高三一轮复习——化学平衡.pdf

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1、高三一轮复习化学平衡 1 专题五 化学平衡 一、化学反应速率 化学反应速率的计算式：v=注意：同一化学反应在同一时间间隔内,用不同的物质表示化学反应反应速率时,速率的数值不一定相等，但这些数值表示的意义相同(即反应的快慢程度相同），且化学反应速率的数值之比等于系数之比。该公式计算出的化学反应反应速率，是一段时间内的平均速率，而不是瞬时速率。化学反应速率是有单位的，常用单位是 等。化学反应速率没有负值.固体和纯液体参加化学反应时,由于无浓度变化，故不能用于表示化学反应速率。二、影响化学反应速率的条件 1、内因：物质性质（主要因素）2、化学反应的有效碰撞理论要点（1）反应物分子之间发生碰撞是化学反

2、应发生的先决条件。（2）能发生化学反应的碰撞叫有效碰撞。（3）能发生有效碰撞的能量较高的分子叫活化分子。(4）只有活化分子之间采取合适取向进行的碰撞才是有效碰撞.（5）单位体积内有效碰撞越多化学反应速率越快 2、外因：外界条件,主要有浓度、温度、压强、催化剂等.（1）浓度对化学反应速率的影响 影响规律：当其它条件不变时，增加反应物浓度，化学反应速率加快.浓度影响化学反应速率的原因：在其他条件不变时，对某一反应来说，活化分子在反应物分子中所占的百分数是一定的，即单位体积内的活化分子的数目与反应物的浓度成正比。所以当反应物的浓度增大时，单位体积内的分子数增多，有效碰撞的次数增加，化学反应速率必然增

3、大。注意：一般来说，反应物处于溶液或气体状态下，才能改变其浓度，当反应物处于固体或纯液体状态下,增加或减少它们的量，不能改变其浓度，即不影响其化学反应的速率。固体反应物表面积的大小将影响化学反应速率，固体的颗粒越小，表面积越大,化学反应速率越快.（2)压强对化学反应速率的影响 影响规律：当其它条件不变时，有气体参加的反应,增大压强,反应物浓度增大，化学反应速率增大。注意：压强的改变必须引起参加反应的物质的浓度变化，才能改变化学反应速率。如果参加反应的物质是固体或液体时，压强的改变对反应物的浓度基本无影响，因此压强的改变不影响固体和液体化学反应的速率。恒温恒容的反应体系中,充入不参与反应的气体（

4、如希有气体等）,虽反应体系的压强增大,但反应物的浓度无变化，因而其化学反应速率不变。恒温恒压体系中，充入不参与反应的气体（如希有气体等）,虽反应体系的压强不变，但反应体系的体积膨胀，故造成反应物的浓度减小，因而其化学反应速率减慢.（3)温度对化学反应速率的影响 温度对化学速率的影响规律：当其它条件不变时，升高温度,反应速率加快。温度影响化学速率的原因:（1）浓度一定时，升高温度，反应物分子的能量增加,使一部分原来能量较低的分子变成了活化分子，增加了反应物分子中活化分子的百分数，使有效碰撞的次数增多,化学反应速率增大。(2）温度升高，使分子运动的速度加快，单位时间内反应物分子间的碰撞次数增加，有

5、效碰撞的次数也相应增多，化学反应速率也会相应的加快。前者是主要原因.高三一轮复习化学平衡 2 注意：温度升高，不论对放热反应还是吸热反应，反应速率都增大。(4)催化剂对化学反应速率的影响 催化剂影响化学反应速率的原因：在其他条件不变时，使用催化剂可以大大降低反应所需要的能量，这样使更多的反应物分子成为活化分子，大大增加活化分子百分数，因而使反应速率加快。注意：催化剂不能使不可能发生的反应变为可能。如不特意说明，指正催化剂 三、化学平衡状态：1、概念：在一定的条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组成成分的浓度保持不变的状态叫做化学平衡状态，简称化学平衡 2、化学平衡的特征

