专题09 反应速率、化学平衡(解析版)
化学反应速率和化学平衡(解析)
D.降低温度
E.加催化剂
F.充入氮气
t1 时刻 C ;t3 时刻 E ;t4 时刻 B 。
(3)依据(2)中的结论,下列时间段中,氨的百分含量最高的是 A 。
A.t0~t1
B.t2~t3
C.t3~t4
D.t5~t6
(4)如果在 t6 时刻,从反应体系中分离出部分氨,t7 时刻反应达到平衡状态,请在图中画出反应速率
t2 时重新建立平衡)( C )
解析:增加 O2 浓度,υ正增大,υ逆瞬间不变,A 正确;增大压强,υ正、υ逆都增大,υ正增大的倍数大于υ逆, B 正确;升高温度,υ正、υ逆都瞬间增大,C 错误;加入催化剂,υ正、υ逆同时同倍数增大,D 正确。 2.向某密闭容器中加入 0.3 mol A、0.1 mol C 和一定量的 B 三种气体。一定条件下发生反应,各物质 的浓度随时间变化如甲图所示[t0~t1 阶段的 c(B)变化未画出]。乙图为 t2 时刻后改变条件时平衡体系中 正、逆反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种反应条件且互不相同,t3~t4 阶段为使用 催化剂。下列说法中正确的是( B )
2.在一密闭容器中充入 1 mol H2 和 1 mol I2,压强为 p(Pa),并在一定温度下使其发生反应:H2(g)+
I2(g)
2HI(g) ΔH<0。下列说法正确的是( A )
A.保持容器容积不变,向其中加入 1 mol H2(g),反应速率一定加快
B.保持容器容积不变,向其中加入 1 mol N2(N2 不参加反应),反应速率一定加快
该反应的热化学方程式为 3A(g)
B(g)+2C(g) ΔH=-50a kJ·mol-1
解析:C 的浓度变化为 0.11 mol·L-1-0.05 mol·L-1=0.06 mol·L-1,t3~t4 与 t4~t5,条件改变时,平衡 不发生移动,只可能是两种情况,一是加入了催化剂,二是该反应是一个反应前后气体分子数相等的
专题09 化学反应速率与化学平衡-2023年高考化学必背知识手册
②恒温恒容:混合气体的压强不变,不一定达到平衡状态
(4)固液参与型:2A(g) 2B(g)+C(s)
①混合气体的密度不变,一定达到平衡状态(恒T、V)
②混合气体的平均摩尔质量不变,一定达到平衡状态
(5)固液分解型:2A(s) 2B(g)+C(g)
①混合气体的密度不变,一定达到平衡状态(恒T、V)
(1)恒温下浓度变化对转化率和百分含量的影响
①恒容:同倍数增大反应物或产物浓度,相当于增大压强
②恒压:同倍数增大反应物或产物浓度,平衡不移动
③反应物多种,加谁谁的转化率变小,其余的变大
(2)投料比对转化率和百分含量的影响
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
①反应物转化率相等的条件:投料比=化学计量数比
三、可逆反应
1.可逆反应的判断:反应形式相反,反应条件相同
2.可逆反应的特点
(1)同步性:正逆反应同时进行
(2)等同性:反应条件完全相同
(3)共存性
①反应不可能进行到底,即反应体系中反应物与生成物共存
②各组分的浓度都大于零
3.证明某反应为可逆反应
(1)检验出某种生成物
(2)检验量少的反应物是否有剩余
(2)同倍数改变反应物和生成物浓度
①恒温恒容:相当于改变压强
②恒温恒压:瞬间各组分的浓度不变,平衡不移动
(3)不同倍数改变反应物和生成物浓度
①Q<K:平衡正向移动,v正>v逆
②Q=K:平衡不移动,v正=v逆
③Q>K:平衡逆向移动,v正<v逆
3.水对平衡移动的影响
(1)溶液反应:加水,相当于稀释,平衡向可溶性微粒系数和增大的方向移动
化学反应速率与化学平衡
化学反应速率与化学平衡化学反应速率与化学平衡是化学领域中的重要概念。
本文将从理论角度探讨化学反应速率与化学平衡之间的关系,并结合实际例子加以说明。
一、化学反应速率化学反应速率指的是反应物消耗或生成的速度,通常用物质浓度的变化率来表示。
反应速率的公式可表示为:速率= ΔC/Δt其中,ΔC表示反应物浓度的变化量,Δt表示时间的变化量。
化学反应速率受到多种因素的影响,如温度、浓度、表面积、催化剂等。
一般来说,温度越高,反应速率越快;浓度越高,反应速率越快;表面积越大,反应速率越快;催化剂的存在能够降低反应活化能,从而加快反应速率。
二、化学平衡化学平衡是指在封闭系统中,反应物和生成物浓度保持一定比例的状态。
在化学平衡中,正反应和逆反应同时发生,且速率相等,达到动态平衡。
根据勒夏特列亲和定律,一个化学平衡的反应可以用如下公式表示:aA + bB ⇌ cC + dD其中,A、B为反应物,C、D为生成物,a、b、c、d为化学计量数。
化学平衡的条件包括温度、压力和浓度。
根据利奥·恩希斯的法则,当某一条件发生变化时,系统会自动调整以维持化学平衡。
温度升高会使平衡位置移动到吸热反应的方向,而当温度降低时,则向放热反应方向移动。
三、化学反应速率与化学平衡的关系化学反应速率和化学平衡是反应动力学和反应热力学两个方面的研究对象。
它们之间存在密切的联系。
在反应初期,反应物浓度较高,反应速率也较快。
但随着时间的推移,反应物浓度逐渐降低,反应速率也减慢,最终趋于稳定。
这种情况下,反应尚未达到化学平衡。
在化学平衡时,正反应和逆反应达到动态平衡,速率相等。
这并不意味着反应速率为零,而是表示反应物和生成物的浓度保持稳定,反应速率呈稳定状态。
实际上,反应速率和平衡浓度之间存在着一种动态的关系。
当反应物浓度偏离平衡浓度时,反应势必要重新调整以恢复平衡,从而使反应速率发生变化。
例如,当反应物浓度增加时,反应速率会相应增加,以达到新的平衡状态。
高考化学(人教通用版)二轮专题复习讲义:专题九化学反应速率化学平衡(含答案解析).docx
高中化学学习材料唐玲出品[考纲要求] 1.了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。
2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。
