通用版 化学反应速率和化学平衡 高分技巧和易错题解答汇总
化学反应速率和化学平衡图像解题方法
化学反应速率和化学平衡图像解题方法突破方法1.解题步骤2.解题技巧(1)先拐先平在含量(转化率)—时间曲线中,先出现拐点的先达到平衡,说明该曲线反应速率快,表示温度较高、有催化剂、压强较大等。
(2)定一议二当图像中有三个量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个量的关系,有时还需要作辅助线。
(3)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。
3.分类突破突破点1(1)速率—时间图像“断点”分析当可逆反应达到一种平衡后,若某一时刻外界条件发生改变,都可能使速率—时间图像的曲线出现不连续的情况,即出现“断点”。
根据“断点”前后的速率大小,即可对外界条件的变化情况作出判断。
如图,t1时刻改变的条件可能是使用了催化剂或增大压强(仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应)。
(2)常见含“断点”的速率变化图像分析(2018·合肥市质检一)在一恒温恒压的密闭容器中发生反应:M(g)+N(g)2R(g)ΔH<0,t1时刻达到平衡,在t2时刻改变某一条件,其反应过程如图所示。
下列说法不正确的是()A.t1时刻的v(正)小于t2时刻的v(正)B.t2时刻改变的条件是向密闭容器中加RC.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,M的体积分数相等D.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,反应的平衡常数相等解析恒温恒压下t2时刻改变某一条件,逆反应速率瞬间增大,再次建立的平衡与原平衡等效,根据等效平衡原理,t2时刻改变的条件是向密闭容器中加R,B项正确;t1时刻反应达到平衡,v(正)=v(逆),而t2时刻加R,体积增大,v(正)瞬间减小,v(逆)瞬间增大,故t1时刻的v(正)大于t2时刻的v(正),A项错误;Ⅰ、Ⅱ两过程达到的平衡等效,M的体积分数相等,C项正确;Ⅰ、Ⅱ两过程的温度相同,则反应的平衡常数相等,D项正确。
答案 A对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0已达平衡,如果其他条件不变时,分别改变下列条件,对化学反应速率和化学平衡产生影响,下列条件与图像不相符的是(O~t1:v正=v ;t1时改变条件,t2时重新建立平衡)()逆答案 C解析分析时要注意改变条件瞬间v正、v逆的变化。
化学反应速率和化学平衡图像详细解题技巧
(1)看起点和终点
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,生成物多数是以原点为起点。
看下图:
物质的量
写反应方程式
2.0
1.5
C
1.0
A
2 A + 1B = 3 C 0.5
B
反应20速21/3/率11 之比=反应方程式的系数之比
时间
1
1、化学反应速率图象分析 (2). 看变化趋势 分清正反应和逆反应; 分清
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
等压线
m+n < p+q
看图技 巧:图 象中 有
三个量
A%
300C 200C 100C
正反 应是 放热
时,
反应
“定一
看二”,
再看曲
线的变 化趋势。 2021/3/11
0
P
压强
7
2、化学平衡图象分析
(5)转化率——时间——压强曲线1
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
练 2、如图所示,图中a曲线表示X(g) +Y(g) 2Z(g)+ W(s)+ Q的反应过程,若使a曲线变为
习:b曲线,可采取的措施是( A.D)
A. 加入催化剂
Z%
B. 增大Y的浓度 C. 降低温度
D. 增大体系压强
b
a
0 2021/3/11
t
12
个人观点供参考,欢迎讨论
2021/3/11
0
时间
9
2、化学平衡图象分析
(4)物质百分含量——时间——温度曲线
(完整版)化学反应速率与化学平衡知识点归纳
•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计算公式:v=Δc/Δt(υ:平均速率,Δc:浓度变化,Δt:时间)单位:mol/(L·s)•⑷影响因素:•①决定因素(内因):反应物的性质(决定因素)•②条件因素(外因):反应所处的条件• 2.※注意:(1)、参加反应的物质为固体和液体,由于压强的变化对浓度几乎无影响,可以认为反应速率不变(2)、惰性气体对于速率的影响①恒温恒容时:充入惰性气体→总压增大,但是各分压不变,各物质浓度不变→反应速率不变②恒温恒体时:充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢二、化学平衡(一)1.定义:化学平衡状态:一定条件下,当一个可逆反应进行到正逆反应速率相等时,更组成成分浓度不再改变,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(二)影响化学平衡移动的因素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。
2、温度对化学平衡移动的影响影响规律:在其他条件不变的情况下,温度升高会使化学平衡向着___吸热反应______方向移动,温度降低会使化学平衡向着_放热反应__方向移动。
化学反应速率与化学平衡知识点归纳完整版
