2023届二轮复习 九 化学反应速率与化学平衡 学案.pdf

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1、专题九化学反应速率与化学平衡核心素养变化观念与平衡思想考情预测本专题主要结合实际生产命题，以定性、定量相结合的方式综合考查化学反应速率和化学平衡，包括化学反应速率的计算、影响化学平衡的因素及规律、平衡状态的判断、平衡常数和转化率的计算，同时渗透对计算能力、数形结合能力、语言组织能力等的考查。考查学生对信息的提取、应用能力。预 计2023年 高 考 中，考查点主要有速率、平衡的影响；平衡状态的判断；速率、平衡的相关计算等。特别是一些陌生图像的分析，以及涉及速率、平衡的实验探究更应该加以关注。考 法 1.化学反应速率的计算及影响因素1.数学表达式及单位丫 =卜,单位为 m olLi-m in-1或

2、 moLL-飞-L2.注意事项(1)化学反应速率一般指平均速率而不是某一时刻的瞬时速率，且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。(2)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。(3)不能用固体或纯液体表示化学反应速率，因为固体或纯液体的浓度视为常数。3.影响化学反应速率的因素(1)内 因：反应物本身的性质(2)外因:逛 增 大 反 应 物 浓 度，反应速率她h反之减建.二 总 一 对 于 有 气 体 参 加 的 反 应，增大压强，反应冲 沙 速率加快,反之减慢。画Q n-升高温度，反应速率加快，反之减慢,，“力 使用催化剂,能改变化学反应速率，且正、咛

3、竺1厂逆反应速率的改变程度蛔。布 蠢 上 1反应物间的接触面积、光辎射、放射线辐射、J 一 超 声 波 等。【注意】气体反应体系中充入惰性气体(不参加反应)时对反应速率的影响1、恒温恒容：充入“惰性气体”-总 压 增 大 一物质浓度不变(活化分子浓度不变)-反应速率不变。2、恒温恒压：充入“惰性气体”一体积增大-物质浓度减小(活化分子浓度减小)反应速率减小。4、有效碰撞理论(1)活 化 分 子：能够发生有效碰撞的分子。(2)活 化 能：如图图 中：Ei为正反应的活化能，使用催化剂时的活化能为田，反应热为B -民。(注：及为逆反应的活化能)（3）有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。（4

4、）活化分子、有效碰撞与反应速率的关系 增大反应U单位体积内分子总数增加，活化E物的浓度 子数增加，活化分子仃分数不变增大气体压强,（压缩体积）,_ _ _/0碰 撞 几 趣 为吸收能量Q（反应速率增大）降低活化能升高反 应 出 单位体积内分吁总数不变,活化体系的温度 分子百分数增加，活化分子数增加（使用催化剂:考法2、化学平衡状态及化学平衡移动1、化学平衡状态的特征化平特学衡征（研究对象是可逆反应 化学平衡是一种动态平衡佟）正反应速率=逆反应速率*0（）反应物和生成物的物质的量Y 或浓度保持不变、条件改变，平衡状态可能改变，7 薪条件下建立新的平衡状态2、化学平衡状态判断的“两标志”（1）本质

5、标志：怔=丫逆邦。对于某一可逆反应来说，正反应消耗掉某反应物的速率等于逆反应生成该反应物的速率。等价标志反应 mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)是否已达平衡状态混合物体系中各组各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定平衡各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡分的含量各气体的体积或体积分数一定平衡总压强、总体积、总物质的量一定不一定平衡正、逆反应速率的关系在单位时间内消耗n mol B,同时生成m mol A,即 v 正=丫 逆平衡在单位时间内消耗n mol B,同时生成p mol C,均指v正不一定平衡v(A):v(B):v(C):v(D)=m：n：p：q,v 正不一定等于v 逆不