3.了解化学反应的可逆性。
4.了解化学平衡建立的过程;了解化学平衡常数的含义,能够利用化学平衡常数进行简单的计算。
5.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响,认识其一般规律。
6.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。
考点一化学反应速率及其影响因素的实验探究问题1.对v (B)=Δc (B)Δt =Δn (B)V Δt的剖析用上式进行某物质反应速率计算时需注意以下几点:(1)浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质,不适用于固体和纯液体。
(2)化学反应速率是某段时间内的平均反应速率,而不是即时速率,且计算时取正值。
(3)同一反应用不同的物质表示反应速率时,数值可能不同,但意义相同。
不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比。
(4)计算反应速率时,若给出的是物质的量的变化值,要转化为物质的量浓度的变化值(计算时一定要除以体积),再进行计算。
(5)对于可逆反应,通常计算的是正、逆反应抵消后的总反应速率,当达到平衡时,总反应速率为零。
(注:总反应速率也可理解为净速率)。
2.“四大影响因素”的深度剖析浓度、温度、压强、催化剂是影响化学反应速率的四大外界因素,此外反应物颗粒大小对化学反应速率也有一定的影响。
(1)浓度:对有气体参加的反应或在溶液中发生的反应产生影响,在其他条件不变时都符合“浓快稀慢”的原理。
(2)压强:压强增大→气体体积缩小→气体反应物的浓度增大→反应速率增大注意 ①压强对反应速率的影响是通过改变反应物的浓度来实现的。
②压强只对有气体参加的反应产生影响。
③向气体反应体系中充入不参与反应的气体时,对反应速率的影响。
恒容:充入稀有气体(或非反应气体)→总压增大→物质的浓度不变(活化分子的浓度不变)→反应速率不变;恒压:充入稀有气体(或非反应气体)→体积增大→物质的浓度减小(活化分子的浓度减小)→反应速率减小。
化学高考一轮总复习化学反应速率与化学平衡解析
化学高考一轮总复习化学反应速率与化学平衡解析一、引言近年来,随着社会的不断发展,化学作为一门基础学科,在高考中的地位日益重要。
而化学反应速率与化学平衡是化学学科的基础概念,对于理解化学反应和平衡态具有重要意义。
本文将从反应速率的定义、影响因素、反应动力学等多个方面进行解析,帮助高中化学学生对化学反应速率与化学平衡有更深刻的理解。
二、反应速率的定义与测量反应速率使用反应物的浓度变化来定义,通常表示为反应物浓度随时间的变化率。
反应速率可以通过实验测量,并且有几种常见的测量方法,如体积法、质量法和光度法等。
三、影响反应速率的因素1.浓度影响:反应速率随着反应物浓度的增加而增加,这是因为浓度增加会增加反应物的有效碰撞概率。
2.温度影响:温度的增加会提高反应物分子的平均动能,增加反应分子的活动性,从而促进反应速率的增加。
3.催化剂的存在:催化剂可以通过改变反应物分子之间的反应路径,降低活化能,从而提高反应速率。
4.密度影响:在多分子反应中,反应物分子之间的碰撞频率和反应速率与密度有关。
四、反应速率与反应动力学反应速率的研究需要借助反应动力学理论。
反应动力学研究反应速率在不同条件下的变化规律,通过建立反应动力学方程可以揭示反应速率与反应物浓度的关系。
五、化学平衡的概念与条件化学平衡是指在封闭系统中,反应物和生成物浓度达到一定比例后,反应速率保持不变的状态。
达到化学平衡的条件包括:反应物和生成物之间的浓度达到一定比例、反应速率为零、系统处于封闭状态等。
六、平衡常数与化学平衡的平衡方向平衡常数是指在给定温度下,反应物和生成物之间的浓度比值的平衡值,可以通过反应方程式的系数进行计算。
化学平衡的平衡方向可以通过平衡常数的大小来判断,平衡常数大于1则反应向生成物方向进行,小于1则反应向反应物方向进行。
七、化学平衡与反应的移动根据利用Le Châtelier原理,当外界条件改变时,如温度、压力或浓度变化时,反应体系会向能消除或减小改变的方向进行移动,以重新建立平衡状态。
高考化学反应速率与平衡知识点解析
高考化学反应速率与平衡知识点解析在高考化学中,化学反应速率与平衡是一个非常重要的知识点,理解和掌握这部分内容对于解决化学问题、提高化学成绩至关重要。
一、化学反应速率化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量。
通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
影响化学反应速率的因素主要有以下几个方面:1、浓度在其他条件不变时,增大反应物的浓度,化学反应速率加快;减小反应物的浓度,化学反应速率减慢。
这是因为浓度增大,单位体积内活化分子数增多,有效碰撞的几率增加,从而导致反应速率加快。
2、压强对于有气体参加的反应,在其他条件不变时,增大压强(缩小容器体积),化学反应速率加快;减小压强(增大容器体积),化学反应速率减慢。
需要注意的是,压强对反应速率的影响是通过改变气体的浓度来实现的,如果压强的改变没有引起浓度的变化,则反应速率不变。
3、温度在其他条件不变时,升高温度,化学反应速率加快;降低温度,化学反应速率减慢。
一般来说,温度每升高 10℃,反应速率增大到原来的 2 4 倍。
这是因为升高温度,反应物分子的能量增加,活化分子百分数增大,有效碰撞的几率增大,从而使反应速率加快。
4、催化剂使用催化剂能显著改变化学反应速率。
正催化剂能加快反应速率,负催化剂能减慢反应速率。
催化剂能改变反应的路径,降低反应的活化能,从而增加活化分子百分数,提高反应速率。
5、其他因素如固体反应物的表面积、光照、超声波、电磁波等也会对化学反应速率产生影响。
固体反应物的表面积越大,反应速率越快;光照、超声波、电磁波等可能会改变化学反应的进程,从而影响反应速率。
二、化学平衡化学平衡是指在一定条件下的可逆反应中,正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再发生变化的状态。