化学反应速率与化学平衡知识点归纳集团标准化办公室:[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]化学反应速率与化学平衡考点归纳一、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: 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mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 的:v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D) = 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:【注意】①化学反应速率的单位是由浓度的单位(mol ·L -1)和时间的单位(s 、min 或h)决定的,可以是mol ·L -1·s -1、mol ·L -1·min -1或mol ·L -1·h -1,在计算时要注意保持时间单位的一致性.②对于某一具体的化学反应,可以用每一种反应物和每一种生成物的浓度变化来表示该反应的化学反应速率,虽然得到的数值大小可能不同,但用各物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比.如对于下列反应: mA + nB = pC + qD tc v ∆∆=qD v p C v n B v m A v )()()()(=== 有:)(A ν∶)(B ν∶)(C ν∶)(D ν=m ∶n ∶p ∶q或: ③化学反应速率不取负值而只取正值.④在整个反应过程中,反应不是以同样的速率进行的,因此,化学反应速率是平均速率而不是瞬时速率.[有效碰撞] 化学反应发生的先决条件是反应物分子(或离子)之间要相互接触并发生碰撞,但并不是反应物分子(或离子)间的每一次碰撞都能发生化学反应.能够发生化学反应的一类碰撞叫做有效碰撞.[活化分子] 能量较高的、能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子.说明 ①活化分子不一定能够发生有效碰撞,活化分子在碰撞时必须要有合适的取向才能发生有效碰撞.②活化分子在反应物分子中所占的百分数叫做活化分子百分数.当温度一定时,对某一反应而言,活化分子百分数是一定的.活化分子百分数越大,活化分子数越多,有效碰撞次数越多.[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)压强对于有气体参与的化学反应,其他条件不变时(除体积),增大压强,即体积减小,反应物浓度增大,单位体积内活化分子数增多,单位时间内有效碰撞次数增多,反应速率加快;反之则减小.若体积不变,加压(加入不参加此化学反应的气体)反应速率就不变.因为浓度不变,单位体积内活化分子数就不变.但在体积不变的情况下,加入反应物,同样是加压,增加反应物浓度,速率也会增加.温度只要升高温度,反应物分子获得能量,使一部分原来能量较低分子变成活化分子,增加了活化分子的百分数,使得有效碰撞次数增多,故反应速率加大(主要原因).当然,由于温度升高,使分子运动速率加快,单位时间内反应物分子碰撞次数增多反应也会相应加快(次要原因)催化剂使用正催化剂能够降低反应所需的能量,使更多的反应物分子成为活化分子,大大提高了单位体积内反应物分子的百分数,从而成千上万倍地增大了反应物速率.负催化剂则反之.浓度当其它条件一致下,增加反应物浓度就增加了单位体积的活化分子的数目,从而增加有效碰撞,反应速率增加,但活化分子百分数是不变的 .其他因素增大一定量固体的表面积(如粉碎),可增大反应速率,光照一般也可增大某些反应的速率;此外,超声波、电磁波、溶剂等对反应速率也有影响.图表如下:二、化学平衡状态⑴前提——密闭容器中的可逆反应⑵条件——一定条件的T、P、c ——影响化学平衡的因素⑶本质——V(正)=V(逆)≠0⑷特征表现——各组分的质量分数不变化学平衡可以用五个字归纳:逆:研究对象是可逆反应动: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.【说明】a.绝大多数化学反应都有一定程度的可逆性,但有的逆反应倾向较小,从整体看O.实际上是朝着同方向进行的,例如NaOH + HCl = NaCl + H2b.有气体参加或生成的反应,只有在密闭容器中进行时才可能是可逆反应.如CaCO3受热分解时,若在敞口容器中进行,则反应不可逆,其反应的化学方程式应写为:CaCO3CaO + CO2↑;若在密闭容器进行时,则反应是可逆的,其反应的化学方程式应写为:CaCO3CaO + CO2可逆反应的特点:反应不能进行到底.可逆反应无论进行多长时间,反应物都不可能100%地全部转化为生成物.1.化学平衡状态①定义:一定条件(恒温、恒容或恒压)下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物(包括反应物和生成物)中各组分的质量分数(或体积分数)保持不变的状态.②化学平衡状态的形成过程:在一定条件下的可逆反应里,若开始时只有反应物而无生成物,根据浓度对化学反应速率的影响可知,此时ν正最大而ν逆为0.随着反应的进行,反应物的浓度逐渐减小,生成物的浓度逐渐增大,则ν正越来越小而ν逆越来越大.当反应进行到某一时刻,ν正=ν逆,各物质的浓度不再发生改变,反应混合物中各组分的质量分数(或体积分数)也不再发生变化,这时就达到了化学平衡状态.2.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.【例1】在一定温度下,反应A2(g) + B2(g) 2AB(g)达到平衡的标志是( C )A. 单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的ABB. 容器内的压强不随时间变化C. 单位时间生成2n mol的AB同时生成n mol的B2D. 单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的B23.化学平衡状态的判断举例反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)混合物体系中各成分的含量①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一定,①当m+n≠p+q时,平衡②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判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据图表4.