6、（1）逆:化学平衡研究的对象是可逆反应。（2）等：达化学平衡时，从微观上来看V正=V逆。（3）定：达化学平衡时，各组分的浓度、含量保持不变。（4）动:达化学平衡时，从宏观上来看好象反应已经停止，但从微观上来看正、逆反应仍在进行即V正=V逆0。（5）变：化学平衡状态是暂时的,当改变影响化学平衡的条件，使V正 V逆时化学平衡状态就被破坏，最后重新建立新的平衡。四、判断化学平衡状态的依据：1、“等”:V正=V逆0 必须一个表示的是正反应速率，另一个表示的是逆反应速率才能用于判断是否是化学平衡，若都表示的是正反应速率或逆反应速率时,则无法判断是否是平衡状态。正反应速率等于逆反应速率，不是指数值上一定要

7、相等，而是指正、逆反应速率的数值之比等于化学方程式中该物质的化学计量数之比。2、“定：浓度、体积分数、物质的量分数等不变。（变量不再变化）用反应混合体系的某一物理量是否再发生变化，来判断反应是否达到化学平衡状态，该物理量必须是随着化学反应的进行而发生改变（可变量），如某物理量在化学反应的过程中始终不变（恒定量)，则不能用该物理量来判断化学平衡状态，如在固定体积的密闭容器中进行的等体积反应的压强。即为：可变量不变达平衡。五、影响化学平衡的条件 1、化学平衡的移动：可逆反应中旧化学平衡状态的破坏和新化学平衡的建立的过程.注意：化学平衡移动的根本原因是:条件改变造成化学反应的速率改变,使V正 V逆。

8、2、影响化学平衡移动的因素（1）浓度对化学平衡的影响 影响规律：在其它条件不变时，增大反应物的浓度（或减小生成物的浓度)平衡向正反应方向移动；减小反应物的浓度（或增大生成物的浓度）平衡向逆反应方向移动。注意：一般情况下，增大反应物浓度,该物质的转化率减小，其它反应物的转化率增大。（2）压强对化学平衡的影响 影响规律：在其它条件不变时，增大压强,平衡向着气体体积减小的方向移动,减小压强，平衡向着气体体积增大的方向移动.注意:在恒温恒容的条件下，向该平衡体系中充入惰性气体(或与体系中物质不发生反应的气体）时，容器内气体的总压强增大，但各物质的浓度不变，平衡不移动。在恒温恒压的条件下，向该平衡体系中

9、充入惰性气体(或与体系中物质不发生反应的气体）时,容器内高三一轮复习化学平衡 3 气体的总压强不变,因气体的体积增大，各物质的浓度减小,平衡移动.（3)温度对化学平衡的影响 影响规律:在其它条件不变时,升高温度，平衡向吸热反应方向移动；降低温度，平衡向放热反应方向移动.六、平衡移动原理(勒夏特列原理）如果改变影响平衡的一个条件(浓度、压强或温度等）,平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。本部分重要方程式：1、Na2S2O3与稀硫酸反应方程式：离子方程式：2、KI、O2、H2SO4反应的方程式：离子方程式：3、KMnO4与 H2C2O4反应的方程式：离子方程式：4、Cr2O72与 CrO42的转

10、化：七、化学平衡常数：1、定义:在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数。2表达式:对于一般的可逆反应，mA(g）+nB(g）pC（g）+qD（g）K=。3影响化学平衡常数的因素（1）内因：可逆反应的可逆性大小.(2）化学平衡常数只与温度有关,与反应物或生成物的浓度变化无关。(3）若化学方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小，尽管是同一个反应，平衡常数也会改变。4平衡常数的意义（1）表示可逆反应的限度 K 值越大，表示反应进行得越彻底，反应物转化率越高；一般情况下 K105 时，该反应基本完全反应。（2）判断平衡状态或移动方向 对于可逆反