化学平衡具有以下特征:1、逆:化学平衡研究的对象是可逆反应。
2、等:正反应速率和逆反应速率相等。
3、动:化学平衡是一种动态平衡,反应仍在进行,只是正、逆反应速率相等。
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化学反应速率和平化学衡【命题规律】化学反应速率和化学平衡是高考的必考内容,其主要命题内容有:①化学反应速率影响因素及计算;②化学平衡状态的判断及影响因素;③应用平衡原理判断反应进行的方向;④化学反应速率和化学平衡的图象分析;⑤转化率、平衡常数的含义及简单计算。
将化学反应速率和化学平衡移动的原理与化工生产、生活实际相结合的题目是最近几年的高考命题的热点。
特别是化学平衡常数的影响因素及其计算是新教材增加的内容,应引起同学们的关注 。
【知识网络】【重点知识梳理】一 物质状态和浓度对反应速率的影响1.对于有固体参加的化学反应而言,由于在一定条件下,固体的浓度是固定的,所以固体物质在化学反应中浓度不改变,因此在表示化学反应速率时,不能用固体物质。
但因为固体物质的反应是在其表面进行的,故与其表面积有关,当固体颗粒变小时,会增大表面积,加快反应速率。
2.对于有气体参加的反应而言,改变压强,对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度改变所致。
所以,在讨论压强对反应速率的影响时,应区分引起压强改变的原因,这种改变对反应体系的浓度产生何种影响,由此判断出对反应速率产生何种影响。
对于气体反应体系,有以下几种情况: (1)恒温时:增加压强――→引起体积缩小――→引起浓度增大――→引起反应速率加快。
(2)恒容时:①充入气体反应物――→引起浓度增大――→引起总压增大――→引起速率加快 ②充入“惰气”――→引起总压增大,但各分压不变,即各物质的浓度不变,反应速率不变。
(3)恒压时:充入:“惰气”――→引起体积增大――→引起各反应物浓度减少――→引起反应速率减慢。
影响因素 分子总数 活化分子百分数 活化分子总数 活化分子浓度(单位体积活化分子数) 增大浓度 增加 不变 增加 增加 增大压强 不变 不变 不变 增加 升高温度 不变 增加 增加 增加 正催化剂不变增加增加增加图象也是一种表达事物的语言符号,化学反应速率图象是将化学反应速率变化的状况在直角坐标系中以图的形式表达的结果,是化学反应速率变化规律的反映。
专题09 化学反应速率与化学平衡
专题九化学反应速率化学平衡★双基知识1.化学反应速率(1)含义:(2)表示方法:(3)单位:(4)特点:①是平均速率,均取正值②同一反应选用不同物质表示速率,数值可能不同③各物质表示的速率比等于该反应方程式中化学计量数比(5)影响因素:内因外因(浓度、压强、温度、催化剂、其它)2.化学平衡(1)化学平衡的特征(定、动、变)(2)影响化学平衡的因素(浓度、压强、温度)(3)平衡移动原理(勒沙特列原理)★巧思巧解1.比较化学反应速率的方法(1)将不同物质表示的的速率换算为用同一物质表示的速率,再比较大小(2)比较不同物质表示的速率与对应计量系数比值的大小。
2.如何正确识别图象(1)看图象:一看面(横轴和纵轴各表示什么)二看线(线的走向,变化趋势),三看点(是否过原点。
线的交点及拐点),四看要不要作辅助线(如等压线、等温线)(2)想规律:联想外界条件对化学平衡对化学反应速率和化学平衡的影响规律。
(3)作判断,依题意仔细分析并作出正确的判断。
★例题精析[例1]:反应A+3B=2C+2D在四种不同情况下的反应速率分别为:①V(A)=0.15mol/L·s ②V(B)=0.6mol/L·s③V(C)=0.4mol/L·s ④V(D)=0.45mol/L·s该反应进行的快慢顺序是:_____________________________[例2]甲、乙两位同学在实验室做实验,分别看到如下现象,甲同学将Cu片投入到稀HNO3中发现开始气泡生成速率缓慢,一段时间后速率稍加快了一些;乙同学将KMnO4溶液(用稀H2SO4酸化)滴入到FeSO4溶液中,发现开始褪色较慢,后来非常快,请你用有关知识对甲乙两位同学的实验现象进行解释?[例3]:在一定温度下,把2molSO2和1molO2通入一个一定容积的密闭容器中,发生如下反应:2SO2 + O2催化剂加热2SO3当此反应进行到一定程度时,反应混合物就处于化学平衡态。
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高二化学 化学反应速率和平衡必做题(详解版)
考点
化学反应速率与化学平衡 化学反应速率
2 对于合成氨反应,达到平衡后,以下分析正确的是( ) A. 升高温度,对正反应的反应速率影响更大 B. 增大压强,对正反应的反应速率影响更大 C. 减小反应物浓度,对逆反应的反应速率影响更大 D. 加入催化剂,对逆反应的反应速率影响更大
答案 B
解析
第1页(共10页)
方向移动,与图象吻合,故 正确;
第2页(共10页)
.正反应为放热反应,则升高温度平衡向逆反应方向移动,氧气的转化率降低,图象 不符,故 错误;
.增大压强,反应速率增大,到达平衡所用时间较少,图象不符,故 错误; .加入催化剂,反应速率增大,到达平衡所用时间较少,但平衡不移动,图象不符, 故 错误; 故选 。
.合成氨反应的正反应是放热反应,升高温度,正反应、逆反应的反应速率都增大, 但是温度对吸热反应的速率影响更大,所以对该反应来说,对逆速率影响更大,故 错误;
.合成氨的正反应是气体体积减小的反应,增大压强,对正反应的反应速率影响更 大,正反应速率大于逆反应速率,所以平衡正向移动,故 正确;
.减小反应物浓度,使正反应的速率减小,由于生成物的浓度没有变化,所以逆反应 速率不变,逆反应速率大于正反应速率,所以化学平衡逆向移动,故 错误;
考点
化学反应速率与化学平衡 化学反应速率 影响化学反应速率的因素 化学平衡 化学平衡图像
4 煤化工中常需研究不同条件下平衡移动方向与反应转化率等问题,已知煤化工中常见反应:
,下列图像正确的是( )
A.