化学平衡移动⑴勒夏特列原理: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: ⑶影响化学平衡移动的条件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;正<v 逆,平衡向逆反应方向移动.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.③平衡移动原理:(勒夏特列原理)⑷转化率变化的一般规律(用等效平衡原理来分析)①当温度、压强(造成浓度变化的压强变化)造成平衡正向移动时,反应物转化率一定增大②若反应物只有一种:aA(g)=bB(g)+cC(g),在恒温恒压状态下,若n(C):n(B)=c:b,充入A,转化率不变;在恒温恒容状态下,在不改变其他条件时,增加A的量,A的转化率与气体物质的计量数有关: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.③若反应物不只一种:aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g)α在不改变其他条件时,只增加A的量,A的转化率减小,而B的转化率增大.β将C、D全部转化成A、B得到一个A、B的物质的量之比,按照这个比例加入A、B,恒温恒压时,转化率不变;恒温恒容时,反应物的转化率与气体物质的计量数有关:若a+b=c+d,A、B的转化率都不变;若a+b>c+d,A、B的转化率都增大;若a+b<c+d,A、B的转化率都减小.γ若n(A):n(B)=a:b,恒温恒压时,只要加入C、D的量之比符合C、D的化学计量数之比,转化率不变;恒温恒容时,若a+b=c+d,A、B的转化率都不变,若a+b>c+d,A、B的转化率都增大,若a+b<c+d,A、B的转化率都减小④同一个化学反应,等量加入反应物时,在恒压容器中的转化率总是大于等于在恒容容器中的转化率,当且仅当反应的Δn=0时转化率相等(此时就等效于恒压).对以上3种情况可分别举例,可加深对概念的理解:例1:某恒温恒容的容器中,建立如下平衡:2NO 2(g ) N 2O 4(g ),在相同条件下, 若分别向容器中通入一定量的NO 2气体或N 2O 4气体,重新达到平衡后,容器内N 2O 4的体积分数比原平衡时 ( ) A .都增大 B .都减小 C .前者增大后者减小 D .前者减小后者增大 解析:2NO 2(g )N 2O 4(g )是气体体积减小的可逆反应.反应达到平衡后,无论向密闭容器中加入N O 2还是N 2O 4气体,可视为加压,平衡都向右移动,达到新平衡时NO 2的转化率都增大.答案选A例2:一定温度下,将a mol PCl 5通入一个容积不变的反应器中,达到如下平衡:PCl 5(g )PCl 3(g )+Cl 2(g ),测得平衡混合气体压强为p 1,此时再向反应器中通入a mol PCl 5,在温度不变的条件下再度达到平衡,测得压强为p 2,下列判断正确的是( ) A. 2p 1>p 2 B. PCl 5的转化率增大 C. 2p 1<p 2 D. PCl 3%(体积含量)减少 解析:PCl 5(g )PCl 3(g )+Cl 2(g )是气体体积增大的可逆反应.如反应达到平衡后,再向密闭容器中加入PCl 5, PCl 3的物质的量会有增加,此时可视为加压,平衡向左移动,反应达到新的平衡时PCl 5在平衡混合物中的百分含量也较原平衡时有所增加,但PCl 5的转化率降低.答案选A 例3: 2HI (g )H 2(g )+I 2(g )是气体体积不变的可逆反应,反应达到平衡后,再向固定密闭容器中加入HI ,使c (HI )的浓度增大,HI 平衡转化率不变.对于气体体积不变的可逆反应,反应达到平衡后增加反应物,达到新的化学平衡时反应物的转化率不变.应注意的是,实际应用时,题目所给的条件并不向上面总结的那么理想化,因此应该利用等效平衡知识具体问题具体分析. ⑸压强变化对于转化率的影响对于可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),(a+b≠c+d)在压强变化导致平衡移动时,充入“惰性气体”化学平衡朝哪个方向移动转化率如何变化可归纳为以下两方面:1. 恒温恒容条件下充入“惰性气体”,化学平衡不移动.因平衡体系的各组分浓度均未发生变化,故各反应物转化率不变.2. 恒温恒压条件下充入“惰性气体”,化学平衡向气体体积增大的方向移动.因为此时容器容积必然增大,相当于对反应体系减压,继而可判断指定物质的转化率变化.变式训练:1、在一容积可变的密闭容器中,通入1molX和3molY,在一定条件下发生如下反应:X(g)+3Y(g) 2Z(g),到达平衡后,Y的转化率为a%,然后再向容器中通入2molZ,保持在恒温恒压下反应,当达到新的平衡时,Y的转化率为b%.则a与b的关系是()A.a=b B.a>b C.a<b D.不能确定2、两个体积相同的密闭容器A、B,在A中充入S O2和O2各1mol,在B中充入SO2和O2各2 mol,加热到相同温度,有如下反应2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g),对此反应,下述不正确的是()A.反应速率B>A B.SO2的转化率B>AC.平衡时各组分含量B = A D.平衡时容器的压强B>A3、一定量混合气体在密闭容器中发生如下反应:xA(气)+yB(气) nC(气),达到平衡后,测得A气体的浓度为L.保持温度不变将容器的容积扩大1倍,再达平衡时,测得A气体的浓度为L,则下列叙述中正确的是()A、x+y<nB、该化学平衡向右移动C、B的转化率增大D、C的体积分数减小4、一定温度下,在一个体积可变的密闭容器中加入2 molH2和2 molN2,建立如下平衡: N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)相同条件下,若向容器中再通入1 mol H2和,1molN2又达到平衡.