高三化学反应速率和化学平衡

专题四化学反应速率和化学平衡【课前导引】1.已知A2(g)+2B2(g)2AB2(g);△H＜0，下列说法正确的是:A.升高温度，正向反应速率增加，逆向反应速率减小B.升高温度有利于反应速率增加，从而缩短达到平衡的时间C.达到平衡后，升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动D.达到平衡后，降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动解析：本题考查影响反应速率的因素和化学平衡移动原理，直接运用影响反应速率的因素和化学平衡移动原理的结论即可得答案为B。2.在一定温度不同压强(p1＜p2)下，可逆反应2X(g)2Y(g)+Z(g)中，生成物Z在反应混合物中的体积分数()与反应时间(t)的关系有以下图示，正确的是:ABCD解析：本题考查数形结合图像分析法，检验学生对速率-体积分数-或时间或压强图像的掌握情况。答案为B。【考点搜索】1.了解化学反应速率的概念，反应速率的表示方法，理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响。2.了解化学反应的可逆性。理解化学平衡的涵义及其与反应速率之间的内在联系。3.理解勒沙特列原理的含义。掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。【链接高考】例1(05上海、有改动)在某一容积为2L的密闭容器内，加入0.8mol的H2和0.6mol的I2，在一定的条件下发生如下反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g));△H＜0反应中各物质的浓度随时间变化情况如图1：(1)根据图1数据，反应开始至达到平衡时，平均速率v(HI)为_________________。(2)反应达到平衡后，第8分钟时：(1)根据图1数据，反应开始至达到平衡时，平均速率v(HI)为_________________。(2)反应达到平衡后，第8分钟时：0.167mol/L·min①若升高温度，HI浓度的变化正确:______________________________(用图2中a～c的编号回答)①若升高温度，HI浓度的变化正确:______________________________(用图2中a～c的编号回答)c②若加入I2，H2浓度的变化正确的是_________。(用图2中d～f的编号回答)②若加入I2，H2浓度的变化正确的是_________。(用图2中d～f的编号回答)f(3)反应达到平衡后，第8分钟时，若反容器的容积扩大一倍，请在图3中画出8分钟后HI浓度的变化情况。例2(05全国卷Ι)右图是温度和压强对X＋Y2Z2Z反应影响的示意图。图中横坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。下列叙述正确的是:A.X和Y中只有一种为气态，Z为气态B.X、Y、Z均为气态C.上述可逆反应的正反应为放热反应D.上述反应的逆反应的ΔH0例2(05全国卷Ι)右图是温度和压强对X＋Y2Z2Z反应影响的示意图。图中横坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。下列叙述正确的是:A.X和Y中只有一种为气态，Z为气态B.X、Y、Z均为气态C.上述可逆反应的正反应为放热反应D.上述反应的逆反应的ΔH0A【在线探究】1.反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)在容积不变的密闭容器中达到平衡，且起始时A与B的物质的量之比为a:b，则：(1)平衡时A、B的转化率之比是______。【在线探究】1.反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)在容积不变的密闭容器中达到平衡，且起始时A与B的物质的量之比为a:b，则：(1)平衡时A、B的转化率之比是______。1:1(2)达到平衡后，若升高温度，C的质量百分含量降低，则该反应的正反应为______反应(填“吸热”或“放热”)(3)若同等倍数地增大A、B的物质的量浓度，要使A与B的转化率同时增大，(a+b)与(c+d)所满足的关系是a+b_____c+d。(填“”、“”、“=”或没关系)(2)达到平衡后，若升高温度，C的质量百分含量降低，则该反应的正反应为______反应(填“吸热”或“放热”)(3)若同等倍数地增大A、B的物质的量浓度，要使A与B的转化率同时增大，(a+b)与(c+d)所满足的关系是a+b_____c+d。(填“”、“”、“=”或没关系)放热(2)达到平衡后，若升高温度，C的质量百分含量降低，则该反应的正反应为______反应(填“吸热”或“放热”)(3)若同等倍数地增大A、B的物质的量浓度，要使A与B的转化率同时增大，(a+b)与(c+d)所满足的关系是a+b_____c+d。(填“”、“”、“=”或没关系)放热(4)若设定a=2，b=1，c=3，d=2，在甲、乙、丙、丁4个容器中A的物质的量依次是2mol、1mol、2mol、1mol,B的物质的量依次是1mol、1mol、2mol、2mol，C和D的物质的量均为0。则在相同条件下达到平衡，A的转化率最大的容器是____________。(4)若设定a=2，b=1，c=3，d=2，在甲、乙、丙、丁4个容器中A的物质的量依次是2mol、1mol、2mol、1mol,B的物质的量依次是1mol、1mol、2mol、2mol，C和D的物质的量均为0。则在相同条件下达到平衡，A的转化率最大的容器是____________。丁2.在一定温度下，把2体积N2和6体积H2通入一个带活塞的体积可变的容器中，活塞的一端与大气相通(如下图所示)。容器中发生以下反应：若反应达到平衡后，测得混合气体为7体积，据此回答下列问题：(1)保持上述反应温度不变，设a、b、c分别代表初始加入的N2，H2和NH3的体积，如果反应达到平衡后混合气体中各物质的体积分数仍与上述平衡时完全相同，那么：①若a=1，c=2时，则b=____。在此情况下，反应起始时将向__________方向进行(填“正”或“逆”)。②若需规定起始时反应向逆方向进行，则c的范围是___________________。①若a=1，c=2时，则b=____。在此情况下，反应起始时将向__________方向进行(填“正”或“逆”)。②若需规定起始时反应向逆方向进行，则c的范围是___________________。