B.
C.
D.
答案 B
解析 .该反应正反应放热,温度由
变为
,平衡左移,氨气的体积分数减小,故
错误;
.该反应正反应放热升高温度,平衡左移, 逆 和 正 均增大,且 逆 确;
高考专题化学反应速率和化学反应平衡-吐血详细完整总结
化学反应速率和化学平衡(吐血完整详细知识点整理-针对高考一轮复习)一、化学反应速率1. 化学反应速率(v)⑴定义:用来衡量化学反应的快慢,单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化⑵表示方法:单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示⑶公式:v平均速率=Δc/Δt单位:mol/(L•s);一个反应式里,不同的物质v不一定相等2. 影响因素:勒夏特列原理PV=nRT反应速率的快慢取决于活化能的高低、活化分子百分数大小、有效碰撞次数。
条件因素(外因):改变浓度和压强,不改变活化分子百分数,升高温度和加催化剂增大活化分子百分数。
※注意:惰性气体对于速率的影响①恒容时:充入惰性气体→总压增大,但各分压不变,各物质浓度不变→反应速率不变②恒温/恒压时:充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢3.化学反应速率的计算⑴各物质的化学反应速率之比=各物质的化学计量系数之比=各物质的浓度变化ΔC(Δn、ΔP、ΔT)之比⑵化学反应速率的大小比较:归一法,换算为同一种物质比较。
比例法:不同的物质,反应速率比化学计量系数的比值越大,其速率越快。
二、化学平衡(一)1.定义:一定条件下,当一个可逆反应进行到正逆反应速率相等时,各物质的浓度不再改变,达到表面上静止的一种“平衡”,这就是这个反应所能达到的限度即化学平衡状态。
2、化学平衡的特征逆(研究前提是可逆反应);等(同一物质的正逆反应速率相等);动(动态平衡)定(各物质的浓度与质量分数恒定);变(条件改变,平衡发生变化)3、判断平衡的依据判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据②各物质的质量或各物质质②在单位时间内消耗了n m olB同时消耗了p molC,则(二)影响化学平衡移动的因素外界条件改变或者化学反应速率改变,不一定引起化学平衡的移动(改变瞬间V(正)=V(逆))。
1、浓度对化学平衡移动的影响:(1)影响规律:在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减少生成物的浓度,都可以使平衡向正方向移动;增大生成物的浓度或减小反应物的浓度,都可以使平衡向逆方向移动(2)增加固体或纯液体的量,由于浓度不变,所以平衡不移动(3)在溶液中进行的反应,如果稀释溶液,反应物浓度减小,生成物浓度也减小,V正减小,V逆也减小,但是减小的程度不同,总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和大的方向移动。
高中化学专题09 反应速率、化学平衡-2021年高考化学真题与模拟题分类训练(教师版含解析)
专题09 反应速率、化学平衡1.(2021·广东高考真题)反应X 2Z =经历两步:①X Y →;②Y 2Z →。
反应体系中X 、Y 、Z 的浓度c 随时间t 的变化曲线如图所示。
下列说法不正确的是A .a 为()c X 随t 的变化曲线B .1t 时,()()()c X =c Y =c ZC .2t 时,Y 的消耗速率大于生成速率D .3t 后,()()0c Z =2c -c Y 【答案】D【分析】由题中信息可知,反应X 2Z =经历两步:①X Y →;②Y 2Z →。
因此,图中呈不断减小趋势的a线为X 的浓度c 随时间t 的变化曲线,呈不断增加趋势的线为Z 的浓度c 随时间t 的变化曲线,先增加后减小的线为Y 的浓度c 随时间t 的变化曲线。
【解析】A .X 是唯一的反应物,随着反应的发生,其浓度不断减小,因此,由图可知,a 为()X c 随t 的变化曲线,A 正确;B .由图可知,分别代表3种不同物质的曲线相交于1t 时刻,因此,1t 时()()()X Y Z c c c ==,B 正确;C .由图中信息可知,2t 时刻以后,Y 的浓度仍在不断减小,说明2t 时刻反应两步仍在向正反应方向发生,而且反应①生成Y 的速率小于反应②消耗Y 的速率,即2t 时Y 的消耗速率大于生成速率,C 正确;D .由图可知,3t 时刻反应①完成,X 完全转化为Y ,若无反应②发生,则()0Y c c =,由于反应②Y 2Z →的发生,3t 时刻Y 浓度的变化量为()0Y c c -,变化量之比等于化学计量数之比,所以Z 的浓度的变化量为()02[Y ]c c -,这种关系在3t 后仍成立, 因此,D 不正确。
综上所述,本题选D 。
2.(2021·河北高考真题)室温下,某溶液初始时仅溶有M 和N 且浓度相等,同时发生以下两个反应:①M+N=X+Y ;②M+N=X+Z ,反应①的速率可表示为v 1=k 1c 2(M),反应②的速率可表示为v 2=k 2c 2(M) (k 1、k 2为速率常数)。
新高考专用2020_2022三年高考化学真题分项汇编专题09反应速率化学平衡