则下列说法正确的是()A.NH3的百分含量不变B.N2的体积分数增大C.N2的转化率增大 D.NH3的百分含量增大5、某温度下的密闭容器中发生如下反应:2M(g)+N(g) 2E(g),若开始时只充入2 mol E(g),达平衡时,混合气体的压强比起始时增大了20%;若开始时只充入2 mol M和1 mol N的混合气体,则达平衡时M的转化率为()A.20%% %% 参考答案: 1、 A 2、C 3、D 4、A 5、C总之,判断转化率的变化关键是正确判断平衡移动的方向,当增大物质的浓度难以判断平衡移动的方向时,可转化为压强问题进行讨论;当增大压强难以判断平衡移动的方向时,可转化为浓度问题进行讨论.5、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Δn=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.【归纳】等效平衡规律对于可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在两种不同起始状态下反应,达平衡后互为等效平衡的条件是:6、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mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) ,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.解化学平衡图像题的技巧1、弄清横坐标和纵坐标的意义.2、弄清图像上点的意义,特别是一些特殊点(如与坐标轴的交点、转折点、几条曲线的交叉点)的意义.3、弄清图像所示的增、减性.4、弄清图像斜率的大小.5、看是否需要辅助线.6、看清曲线的起点位置及曲线的变化趋势7、先出现拐点的曲线先平衡,所处的温度较高或压强较大;还可能是使用正催化剂8、定压看温度变化;定温看压强变化.7、化学平衡常数在一定温度下,当一个可逆反应达到平衡状态时,生成物的平衡浓度用化学方程式中的化学计量数作为指数的乘积与反应物的平衡浓度用化学方程式中的化学计量数作为指数的乘积的比值是一个常数,这个常数叫做化学平衡常数,简称平衡常数.用符号K表示.(1)平衡常数K的表达式:对于一般的可逆反应:mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)当在一定温度下达到化学平衡时,该反应的平衡常数为:【注意】:a.在平衡常数表达式中,反应物A、B 和生成物C、D的状态全是气态,c(A)、c(B)、c(C)、c(D)均为平衡时的浓度.b.当反应混合物中有固体或纯液体时,他们的浓度看做是一个常数1,不必写入平衡常数的表达式中.例如,反应在高温下 Fe3O4(s) + 4H23Fe(s) + 4H2O(g)的平衡常数表达式为:又如,在密闭容器中进行的可逆反应CaCO3(s) CaO(s) + CO2↑的平衡常数表达式为:K=c(CO2)c.平衡常数K的表达式与化学方程式的书写方式有关.例如:N2 + 3H22NH3)()()()(n BcAcDcCcKmqp⋅⋅=)()(2424HcOHcK=)()()(232321HcNcNHcK⋅=2NH 3N 2 + 3H 2 N 2 + H 2NH 3 显然,K 1、K 2、K 3具有如下关系: 2/113)(K K = (2)平衡常数K 值的特征:①K 值的大小与浓度、压强和是否使用催化剂无关.即对于一个给定的反应,在一定温度下,不论起始浓度(或压强)和平衡浓度(或压强)如何,也不论是否使用催化剂,达平衡时,平衡常数均相同.②K 值随温度的变化而变化.对于一个给定的可逆反应,温度不变时,K 值不变(而不论反应体系的浓度或压强如何变化);温度不同时,K 值不同.因此,在使用平衡常数K 值时,必须指明反应温度. (3)平衡表达式K 值的意义:①判断可逆反应进行的方向.对于可逆反应:mA(g) + nB(g)pC(g) +qD(g),如果知道在一定温度下的平衡常数,并且知道某个时刻时反应物和生成物的浓度,就可以判断该反应是否达到平衡状态,如果没有达到平衡状态,则可判断反应进行的方向.将某一时刻时的生成物的浓度用化学方程式中相应的化学计量数为指数的乘积,与某一时刻时的反应物的浓度用化学方程式中相应的化学计量数为指数的乘积之比值,叫做浓度商,用Q C 表示.即:当Q C =K 时,体系达平衡状态;当Q C <K ,为使Q C 等于K ,则分子(生成物浓度的乘积)应增大,分母(反应物浓度的乘积)应减小,因此反应自左向右(正反应方向)进行,直至到达平衡状态;同理,当Q C >K 时,则反应自右向左(逆反应方向)进行,直至到达平衡状态.②表示可逆反应进行的程度.)()()(22/322/133H c N c NH c K ⋅=)()()(322322NH c H c N c K ⋅=)()()()(n B c A c D c C c Q m qp c ⋅⋅=K 值越大,正反应进行的程度越大(平衡时生成物的浓度大,反应物的浓度小),反应物的转化率越高;K 值越小,正反应进行的程度越小,逆反应进行的程度越大,反应物的转化率越低.一般来说,当K>105时,反应可以认为进行完全.化学平衡计算题求解技巧1、化学平衡常数(1)化学平衡常数的数学表达式 (2)化学平衡常数表示的意义平衡常数数值的大小可以反映可逆反应进行的程度大小,K 值越大,反应进行越完全,反应物转化率越高,反之则越低. 2、有关化学平衡的基本计算 (1)物质浓度的变化关系反应物:平衡浓度=起始浓度-转化浓度 生成物:平衡浓度=起始浓度+转化浓度其中,各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中物质的计量数之比.(2)反应的转化率(α): ×100% (3)在密闭容器中有气体参加的可逆反应,在计算时经常用到理想气体方程式: pV=nRT根据这个方程式可以定性甚至定量地比较气体的性质、参数 (4)计算模式(“三段式”) 浓度(或物质的量等) aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)(或质量、浓度)反应物起始的物质的量(或质量、浓度)反应物转化的物质的量=α起始 m n 0 0 转化 ax bx cx dx 平衡 m-ax n-bx cx dx根据“三段式”可以求出关于这个可逆反应的某种物质的反应速率、转化率、质量(或体积等)分数以及反应的平衡常数等 技巧一:三步法三步是化学平衡计算的一般格式,根据题意和恰当的假设列出起始量、转化量、平衡量.