6、一定平衡在单位时间内生成了 n mol B,同时消耗q mol D,均指v 逆不一定平衡压强压强不再变化，当 m+Wp+q 时平衡压强不再变化，当 m+n=p+q 时不一定平衡混合气体的平均相对分子质量 MrMr一定，当 m+n,p+q 时平衡Mr一定,当 m+n=p+q 时不一定平衡温度任何化学反应都伴随着能量变化，在其他条件不变的情况下，体系的温度一定时平衡颜色反应体系内有色物质的颜色不变，即有色物质的浓度不变平衡体系的密度P若 m+n=p+q,且 p 一定不一定平衡若 m+nW p+q，恒温恒压且p 一定平衡混合体系各组分的浓度一定平衡中各组分各组分的浓度相等不一定平衡的浓度c(A)：c

7、(B)：c(C)：c(D)=m：n：p：q不一定平衡3、化学平衡移动与化学反应速率的关系（1）v（正）v（逆）：平衡向正反应方向移动。次正）=v（逆）：反应达到平衡状态，平衡不发生移动。（3）u（正）v（逆）：平衡向逆反应方向移动。4、外界因素对化学平衡的影响砧 增大反应物浓度或减小生成物浓度,平瓶正向移动;%，减小反应物浓度或增大生成物浓度，平衡逆向移动X 对于反应前后气体分子数不等的反应，增大压强，平衡备 金 1 向气体分千数必业方向移动；减小压强,平衡向气体分子数幽的方向移动。若反应前后气体分子数相等，改变压强平衡不移动升高温度,平衡向鳏反应方向移动；降低温度,平 衡 句 幽 醺 方 向

8、 移 动；、催 化 叱 加入催化剂,丕能使平衡发生移动5、勒夏特列原理如果改变影响化学平衡的条件之一（如温度、压强、以及参加反应的化学物质的浓度），平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。改变的条件减弱条件改变平衡移动的方向升温阻止体系温度升高向吸热反应方向移动加压阻止气体分子数增多向气体分子数减小的方向移动增大反应物浓度阻止反应物浓度增大向正反应方向移动6、等效平衡判断“四步曲”第一步一看：观察可逆反应特点(物质状态、气体分子数)，判断反应是反应前后气体体积不变的可逆反应还是反应前后气体体积改变的可逆反应；第二步T 分：挖掘反应条件，是恒温恒容还是恒温恒压，注意密闭容器不等于恒容容器；第三步一

9、倒：采用一边倒法，将起始物质按可逆反应化学计量数之比转化成同一边的物质；第四步一联：联系等效平衡判断依据，结合题目条件判断是否达到等效平衡。考 法 3、化学反应速率与化学平衡图像分析1、速率一时间图像反应机A(g)+B(g)；=t pC(g)+qD(g),m +np+q,且”()0 4增大c(A)功升高温度方减小压强加催化剂(l)n 时增大反应物的浓度，正反应速率瞬间增大，然后逐渐减小，而逆反应速率逐渐增大；(2)/2 时升高温度,正反应和逆反应速率均增大，吸热反应的反应速率增大得快;(3)/3 时减小压强，容器容积增大，浓度变小，正反应速率和逆反应速率均减小,正反应的反应速率减小得多；(4)

10、M 时使用催化剂，正反应速率和逆反应速率均瞬间增大但仍相等。2.转化率(或含量)一时间图像反应?A(g)+B(g)；=pC(g)+qD(g),m +np+q,且”()(1)图甲表示压强对反应物转化率的影响，对于气体反应物化学计量数之和大于气体生成物化学计量数之和的反应，压强越大，反应物的转化率越大；图乙表示温度对反应物转化率的影响，对于吸热反应，温度越高，反应物的转化率越大；(3)图丙表示催化剂对反应物转化率的影响，催化剂只能改变化学反应速率，不能改变反应物的转化率。3 .恒 国 温)线(a 表示反应物的转化率，c 表示反应物的平衡浓度)图 ，若P i P 2 P 3 ,则正反应为气体体积减小