专题09 反应速率、化学平衡1.(2022·广东卷)恒容密闭容器中,()()()()422BaSO s 4H g BaS s 4H O g ++在不同温度下达平衡时,各组分的物质的量(n)如图所示。
下列说法正确的是A .该反应的Δ0H <B .a 为()2H O n 随温度的变化曲线C .向平衡体系中充入惰性气体,平衡不移动D .向平衡体系中加入4BaSO ,H 2的平衡转化率增大【答案】C【解析】A .从图示可以看出,平衡时升高温度,氢气的物质的量减少,则平衡正向移动,说明该反应的正反应是吸热反应,即ΔH >0,故A 错误;B .从图示可以看出,在恒容密闭容器中,随着温度升高氢气的平衡时的物质的量减少,则平衡随着温度升高正向移动,水蒸气的物质的量增加,而a 曲线表示的是物质的量不随温度变化而变化,故B 错误;C .容器体积固定,向容器中充入惰性气体,没有改变各物质的浓度,平衡不移动,故C 正确;D .BaSO 4是固体,向平衡体系中加入BaSO 4,不能改变其浓度,因此平衡不移动,氢气的转化率不变,故D 错误;故选C 。
2.(2022·广东卷)在相同条件下研究催化剂I 、Ⅱ对反应X 2Y →的影响,各物质浓度c 随反应时间t 的部分变化曲线如图,则A .无催化剂时,反应不能进行B .与催化剂Ⅰ相比,Ⅱ使反应活化能更低C .a 曲线表示使用催化剂Ⅱ时X 的浓度随t 的变化D .使用催化剂Ⅰ时,0~2min 内,()11X 1.0mol L min v --=⋅⋅【答案】D【解析】A .由图可知,无催化剂时,随反应进行,生成物浓度也在增加,说明反应也在进行,故A 错误;B .由图可知,催化剂I 比催化剂II 催化效果好,说明催化剂I 使反应活化能更低,反应更快,故B 错误;C .由图可知,使用催化剂II 时,在0~2min 内Y 的浓度变化了2.0mol/L ,而a 曲线表示的X 的浓度变化了2.0mol/L ,二者变化量之比不等于化学计量数之比,所以a 曲线不表示使用催化剂II 时X 浓度随时间t 的变化,故C 错误;D .使用催化剂I 时,在0~2min 内,Y 的浓度变化了4.0mol/L ,则υ(Y) =()Y c t=4.0mol /L 2min =2.011L min mol --⋅⋅,υ(X) =1υ2(Y) =12⨯2.011L min mol --⋅⋅=1.011L min mol --⋅⋅,故D 正确; 答案选D 。
化学反应速率和平衡移动知识点讲解及例题
1. 化学反应速率:⑴. 化学反应速率的概念及表示方法:通过计算式:v =Δc /Δt来理解其概念:①化学反应速率与反应消耗的时间Δt和反应物浓度的变化Δc有关;②在同一反应中,用不同的物质来表示反应速率时,数值可以相同,也可以是不同的;但这些数值所表示的都是同一个反应速率;因此,表示反应速率时,必须说明用哪种物质作为标准;用不同物质来表示的反应速率时,其比值一定等于化学反应方程式中的化学计量数之比;如:化学反应mAg + nBg pCg + qDg 的:vA∶vB∶vC∶vD = m∶n∶p∶q③一般来说,化学反应速率随反应进行而逐渐减慢;因此某一段时间内的化学反应速率,实际是这段时间内的平均速率,而不是瞬时速率;⑵. 影响化学反应速率的因素:I. 决定因素内因:反应物本身的性质;Ⅱ. 条件因素外因也是我们研究的对象:①. 浓度:其他条件不变时,增大反应物的浓度,可以增大活化分子总数,从而加快化学反应速率;值得注意的是,固态物质和纯液态物质的浓度可视为常数;②. 压强:对于气体而言,压缩气体体积,可以增大浓度,从而使化学反应速率加快;值得注意的是,如果增大气体压强时,不能改变反应气体的浓度,则不影响化学反应速率;③. 温度:其他条件不变时,升高温度,能提高反应分子的能量,增加活化分子百分数,从而加快化学反应速率;④. 催化剂:使用催化剂能等同地改变可逆反应的正、逆化学反应速率;⑤. 其他因素;如固体反应物的表面积颗粒大小、光、不同溶剂、超声波等;2. 化学平衡:⑴. 化学平衡研究的对象:可逆反应;⑵. 化学平衡的概念略;⑶. 化学平衡的特征:动:动态平衡;平衡时v正==v逆≠0等:v正=v逆定:条件一定,平衡混合物中各组分的百分含量一定不是相等;变:条件改变,原平衡被破坏,发生移动,在新的条件下建立新的化学平衡;⑷. 化学平衡的标志:处于化学平衡时:①、速率标志:v正=v逆≠0;②、反应混合物中各组分的体积分数、物质的量分数、质量分数不再发生变化;③、反应物的转化率、生成物的产率不再发生变化;④、反应物反应时破坏的化学键与逆反应得到的反应物形成的化学键种类和数量相同;⑤、对于气体体积数不同的可逆反应,达到化学平衡时,体积和压强也不再发生变化;⑸. 化学平衡状态的判断:举例反应mAg +nBg pCg +qDg①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定平衡②各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡③各气体的体积或体积分数一定平衡④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①在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA,即v正=v逆平衡②在单位时间内消耗了n molB同时生成p molC,均指v正不一定平衡③vA:vB:vC:vD=m:n:p:q,v正不一定等于v逆不一定平衡④在单位时间内生成了n molB,同时消耗q molD,因均指v逆不一定平衡压强①m+n≠p+q时,总压力一定其他条件一定平衡②m+n=p+q时,总压力一定其他条件一定不一定平衡混合气体的平均分子量①一定时,只有当m+n≠p+q时,平衡②一定,但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,在其他条件不变的条件下,体系温度一定时平衡体系的密度密度一定不一定平衡3.