但要注意计算的单位必须保持统一,可用mol 、mol/L ,也可用L.例1 X 、Y 、Z 为三种气体,把a mol X 和b mol Y 充入一密闭容器中,发生反应X + 2Y2Z ,达到平衡时,若它们的物质的量满足:n (X )+ n (Y )= n (Z ),则Y 的转化率为( )A 、B 、C 、D 、 解析:设Y 的转化率为αX + 2Y2Z起始(mol ) a b 0转化(mol ) αb αb平衡(mol )-a -b αb αb依题意有:-a + -b αb = αb , 解得:α= .故应选 B. 技巧二:差量法差量法用于化学平衡计算时,可以是体积差量、压强差量、物质的量差量等等.%1005⨯+b a %1005)(2⨯+b b a %1005)(2⨯+b a %1005)(2⨯+a b a αb 21αb 21αb 21%1005)(2⨯+b b a例2 某体积可变的密闭容器,盛有适量的A 和B 的混合气体,在一定条件下发生反应: A + 3B2C ,若维持温度和压强不变,当达到平衡时,容器的体积为VL ,其中C 气体的体积占10%,下列推断正确的是( ) ①原混合气体的体积为 L ②原混合气体的体积为 L ③反应达平衡时,气体A 消耗掉 L ④反应达平衡时,气体B 消耗掉 L A 、②③ B 、②④ C 、①③ D 、①④ 解析: A + 3B2C ΔV起始(L ) 1 3 2 2 平衡(L )所以原混合气体的体积为V L + L = L ,由此可得:气体A 消耗掉 L ,气体B 消耗掉 L.故本题选A.变式 某温度下,在密闭容器中发生如下反应,2A(g)2B(g)+C(g),若开始时只充入2 mol A 气体,达平衡时,混合气体的压强比起始时增大了20%,则平衡时A 的体积分数为 .解析:等温度、等体积时,压强增大了20%,也就是气体的物质的量增多了2 mol ×20%= mol ,即平衡时气体的物质的量变为 mol. 2A(g)2B(g) + C(g) Δn2 2 1 1 变化(mol )平衡时,n(A)=2 mol - mol = mol ,n(总)= mol ,故A 的体积分数为: ×100%=50%. 技巧三:守恒法2.4mol1.2mol1、质量守恒 例3、a mol N 2与b mol H 2混合,要一定条件下反应达到平衡,生成了c mol NH 3,则NH 3在平衡体系中质量分数为( ) A 、 B 、 C 、 D 、解析:由质量守恒定律可知:在平衡体系中的混合气体总质量应等于反应前N 2和H 2混合气的总质量.即NH 3在平衡体系中的质量分数为 .故本题应选B.2、原子个数守恒例4 加热时,N 2O 5可按下列分解:N 2O 5 N 2O 3 + O 2、N 2O 3又可按下列分解:N 2O 3N 2O + O 2.今将 4 molN 2O 5充入一升密闭容器中,加热至 t ℃时反应达到了平衡状态.平衡时,c (O 2)= mol/L, c (N 2O 3)= mol/L,c (N 2O )= _______ mol/L ,此时N 2O 5的分解率为 ________.解析:N 2O 5的起始浓度为c (N 2O 5)=4mol/L ,平衡时的气体成份及浓度为: 达平衡时的气体成份:N 2O 5 N 2O 3 N 2O O 2 平衡浓度(mol/L ) x y 由N 原子守恒:422262.12⨯=+⨯+y x 由O 原子守恒:4525.4362.15⨯=⨯++⨯+y x解得:x = mol/L ,y = mol/L ,所以,c (N 2O )= mol/L ,N 2O 5的分解率为: .变式 一定温度下,反应2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g)达到平衡时,%1001722817⨯-+cb a c%100⨯++cb ac %10022817⨯+ba c%10022834⨯+ba c%5.76%100/4/94.0/4=⨯-Lmol Lmol L mol %10022817⨯+ba c。
化学中的化学反应速率题解析及技巧总结
化学中的化学反应速率题解析及技巧总结化学反应速率是指反应物转化为生成物的速度。
理解和解答化学反应速率题目是化学学习中的重要内容之一。
本文旨在对化学反应速率的概念、计算方法以及解题技巧进行解析和总结,帮助读者能够准确理解与应用相关概念、公式,并在考试中熟练解答相关题目。
一、化学反应速率的定义化学反应速率是指单位时间内反应物的消失量或生成物的出现量。
通常以物质的浓度变化率来表示,使用公式如下:速率= ΔC/Δt其中,ΔC代表反应物/生成物的浓度变化量,单位为摩尔/升;Δt代表时间变化量,单位为秒。
二、化学反应速率的计算方法1. 平均速率平均速率是指反应物或生成物在一段时间内的速率。
计算平均速率的公式为:平均速率 = (C2 - C1) / (t2 - t1)其中,C2和C1分别代表时间段末和时间段初的浓度,t2和t1分别代表时间段的末端和起点。
2. 瞬时速率瞬时速率是指在某一具体时刻的反应速率。
由于反应速率在不同的时间点可能不同,因此可以利用微分来表示瞬时速率,即使用微小的时间间隔进行极限运算。
例如:瞬时速率 = dC / dt其中,dC代表微小的浓度变化量,dt代表微小的时间变化量。
三、解题技巧总结1. 确定反应物和生成物在解答化学反应速率题目时,首先需要明确反应物和生成物的化学式,了解反应中发生的化学变化。
2. 确定反应物质的浓度变化量根据题目提供的信息,计算反应物质浓度的变化量。
在一些题目中,可能需要应用配平化学方程式的方法来确定反应物浓度的变化量。
3. 确定时间间隔确定问题中给定的时间间隔,这是计算反应速率所需的关键信息。
根据具体情况,确定起始时间和终止时间。
4. 运用适当的公式进行计算根据所给信息,选择合适的速率计算公式进行计算。
如果问题中涉及不同时间段的速率变化,则可以计算平均速率或使用微分计算瞬时速率。
5. 注意单位的转换在计算过程中,注意单位的转换是必要的。
确保所有参与计算的量达到一致的单位是解题的关键步骤之一。
化学反应速率与化学平衡(13大易错点)备战2024年高考化学考试易错题(全国通用)(解析版)