11、应：mA(g)+nB(g)pC(g）+qD(g），在一定的温度下的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：Qc=，叫该反应的浓度商。Qc K,反应正向进行;Qc=K，反应处于平衡状态;Qc K，反应逆向进行（3)判断反应的热效应 若升高温度，K 值增大，则正反应为吸热反应;值减小，则正反应为放热反应 八、等效平衡 1、等效平衡的含义：在相同条件下（恒温、恒容或恒温、恒压)，各物质的起始配比不同,但反应达平衡后各组分的含量相同，这种不同起始配比所达到的含量相同的平衡状态称为等效平衡.2、等效平衡的种类（1)恒温、恒容，非等体积反应：极端折算后各物质与原配比各物质对应相等（2）恒温、恒容，

12、等体积反应：极端折算后各物质与原配比各物质的比例对应相等（3)恒温、恒压，任何气体反应：极端折算后各物质与原配比各物质的比例对应相等 高三一轮复习化学平衡 4 九、化学反应进行的方向：复合判据-自由能变化（G)G=H TS 在恒温、恒压的条件下，若：G0,反应不能自发进行；G=0，反应达到平衡状态。练 习:1、在一定条件下，将 A2和 B2气体通入 1 L 密闭容器中，反应按下式进行：mA2nB2=2C，2 s 内反应速率如下：v(A2）0。5 molL1s1，v(B2）1。5 molL1s1，v(C）1 molL1s1，则m和n的值分别为()A2、3 B3、2 C3、1 D1、3 2将 2

13、mol A 与 2 mol B 混合于 2 L 的密闭容器中，发生如下反应：2A（g)3B（g）2C（g)zD（g），若 2 分钟后达到平衡，A 的转化率为 50，测得v（D)0。25 mol/(Lmin)，则下列推断正确的是(）Av(C）0。2 mol/（Lmin）Bz3 CB 的转化率为 25%DC 的体积分数为 28。6%3在一密闭容器中发生反应：2X（g）Y(g)aZ(g)HQ kJmol1,开始按体积比 2：1 将 X、Y 充入反应器中，一定条件下发生反应。图甲和 图 乙是根据反应绘制的图象，下列有关说法正 确 的是(）A图甲，p1p2,a3 B图甲，T10 C 图乙，t1时表示恒温

14、、恒压条件下，向 平 衡体系中充入一定量的 Z 气体 D图乙，如果a3，t2时表示向体系中加入了催化剂 4、有一反应：2AB2C，其中 A、B、C 均为气体，如图中的曲线是该反应在不同温度下的平衡曲线，x轴表示温度，y轴表示 B 的转化率,则下列描述正确的是（)A.该反应是放热反应 Bb 点时混合气体的平均摩尔质量不再变化 CT1温度下 a 点若要达到平衡，可以采取增大压强的方法 Dc 点时v(正）v（逆）5运用相关化学知识进行判断，下列结论错误的是()A某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应 BNH4F 水溶液中含有 HF，因此 NH4F 溶液不能存放于玻璃试剂瓶中 C可燃冰主要是甲烷与

15、水在低温高压下形成的水合物晶体,因此可存在于海底 D增大反应物浓度可加快反应速率,因此用浓硫酸与铁反应能增大生成 H2的速率 6、(2014新课标全国卷）在容积为 1。00 L 的容器中通入一定量 N2O4,发生反应 N2O4（g）2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。回答下列问题：（1）反应的 H_0(填“大于或“小于”)；100 时,体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在 060 s 时段,反应速率v(N2O4）为_molL1s1，反应的平衡常数K1为_。（2)100 时达平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以 0。002 0 molL1s1的平均速率降低,经 10 s 又达到平衡.T_100(填“大于”或“小于），判断理由是_ _。高三一轮复习化学平衡 5 列式计算温度T时反应的平衡常数K2_.(3)温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡向_（填“正反应”或“逆反应”)方向移动，判断理由