化学平衡移动:⑴、勒沙持列原理:如果改变影响平衡的一个条件如浓度、压强和温度等,平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动;其中包含:①影响平衡的因素:浓度、压强、温度三种;②原理的适用范围:只适用于一项条件发生变化的情况即温度或压强或一种物质的浓度,当多项条件同时发生变化时,情况比较复杂;③平衡移动的结果:只能减弱不可能抵消外界条件的变化;⑵、平衡移动:是一个“平衡状态→不平衡状态→新的平衡状态”的过程;一定条件下的平衡体系,条件改变后,可能发生平衡移动;即总结如下:—34—⑶、平衡移动与转化率的关系:不要把平衡向正反应方向移动与反应物转化率的增大等同起来;具体分析可参考下表:反应实例条件变化与平衡移动方向达新平衡后转化率变化2SO2 +O22SO3气+热增大O2浓度,平衡正移SO2 的转化率增大,O2的转化率减小增大SO3浓度,平衡逆移从逆反应角度看,SO3的转化率减小升高温度,平衡逆移SO2 、O2的转化率都减小增大压强,平衡正移SO2 、O2的转化率都增大2NO2气N2O4体积不变时,无论是加入NO2或者加入N2O4 NO2的转化率都增大即新平衡中N2O4的含量都会增大2HI H2+I2气增大H2的浓度,平衡逆移H2的转化率减小,I2的转化率增大增大HI的浓度,平衡正移HI的转化率不变增大压强,平衡不移动转化率不变⑷、影响化学平衡移动的条件:化学平衡移动:强调一个“变”字①浓度、温度的改变,都能引起化学平衡移动;而改变压强则不一定能引起化学平衡移动;强调:气体体积数发生变化的可逆反应,改变压强则能引起化学平衡移动;气体体积数不变的可逆反应,改变压强则不会引起化学平衡移动;催化剂不影响化学平衡;②速率与平衡移动的关系:I. v正== v逆,平衡不移动;Ⅱ. v正> v逆,平衡向正反应方向移动;Ⅲ. v正< v逆,平衡向逆反应方向移动;③平衡移动原理:勒沙特列原理:如果改变影响平衡的一个条件浓度、温度或压强,平衡就向能够减弱这种改变的方向移动;④分析化学平衡移动的一般思路:速率不变:如容积不变时充入惰性气体强调:加快化学反应速率可以缩短到达化学平衡的时间,但不一定能使平衡发生移动;⑸、反应物用量的改变对化学平衡影响的一般规律:Ⅰ、若反应物只有一种:aAg bBg + cCg,在不改变其他条件时,增加A的量平衡向正反应方向移动,但是A的转化率与气体物质的计量数有关:可用等效平衡的方法分析;①若a = b + c :A的转化率不变;②若a > b + c :A的转化率增大;③若a < b + c A的转化率减小;Ⅱ、若反应物不只一种:aAg + bBg cCg + dDg,①在不改变其他条件时,只增加A的量,平衡向正反应方向移动,但是A的转化率减小,而—35—B的转化率增大;②若按原比例同倍数地增加A和B,平衡向正反应方向移动,但是反应物的转化率与气体物质的计量数有关:如a+b = c + d,A、B的转化率都不变;如a+ b>c+ d,A、B的转化率都增大;如a + b < c + d,A、B的转化率都减小;4、等效平衡问题的解题思路:⑴、概念:同一反应,在一定条件下所建立的两个或多个平衡中,混合物中各成分的含量相同,这样的平衡称为等效平衡;⑵分类:①等温等容条件下的等效平衡:在温度和容器体积不变的条件下,改变起始物质的加入情况,只要可以通过可逆反应的化学计量数比换算成左右两边同一边物质的物质的量相同,则两平衡等效,这种等效平衡可以称为等同平衡;②等温等压条件下的等效平衡:在温度和压强不变的条件下,改变起始物质的加入情况,只要可以通过可逆反应的化学计量数比换算成左右两边同一边物质的物质的量比值相同,则两平衡等效,这种等效平衡可以称为等比例平衡;③等温且△n=0条件下的等效平衡:在温度和容器体积不变的条件下,对于反应前后气体总分子数不变的可逆反应,只要可以通过可逆反应的化学计量数比换算成左右两边任意一边物质的物质的量比值相同,则两平衡等效,这种等效平衡可以称为不移动的平衡;例32003年全国12某温度下,在一容积可变的容器中,反应2Ag+Bg 2Cg达到平衡时,A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol;保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量作如下调整,可使平衡右移的是 CA.均减半B.均加倍C.均增加1mol D.