3.活化分子、活化能
①活化分子:能够发生有效碰撞的分子。
②活化能:如图
图中:E1为正反应的活化能,使用催化剂时的活化能为 ,反应热为E1-E2。
4.活化分子、有效碰撞与反应速率的关系
平衡
②平均相对分子质量一定,且m+n=p+q
不一定平衡
温度
任何化学反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时
平衡
气体的密度
密度一定
不一定平衡
颜色
反应体系内有色物质的颜色稳定不变
平衡
易错点6惰性气体(不参加反应的气体)”对化学平衡的影响
【分析】
易错点7等效平衡分类及规律
【分析】
1.定义
在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压)下,同一可逆反应体系,不管是从正反应开始,还是从逆反应开始,还是正、逆反应同时投料,达到化学平衡状态时,任何相同组分的百分含量(质量分数、物质的量分数、体积分数等)均相同。
(2)数学表达式及单位
v= ,单位为mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1。
注意: 一般不用固体或纯液体物质表示化学反应速率。
由v= 计算得到的是一段时间内的平均速率,用不同物质表示时,其数值可能不同,但意义相同。
易错点2速率常数和速率方程
【分析】
速率常数和速率方程
(1)速率常数(k)是指在给定温度下,反应物浓度皆为1 mol·L-1时的反应速率。在相同浓度的条件下,可用速率常数大小来比较化学反应的反应速率。
平衡
③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q
不一定平衡
【化学】化学 化学反应速率与化学平衡的专项 培优易错试卷练习题及答案解析
【化学】化学化学反应速率与化学平衡的专项培优易错试卷练习题及答案解析一、化学反应速率与化学平衡1.化学学习小组进行如下实验。
[探究反应速率的影响因素]设计了如下的方案并记录实验结果(忽略溶液混合体积变化)。
限选试剂和仪器:0.20 mol·L-1H2C2O4溶液、0.010 mol·L-1KMnO4溶液(酸性)、蒸馏水、试管、量筒、秒表、恒温水浴槽物理量V(0.20 mol·L-1H2C2O4溶液)/mLV(蒸馏水)/mLV(0.010 mol·L-1KMnO4溶液)/mLT/℃乙① 2.00 4.050② 2.00 4.025③ 1.00 4.025(1)上述实验①、②是探究__________对化学反应速率的影响;若上述实验②、③是探究浓度对化学反应速率的影响,则a为_____________;乙是实验需要测量的物理量,则表格中“乙”应填写___________ 。
[测定H2C2O4·x H2O 中x值] 已知:M(H2C2O4)=90 g·mol-1①称取 1.260 g 纯草酸晶体,将其酸制成 100.00 mL 水溶液为待测液;②取 25.00mL 待测液放入锥形瓶中,再加入适的稀H2SO4;③用浓度为 0.05 000 mol·L-1的 KMnO4标准溶液进行滴定。
(2)请写出与滴定有关反应的离子方程式_________________________________________。
(3)某学生的滴定方式(夹持部分略去)如下,最合理的是________ (选填 a、b)。
(4)由图可知消耗KMnO4溶液体积为__________________________________________mL。
(5)滴定过程中眼睛应注视________________________。
(6)通过上述数据,求得x= ____ 。
化学中的化学反应速率与平衡解题技巧分享
化学中的化学反应速率与平衡解题技巧分享化学反应是物质之间发生的变化过程,而化学反应速率则是衡量反应进行的快慢程度。
了解和掌握化学反应速率与平衡的解题技巧对于学习化学非常重要。
本文将分享一些能帮助你更好地理解和解决化学反应速率与平衡相关问题的技巧。
一、化学反应速率的概念与计算方法化学反应速率指的是单位时间内反应物消耗的量或者生成物产生的量,常以物质浓度的变化率表示。
计算化学反应速率的方法通常有以下几种:1. 平均速率:平均速率是指化学反应在整个反应过程中的速率,可通过计算反应物或者生成物的浓度变化与时间的比值得出。
2. 瞬时速率:瞬时速率是指在某一特定时间点处的反应速率,可通过绘制化学反应物浓度与时间的曲线,观察切线斜率的大小来近似计算。
3. 反应级数:反应级数是指反应速率与反应物浓度之间的关系。
对于简单的反应,可以通过观察反应速率与浓度之间的关系来确定反应级数。
二、影响化学反应速率的因素化学反应速率受到多种因素的影响,包括温度、浓度、催化剂、表面积和反应物的性质等。
在解题时,理解这些因素对反应速率的影响是解决问题的关键。
1. 温度:温度升高会增加反应物分子的平均动能,使反应物分子更容易相碰撞,从而增加反应发生的概率和速率。
2. 浓度:浓度增加会增加反应物分子之间的碰撞频率,增加反应发生的概率。
3. 催化剂:催化剂能够提供一个合适的反应途径,使反应物分子更容易发生相互作用,从而降低反应物质的活化能,加快反应速率。
4. 表面积:固体反应物的表面积越大,反应物与反应物之间的接触面积就越大,更有利于反应物分子之间的碰撞和反应的发生。
5. 反应物性质:反应物的化学性质以及分子结构等因素也会对反应速率产生影响。
三、化学平衡的概念与解题技巧化学反应在达到一定条件下会达到化学平衡,也就是反应物与生成物浓度之间达到一种稳定的状态。
理解和解决化学平衡相关问题的技巧可以帮助我们更好地分析和预测化学反应的结果。
1. 平衡常数:平衡常数是指在给定温度下,化学反应物浓度与生成物浓度之间的比值。
高考化学化学反应速率与化学平衡(大题培优 易错 难题)及详细答案
高考化学化学反应速率与化学平衡(大题培优易错难题)及详细答案一、化学反应速率与化学平衡1.研究不同pH时CuSO4溶液对H2O2分解的催化作用。
资料:a.Cu2O为红色固体,难溶于水,能溶于硫酸,生成Cu和Cu2+。
b.CuO2为棕褐色固体,难溶于水,能溶于硫酸,生成Cu2+和H2O2。
c.H2O2有弱酸性:H2O2H+ +HO2-,HO2-H+ +O22-。