3①若a=1，c=2时，则b=____。在此情况下，反应起始时将向__________方向进行(填“正”或“逆”)。②若需规定起始时反应向逆方向进行，则c的范围是___________________。3逆①若a=1，c=2时，则b=____。在此情况下，反应起始时将向__________方向进行(填“正”或“逆”)。②若需规定起始时反应向逆方向进行，则c的范围是___________________。3逆c2a/3，且a:b=1:3(2)在上述装置中，若需控制平衡后混合气体为6.5体积，则可采取的措施是___________________，原因是:(2)在上述装置中，若需控制平衡后混合气体为6.5体积，则可采取的措施是___________________，原因是:降低反应温度(2)在上述装置中，若需控制平衡后混合气体为6.5体积，则可采取的措施是___________________，原因是:降低反应温度6.5＜7，上述平衡应向正反应方向移动，该反应是放热反应，所以采取降温措施;而反应容器是活塞式的,且6.5是压强保持不变下的6.5,故不采用变压强的方法。【方法论坛】1.影响反应速率的因素主要是反应物本身的性质；外因有浓度、压强、温度、催化剂、光、波、溶剂等、，结论可浓缩归纳为增加浓度、增大压强、升高温度、使用正催化剂等均使正反应速率和逆反应速率都增加。注意１：浓度一般指气体或溶液的物质的量浓度，纯液体或固体的浓度是一定值，纯液体或固体的量的增减一般不影响反应速率。对可逆反应，浓度改变可以是反应物浓度或生成物浓度或同时改变，但均符合“浓快稀慢”的规律。2.化学平衡移动原理：如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、温度、压强)，平衡就向能减弱这种改变的方向移动。2.化学平衡移动原理：如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、温度、压强)，平衡就向能减弱这种改变的方向移动。①浓度：增大反应物（或减小生成物）的浓度，平衡向正反应方向移动；2.化学平衡移动原理：如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、温度、压强)，平衡就向能减弱这种改变的方向移动。①浓度：增大反应物（或减小生成物）的浓度，平衡向正反应方向移动；②压强：增大压强，平衡向气体分子数缩小的方向移动；③温度：升高温度，平衡向吸热反应的方向移动；③温度：升高温度，平衡向吸热反应的方向移动；④催化剂：由于催化剂能同等程度地改变正、逆反应的速率，所以，催化剂（不论其是加快反应速率还是减慢反应速率）不使化学平衡移动。3.对于mA+nB=xC+yD平衡状态达到的标志：3.对于mA+nB=xC+yD平衡状态达到的标志：(1)v正=v逆3.对于mA+nB=xC+yD平衡状态达到的标志：(1)v正=v逆①同一物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。如：VA生成=VA消耗3.对于mA+nB=xC+yD平衡状态达到的标志：(1)v正=v逆①同一物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。如：VA生成=VA消耗②不同的物质：速率之比等于方程式中的系数比，但必须是不同方向的速率。3.对于mA+nB=xC+yD平衡状态达到的标志：(1)v正=v逆①同一物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。如：VA生成=VA消耗②不同的物质：速率之比等于方程式中的系数比，但必须是不同方向的速率。如:VA生成:VB消耗=m:n(2)反应混合物中各组成成分的含量保持不变:(2)反应混合物中各组成成分的含量保持不变:①各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度保持不变。(2)反应混合物中各组成成分的含量保持不变:①各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度保持不变。②各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数保持不变。③若反应前后的物质都是气体，且系数不等，总物质的量、总压强(恒温、恒容)、平均摩尔质量、混合气体的密度(恒温、恒压)保持不变。(对“等气”反应不适用)③若反应前后的物质都是气体，且系数不等，总物质的量、总压强(恒温、恒容)、平均摩尔质量、混合气体的密度(恒温、恒压)保持不变。(对“等气”反应不适用)④反应物的转化率、产物的产率保持不变。③若反应前后的物质都是气体，且系数不等，总物质的量、总压强(恒温、恒容)、平均摩尔质量、混合气体的密度(恒温、恒压)保持不变。(对“等气”反应不适用)④反应物的转化率、产物的产率保持不变。⑤体系颜色③若反应前后的物质都是气体，且系数不等，总物质的量、总压强(恒温、恒容)、平均摩尔质量、混合气体的密度(恒温、恒压)保持不变。(对“等气”反应不适用)④反应物的转化率、产物的产率保持不变。⑤体系颜色⑥化学键断裂情况=化学键生成情况4.一边倒技巧：即通过可逆反应的化学计量数之比，把起始量换算成同一边的物质的物质的量，再与原平衡的起始量去进行比较的方法。如：在一个固定体积的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生反应：2A(气)+B(气)3C(气)+D(气)达到平衡时，C的浓度为Wmol/L。若维持容器体积和温度不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C的物质的量浓度哪些大于Wmol/L、哪些小于Wmol/L、哪些等于Wmol/L。A.4molA+1molBB.2molA+2molBC.4molA+2molBD.3molC+1molDE.2molA+1molB+3molC+1molDF.3molC+1molD+1molBG.1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDH.3molC+2molDI.4molC+1molD用“一边倒技巧”可知，答案为：等于Wmol/L的有D、G；大于Wmol/L的有：A、B、C、E、F、I；小于Wmol/L的有H。5.等效平衡原理：(1)由于化学平衡状态只与条件有关，与建立平衡的途径无关，因而，同一可逆反应，可以从不同的状态开始而达到相同的平衡状态。5.等效平衡原理：(1)由于化学平衡状态只与条件有关，与建立平衡