均减少1mol5、速率和平衡图像分析:⑴、分析反应速度图像:①看起点:分清反应物和生成物,浓度减小的是反应物,浓度增大的是生成物,生成物多数以原点为起点;②看变化趋势:分清正反应和逆反应,分清放热反应和吸热反应;升高温度时,△V吸热>△V放热;③看终点:分清消耗浓度和增生浓度;反应物的消耗浓度与生成物的增生浓度之比等于反应方程式中各物质的计量数之比;④对于时间——速度图像,看清曲线是连续的,还是跳跃的;分清“渐变”和“突变”、“大变”和“小变”;增大反应物浓度V正突变,V逆渐变;升高温度,V吸热大增,V放热小增;⑵化学平衡图像问题的解答方法:①三步分析法:一看反应速率是增大还是减小;二看△V正、△V逆的相对大小;三看化学平衡移动的方向;②四要素分析法:看曲线的起点;看曲线的变化趋势;看曲线的转折点;看曲线的终点;③先拐先平:对于可逆反应mAg + nBg pCg + qDg ,在转化率——时间曲线中,先出现拐点的曲线先达到平衡;它所代表的温度高、压强大;这时如果转化率也较高,则反应中m+n>p+q;若转化率降低,则表示m+n<p+q;④定一议二:图像中有三个量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个量的关系; 化学反应速率化学反应进行的快慢程度,用单位时间反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示; 通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示; 表达式:△vA=△cA/△t单位:mol/L·s或mol/L·min影响化学反应速率的因素:温度,浓度,压强,催化剂;另外,x射线,γ射线,固体物质的表面积也会影响化学反应速率化学反应的计算公式:对于下列反应:mA+nB=pC+qD有vA:vB:vC:vD=m:n:p:q对于没有达到化学平衡状态的可逆反应:v正≠v逆影响化学反应速率的因素:压强:温度:催化剂:浓度:知识点拨其它条件不变时,增大有气体参与的反应体系的压强,可以加快反应速率,反之,减小反应体系的压强则可以减慢反应速率;这里需注意:①压强改变针对气体而言,固体或液体,压强对其没有影响;②针对可逆反应,压强对v正、v逆影响相同,但影响程度不一定相同;③压强的改变,本质上是改变气体的浓度,因此,压强改变,关键看气体浓度有没有改变,v才可能改变;知识点拨其它条件相同时,反应所处的温度越高,反应的速率越快;这里需注意:①一般认为温度的改变对化学反应速率的影响较大;②实验测得,温度每升高10℃,反应速率通常增大到原来的2~4倍;③温度对反应速率的影响与反应物状态无多大关系;④某反应为可逆反应,正逆反应速度受温度改变而引起的变化倾向相同,但程度不同;知识点拨使用催化剂可以改变反应速率;但需注意:①这里的“改变”包括加快或减慢;通常把能加快反应速率的催化剂称为正催化剂,减慢反应速率的催化剂称为负催化剂;②催化剂具有选择性,即不同的反应一般有不同的催化剂;③催化剂不能改变化学反应;④如果反应是可逆反应,则催化剂可同等程度地改变正逆反应的速率;知识点拨其它条件不变时,增大反应物浓度可以加快反应速率,反之,减小反应物浓度则可以减慢反应速率;这里需注意:①浓度的一般讨论对象为气体或溶液,对于纯液体或固体一般情况下其浓度是定值;②若反应为可逆反应,浓度改变的物质既可以是反应物也可以是生成物,甚至可以两者同时知识点拨一定条件下可逆反应中正反应与逆反应的速率相等,反应混和物中各组分的浓度保持不变的状态叫化学平衡状态;化学反应达到平衡后,反应混和物的百分组成一定可引伸为物质的物质的量浓度、质量分数、体积物质的量分数一定、反应物的转化率利用率一定;化学平衡的特征:⑴化学平衡是一种动态平衡,即v正=v逆≠0;动⑵外界条件如浓度、温度和压强等不改变时,化学平衡状态不变;定说明:化学平衡状态与反应从正反应开始还是从逆反应无关;⑶当外界条件发生改变时,化学平衡发生移动,直至达到新的化学平衡;变知识点拨等价转化是一种数学思想,借用到化学平衡中,可以简化分析过程;它指的是:化学平衡状态的建立与反应途径无关,即不论可逆反应是从正方向开始,还是从逆方向开始,抑或从中间状态开始,只要起始所投入的物质的物质的量相当,则可达到等效平衡状态;这里所说的“相当”即是“等价转化”的意思;知识点拨影响化学平衡移动的外界因素之一:浓度;在其它条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减小生成物浓度可使化学平衡向正反应方向移动;若增大生成物的浓度或减小反应物浓度则化学平衡向逆反应方向移动;注意:①浓度对气体或溶液才有意义,所以改变固体的量时化学平衡不发生移动;②只要增大浓度反应物或生成物无论平衡移动方向如何,新平衡状态的速率值一定大于原平,升高反应体系;知识点拨催化剂不能使化学平衡发生移动,只能改变达到化学平衡所需的时间;这里需注意:这里的改变包括“增大”和“缩短”,应视催化剂的种类;一般为“缩短”;原因:因催化剂能同等程度地改变正反应速率和逆反应速率,所以不能使平衡移动;知识点拨勒沙特列原理:已达平衡的可逆反应,如果改变影响平衡的一个条件如浓度、压强或温度等,平衡就向能够减弱这种改变的方向移动;注意:①此原理只适用于已达平衡的体系;②正确理解“减弱”的含义;。
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专题09 反应速率、化学平衡
1.[2020浙江7月选考]15mL 0.1mol L KI -⋅溶液与1
31mL 0.1mol L FeCl -⋅溶液发生反应:3222Fe (aq)2I (aq)
2Fe (aq)I (aq)+-+++,达到平衡。
下列说法不正确...