编号实验现象Ⅰ向1mL pH=2的1mol·L−1CuSO4溶液中加入0.5mL30% H2O2溶液出现少量气泡Ⅱ向1mL pH=3的1mol·L−1CuSO4溶液中加入0.5mL30% H2O2溶液立即产生少量棕黄色沉淀,出现较明显气泡Ⅲ向1mL pH=5的1mol·L−1CuSO4溶液中加入0.5mL30% H2O2溶液立即产生大量棕褐色沉淀,产生大量气泡(1)经检验生成的气体均为O2,Ⅰ中CuSO4催化分解H2O2的化学方程式是__。
(2)对Ⅲ中棕褐色沉淀的成分提出2种假设:ⅰ.CuO2,ⅱ.Cu2O和CuO2的混合物。
为检验上述假设,进行实验Ⅳ:过滤Ⅲ中的沉淀,洗涤,加入过量硫酸,沉淀完全溶解,溶液呈蓝色,并产生少量气泡。
①若Ⅲ中生成的沉淀为CuO2,其反应的离子方程式是__。
②依据Ⅳ中沉淀完全溶解,甲同学认为假设ⅱ不成立,乙同学不同意甲同学的观点,理由是__。
③为探究沉淀中是否存在Cu2O,设计如下实验:将Ⅲ中沉淀洗涤、干燥后,取a g固体溶于过量稀硫酸,充分加热。
冷却后调节溶液pH,以PAN为指示剂,向溶液中滴加c mol·L−1EDTA溶液至滴定终点,消耗EDTA溶液V mL。
V=__,可知沉淀中不含Cu2O,假设ⅰ成立。
(已知:Cu2++EDTA= EDTA-Cu2+,M(CuO2)=96g·mol−1,M(Cu2O)=144g·mol−1)(3)结合方程式,运用化学反应原理解释Ⅲ中生成的沉淀多于Ⅱ中的原因__。
《化学反应速率和化学平衡》高考典型题型解析汇总
《化学反应速率和化学平衡》高考典型题型解析汇总保分卷一、选择题:本题共7小题,每小题6分,共42分。
1.在一定条件下,已达平衡的可逆反应:2A(g)+,下列说法中正确的是( )A .平衡时,此反应的平衡常数K 与各物质的浓度有如下关系:K =c 2c 2cB .改变条件后,该反应的平衡常数K 一定不变C .如果改变压强并加入催化剂,平衡常数会随之变化D .若平衡时增加A 和B 的浓度,则平衡常数会减小 答案:A解析:K 只随温度的改变而改变,除改变温度外,改变其他条件都不会引起平衡常数的改变。
2.一定条件下,通过下面反应可实现燃煤烟气中硫的回收:SO 2(g)+2CO(g)=====催化剂2CO 2(g)+S(l) ΔH <0,若反应在恒容的密闭容器中进行,下列有关说法正确的是( )A .平衡前,随着反应的进行,容器内压强始终不变B .平衡时,其他条件不变,分离出硫,正反应速率加快C .平衡时,其他条件不变,升高温度可提高SO 2的转化率D .其他条件不变,使用不同催化剂,该反应的平衡常数不变 答案:D解析:正反应是气体分子总数减小的反应,则平衡前,随着反应的进行,气体分子总数减少,故容器内压强减小,A 错误;改变液体的量,反应速率不变,因此平衡时,其他条件不变,分离出硫,正反应速率不变,B 错误;正反应为放热反应,平衡时,其他条件不变,升高温度,平衡向逆反应方向移动,SO 2的转化率降低,C 错误;平衡常数只与温度有关,与使用催化剂无关。
3.将一定量的X 和Y 加入密闭容器中,在一定条件下发生反应:2X(g)++3E(l)。
忽略固体和液体的体积变化,平衡常数与温度和压强的关系如表所示:A .ΔH <0B .a >b >10.8C .ΔS <0D .800 ℃、1.0 MPa 时X 的转化率最大 答案:C解析:升高温度,平衡常数K 增大,说明正反应是吸热反应,A 项错误;温度相同,平衡常数K 相等,B 项错误;由反应方程式可知,该反应为气体分子数减小的反应,即该反应是熵减反应,C 项正确;800 ℃时增大压强,该反应平衡向右移动,X 的转化率增大,故2.0 MPa 时X 的转化率最大,D 项错误。
高考化学化学反应速率与化学平衡(大题培优 易错 难题)含答案解析
高考化学化学反应速率与化学平衡(大题培优 易错 难题)含答案解析一、化学反应速率与化学平衡1.为了证明化学反应有一定的限度,进行了如下探究活动:步骤1:取8mL0.11mol L -⋅的KI 溶液于试管,滴加0.11mol L -⋅的FeCl 3溶液5~6滴,振荡; 请写出步骤1中发生的离子反应方程式:_________________ 步骤2:在上述试管中加入2mLCCl 4,充分振荡、静置;步骤3:取上述步骤2静置分层后的上层水溶液少量于试管,滴加0.11mol L -⋅的KSCN 溶液5~6滴,振荡,未见溶液呈血红色。
探究的目的是通过检验Fe 3+,来验证是否有Fe 3+残留,从而证明化学反应有一定的限度。
针对实验现象,同学们提出了下列两种猜想: 猜想一:KI 溶液过量,Fe 3+完全转化为Fe 2+,溶液无Fe 3+猜想二:Fe 3+大部分转化为Fe 2+,使生成Fe (SCN )3浓度极小,肉眼无法观察其颜色为了验证猜想,在查阅资料后,获得下列信息:信息一:乙醚比水轻且微溶于水,Fe (SCN )3在乙醚中的溶解度比在水中大。
信息二:Fe 3+可与46[()]Fe CN -反应生成蓝色沉淀,用K 4[Fe (CN )6]溶液检验Fe 3+的灵敏度比用KSCN 更高。
结合新信息,请你完成以下实验:各取少许步骤2静置分层后的上层水溶液于试管A 、B 中,请将相关的实验操作、预期现象和结论填入下表空白处:【答案】322222Fe I Fe I +-++=+ 若液体分层,上层液体呈血红色。
则“猜想一”不成立 在试管B 中滴加5-6滴K 4[Fe (CN )6]溶液,振荡【解析】 【分析】 【详解】(1) KI 溶液与FeCl 3溶液离子反应方程式322222FeI Fe I +-++=+;(2)①由信息信息一可得:取萃取后的上层清液滴加2-3滴K 4[Fe (CN )6]溶液,产生蓝色沉淀,由信息二可得:往探究活动III 溶液中加入乙醚,充分振荡,乙醚层呈血红色,实验操作预期现象结论若液体分层,上层液体呈血红色。
高中化学反应速率与平衡类试题的解题方法与技巧
高中化学反应速率与平衡类试题的解题方法与技巧2、表示方法:通常用单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
3、表达式:υ=数值的大小。
②比较化学反应速率与化学方程式中化学计量数的比值,即比较,则A表示的反应速率比B大。
(1)参加反应的物质为固体和液体,由于压强的变化对浓度几乎无影响,可以认为反应速率不变。