11、的反应，A H Ti,则正反应为放热反应。分析时可沿横轴作一条平行于纵轴的虚线，即为等压线或等温线，然后分析另一条件变化对该反应的影响。4.特殊类型图像对于化学反应，A(g)+B(g)=pC(g)+qD(g),如 图 所 示,M点 前，表示从反应物开始，怔 v 逆；M点为刚达到平衡点；M点后为平衡受温度的影响情况，即 升 温，A的百分含量增加或C 的百分含量减少，平衡左移，故正反应”0。对于化学反应?A(g)+B(g)=apC(g)+qD(g)，如图所示,L线上所有的点都是平衡点。L线的左上方(E点)，A的百分含量大于此压强时平衡体系的A的百分含量，所以E点 丫 正 丫 逆；则L线的右下方(F

12、点),u正 v逆。(3)曲线的意义是外界条件(如温度、压强等)对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度。图中交点A是平衡状态，压强增大，正反应速率增大得快，平衡正向移动。0P5、解题步骤6、化学平衡图像题的解答原则(1)“定一议二”原则。在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量，确定横坐标所表示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系或确定纵坐标所表示的量，讨论横坐标与曲线的关系。(2)“先拐先平，数值大”原则。在化学平衡图像中，先出现拐点的反应则先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高或表示的压强较大。考 法4、化学平衡常数、转化率的相关计算1、平衡常数表达式对于反应，质(g)+B(

13、g).-pC(g)+qD(g),长=条 濡(固 体 和 纯 液 体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。2、平衡常数常见应用(1)判断、比较可逆反应进行的程度一般来说，一定温度下的一个具体的可逆反应：K 值正反应进行的程度平衡时生成物浓度平衡时反应物浓度反应物转化率越大越大越大越小越高越小越小越小越大越低(2 )判断正在进行的可逆反应是否达到平衡或反应进行的方向Qc。逆 K：反应向逆反应方向进行，0 正 7 施(3)判断可逆反应的热效应升高温度-广 长值增大一正反应为型反应值减小正 反 应为幽反应芹_广K值增大-正反应为螂反应降 低 温 度:长 值 减 小 一正 反 应为蛆反应【注意】

14、(1)K 的大小只与温度有关，与反应物或生成物的起始浓度的大小无关。代入平衡常数表达式的是平衡浓度，而不是任意时刻的浓度，更不能将物质的量代入。(3)同一化学反应，可以用不同的化学方程式表示，每个化学方程式都有自己的平衡常数表达式及相应的平衡常数。因 此，要注意使用与化学方程式相对应的平衡常数。3、转化率的分析与判断反应a A(g)+B(g).c C(g)+,/D(g)的转化率分析若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比，达到平衡后，它们的转化率相等。若只增加A的 量，平衡正向移动，B 的转化率提高，A 的转化率降低。若按原比例同倍数地增加(或降低)A、B的浓度，等效于压缩(或扩大)容器体积

15、，气体反应物的转化率与其化学计量数有关。|1/仓4的 I-_/A、工门 _/ra+b=c+d A、B的转化率不变c+d A、B的转化率增大a+b 0的反应，有些也能自发进行，故该判据不全面【，判据(A，)同种物质的嫡值：S(g)&l)S(s)AS0的反应，有自发进行的倾向，ASVO的反应，有些也能自发进行,故该判据也不全面,介、(摘判据(AS)复合判据(AG=AH-TAS)_ 0、A/7-TA5_0.非 自 融 行A/-TA5=0.处于平衡状态AH-TASV O,反应自发进行2、复合判据应用规律SHOASM)ASX)所有温度下反应高温下反应都能自发进行能自发进行AH0 A 4X)A 77AS0AS0低温下反应所有温度下反应能自发进行都不能自发进行真 题 集 训 (2022 广 东，高 考)恒 容 密 闭 容 器 中BaSO4(s)+4H2(g)BaS(s)+4H2O(g)在不同温度下达平衡时，各组分的物质的量()如图所示。下列说法正确的是()八4r3o 7E 2鼻1起始组成：4 mol H21 mol BaSO4a0200 400 600 800TIPA.该反应的M 0 B.气体的总物质的量：%C.a点平衡常数：K 12 D.反应速率：匕 正 为 正答案：B