的是( ) A .加入苯,振荡,平衡正向移动
B .经苯2次萃取分离后,在水溶液中加入KSCN ,溶液呈血红色,表明该化学反应存在限度
C .加入4FeSO 固体,平衡逆向移动
D .该反应的平衡常数()()()22+23+2Fe =
Fe I c K c c -⨯ 【答案】D 【解析】
A .加入苯振荡,苯将I 2萃取到苯层,水溶液中c (I 2)减小,平衡正向移动,A 正确;
B .将5mL0.1mol/LKI 溶液与1mL0.1mol/LFeCl 3溶液混合,参与反应的Fe 3+与I -物质的量之比为1:1,反应后I -一定过量,经苯2次萃取分离后,在水溶液中加入KSCN 溶液呈血红色,说明水溶液中仍含有Fe 3+,即Fe 3+没有完全消耗,表明该化学反应存在限度,B 正确;
C .加入FeSO 4固体溶于水电离出Fe 2+,c (Fe 2+)增大,平衡逆向移动,C 正确;
D .该反应的平衡常数K =
,D 错误; 答案选D 。
2.[2020浙江7月选考]一定条件下:2242NO (g)N O (g) 0H ∆<。
在测定2NO 的相对分子质量时,下列条件中,测定结果误差最小的是( )
A .温度0℃、压强50kPa
B .温度130℃、压强300kPa
C .温度25℃、压强100kPa
D .温度130℃、压强50kPa 【答案】D
【解析】
测定二氧化氮的相对分子质量,要使测定结果误差最小,应该使混合气体中NO 2的含量越多越好,为了实现该目的,应该改变条件使平衡尽可以地逆向移动。
该反应是一个反应前后气体分子数减小的放热反应,可以通过减小压强、升高温度使平衡逆向移动,则选项中,温度高的为130℃,压强低的为50kPa ,结合二者选D 。
答案为D 。
3.[2020天津卷]已知()2+26Co H O ⎡⎤⎣⎦
呈粉红色,[]24CoCl -呈蓝色,[]2-
4ZnCl 为无色。
现将CoCl 2溶于水,加入浓盐酸后,溶液由粉红色变为蓝色,存在以下平衡:
()[]2+2--2426Co H O +4Cl CoCl +6H O ΔH ⎡⎤⎣⎦,用该溶液做实验,溶液的颜色变化
如下:
以下结论和解释正确的是
A .等物质的量的()2+26Co H O ⎡⎤⎣⎦
和[]2-
4CoCl 中σ键数之比为3:2 B .由实验①可推知△H <0
C .实验②是由于c (H 2O)增大,导致平衡逆向移动
D .由实验③可知配离子的稳定性:[][]2-2-
44ZnCl >CoCl 【答案】D
【解析】
A .1个[Co(H 2O)6]2+中含有18个σ键,1个[CoCl 4]2-中含有4个σ键,等物质的量的
[Co(H 2O)6]2+和[CoCl 4]2-所含σ键数之比为18:4=9:2,A 错误;
B . 实验①将蓝色溶液置于冰水浴中,溶液变为粉红色,说明降低温度平衡逆向移动,则逆反应为放热反应,正反应为吸热反应,∆H >0,B 错误;
C . 实验②加水稀释,溶液变为粉红色,加水稀释,溶液的体积增大,[Co(H 2O)6]2+、
[CoCl 4]2-、Cl -浓度都减小,[Co(H 2O)6]2+、Cl -的化学计量数之和大于[CoCl 4]2-的化学计量数,则瞬时浓度商>化学平衡常数,平衡逆向移动,C 错误;
D . 实验③加入少量ZnCl 2固体,溶液变为粉红色,说明Zn 2+与Cl -结合成更稳定的
[ZnCl 4]2-,导致溶液中c (Cl -)减小,平衡逆向移动,则由此说明稳定性:
[ZnCl 4]2->[CoCl 4]2-,D 正确;
答案选D。
【点睛】
本题有两个易错点:A项中[Co(H2O)6]2+中不仅有Co2+与H2O分子间的配位键,而且每个H2O分子中还有两个O—Hσ键;C项中H2O为溶剂,视为纯液体,加水稀释,溶液体积增大,相当于利用“对气体参与的反应,增大体积、减小压强,平衡向气体系数之和增大的方向移动”来理解。
4.[2020年山东新高考]1,3-丁二烯与HBr发生加成反应分两步:第一步H+进攻1,3-丁
二烯生成碳正离子();第二步Br -进攻碳正离子完成1,2-加成或1,
4-加成。
反应进程中的能量变化如下图所示。
已知在0℃和40℃时,1,2-加成产物与1,4-加成产物的比例分别为70:30和15:85。
下列说法正确的是
A.1,4-加成产物比1,2-加成产物稳定
B.与0℃相比,40℃时1,3-丁二烯的转化率增大
C.从0℃升至40℃,1,2-加成正反应速率增大,1,4-加成正反应速率减小
D.从0℃升至40℃,1,2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度【答案】AD
【解析】
【分析】
根据图像分析可知该加成反应为放热反应,且生成的1,4-加成产物的能量比1,2-加成产物的能量低,结合题干信息及温度对化学反应速率与化学平衡的影响效果分析作答。
【详解】
根据上述分析可知,
A . 能量越低越稳定,根据图像可看出,1,4-加成产物的能量比1,2-加成产物的能量低,即1,4-加成产物的能量比1,2-加成产物稳定,故A 正确;
B . 该加成反应不管生成1,4-加成产物还是1,2-加成产物,均为放热反应,则升高温度,不利用1,3-丁二烯的转化,即在40°
C 时其转化率会减小,故B 错误;
C . 从0°C 升至40°C ,正化学反应速率均增大,即1,4-加成和1,2-加成反应的正速率均会增大,故C 错误;
D . 从0°C 升至40°C ,对于1,2-加成反应来说,化学平衡向逆向移动,即1,2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度,故D 正确;答案选AD 。
5.[2020江苏卷]CH 4与CO 2重整生成H 2和CO 的过程中主要发生下列反应
1422CH (g)CO (g)2H (g)2CO(g)247.1kJ mol H -+=+∆=⋅
1222H (g)CO (g)H O(g)CO(g)41.2kJ mol H -+=+∆=⋅
在恒压、反应物起始物质的量比()()42CH :CO 1:1n n =条件下,CH 4和CO 2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。
下列有关说法正确的是
A .升高温度、增大压强均有利于提高CH 4的平衡转化率
B .曲线B 表示CH 4的平衡转化率随温度的变化
C .相同条件下,改用高效催化剂能使曲线A 和曲线B 相重叠
D .恒压、800K 、n(CH 4):n(CO 2)=1:1条件下,反应至CH 4转化率达到X 点的值,改变除温度外的特定条件继续反应,CH 4转化率能达到Y 点的值
【答案】BD
【解析】
A .甲烷和二氧化碳反应是吸热反应,升高温度,平衡向吸热反应即正向移动,甲烷转化率增大,甲烷和二氧化碳反应是体积增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,甲烷转化率
减小,故A错误;
B.根据两个反应得到总反应为CH 4(g)+2CO2(g)H2(g)+3CO(g) +H2O (g),加入的CH4与CO2物质的量相等,CO2消耗量大于CH4,因此CO2的转化率大于CH4,因此曲线B表示CH4的平衡转化率随温度变化,故B正确;
C.使用高效催化剂,只能提高反应速率,但不能改变平衡转化率,故C错误;
D.800K时甲烷的转化率为X点,可以通过改变二氧化碳的量来提高甲烷的转化率达到Y 点的值,故D正确。
综上所述,答案为BD。