(2)对有气体参加的反应,压强改变⇒气体物质浓度改变⇒化学反应速率改变,即压强改变的实质是通过改变浓度引起的,如2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)增大压强,SO2、O2、SO3的浓度均增大,正、逆反应速率均增大。
(3)有气体参加的反应体系中充入“惰性气体”(不参与反应)时,对化学反应速率的影响:①恒容:充入“惰性气体”→总压增大→物质浓度不变(活化分子浓度不变)→反应速率不变。
②恒压:充入“惰性气体”→体积增大→物质浓度减小(活化分子浓度减小)→反应速率减慢。
方法技巧:影响化学反应速率的因素有多种,在探究相关规律时,需要控制其他条件不变,只改变某一个条件,探究这一条件对反应速率的影响。
变量探究实验因为能够考查学生对于图表的观察、分析以及处理实验数据归纳得出合理结论的能力,因而在这几年高考试题中有所考查。
解答此类题时,要认真审题,清楚实验目的,弄清要探究的外界条件有哪些。
然后分析题给图表,确定一个变化的量,弄清在其他几个量不变的情况下,这个变化量对实验结果的影响,进而总结出规律。
然后再确定另一个变量,重新进行相关分析。
但在分析相关数据时,要注意题给数据的有效性。
二、化学平衡1、化学平衡状态(1)定义:在一定条件下可逆反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度均保持不变的状态。
(2)特征①逆——化学平衡研究的对象是可逆反应②等——V(正)=V≠0③动——化学平衡是一种动态平衡④定——反应物和生成物的质量或浓度保持不变⑤变——外界条件改变,平衡也随之改变2、化学平衡状态的标志(1)本质标志:v(正)=v(逆)——反应体系中同一物质的消耗速率和生成速率相等。
高中化学有关化学反应速率和化学平衡的易错点
高中化学有关化学反应速率和化学平衡的易错点一、有关化学反应速率和化学平衡的易错点1.无论是用某一反应物表示还是用某一生成物表示,由于腸是取浓度变化的绝对值,因此,其化学反应速率都取正值,且是某一段时间内的平均速率。
2.化学反应速率可用反应体系中一种反应物或生成物浓度的变化来表示,一般是以最容易测定的一种物质表示,书写时应标明是什么物质的反应速率。
3.在一定温度下,固体和纯液体物质,其单位体积里的物质的量保持不变,即物质的量浓度为常数,因此它们的化学反应速率也被视为常数。
由此可知,现在采用的表示化学反应速率的方法还有一定的局限性。
4.在同一反应中,用不同的物质表示同一时间的反应速率时,其数值可能不同,但这些数值所表达的意义是相同的即都是表示同一反应的速率。
各物质表示的反应速率的数值有相互关系,彼此可以根据化学方程式中的各化学计量数进行换算。
5.一般来说在反应过程中都不是等速进行的,因此某一时间内的反应速率实际上是这一段时间内的平均速率。
6.由于固体和纯液体的浓度可视为常数,故改变其用量反应速率不变。
但当固体颗粒变小时,其表面积增大将导致反应速率增大。
7.压强对化学反应速率的影响是通过改变反应物浓度实现的,所以分析压强的改变对反应速率的影响时,要从反应物浓度是否发生改变的角度来分析。
若改变总压强而各物质的浓度不改变,则反应速率不变,如恒容时通入稀有气体来增大压强,反应速率不变(因为浓度未改变)。
8.改变温度,使用催化剂,反应速率一定发生变化,其他外界因素的改变,反应速率则不一定发生变化。
9.其他条件一定,升高温度,不论正反应还是逆反应,不论放热反应还是吸热反应,反应速率都要增大,只不过正、逆反应速率增加的程度不同。
10.在不同条件下进行的反应物和生成物相反的反应不是可逆反应。
11.各物质的物质的量之比等于方程式的化学计量数之比时,不一定是平衡状态,因为此条件并不能说明各组分的物质的量不再变化了。
12.化学平衡的建立与途径无关,既可以从正反应方向(投入反应物),也可以从逆反应方向(投入生成物)建立。
高中化学重要理论化学反应速率与平衡知识点归纳与练习题(含答案解析)
高中化学重要理论化学反应速率与平衡知识点归纳与练习题(含答案解析)一、知识点归纳1.化学反应速率(1)公式:v=ΔcΔt=ΔnΔt·V(2)对于反应a A+b B c C+d D,有v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=a∶b∶c∶d。
(3)无论是增大反应物的浓度还是增大生成物的浓度,正、逆反应速率均增大。
压强、温度同样适用。
(4)若参加反应的物质同等倍数地增加(或减少)各物质的量,先分析所给条件是压强一定还是容积一定。
压强一定,化学反应速率不变,平衡不移动。
容积一定,若同等倍数地增加(或减少)各物质的物质的量,相当于加压(或减压)。
(5)若向容器中充入稀有气体,先分析所给条件是压强一定还是容器一定。
若恒压下充入稀有气体,各物质的浓度减小,相当于增大容器体积,化学反应速率减小,则平衡向气体分子数增大的方向移动,若容器容积不变,充入稀有气体,各物质的浓度不变,化学反应速率不变,则平衡不移动。
2.化学平衡常数、转化率:(1)K的变化趋势与反应热的关系。
若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应;若升高温度,K值减小,则正反应为放热反应。
(2)K与化学方程式书写形式的关系。
①若将化学方程式的化学计量数变为原来的12,则K2=K121;②若两化学方程式相减得第三个化学方程式,则K3=K1 K2;③若两化学方程式相加得第三个化学方程式,则K3=K1×K2。
(3)平衡发生移动,化学平衡常数不一定改变(如浓度、压强引起的平衡移动),但当化学平衡常数改变时,化学平衡一定发生移动。
二、专项练习题1.下列条件一定能使反应速率增大的是( )①增加反应物的物质的量②升高温度③缩小反应容器的容积④不断分离出生成物⑤加入催化剂MnO2A.全部B.①②⑤C.②D.②③解析若增加固体的质量,反应速率不变;升高温度一定能加快反应速率;改变非气体反应的容积,反应速率不变;分离出固体或纯液体生成物,不改变反应速率;催化剂有一定的选择性,MnO2不能改变所有反应的反应速率。
【化学】化学化学反应速率与化学平衡的专项培优 易错 难题练习题(含答案)含答案
【化学】化学化学反应速率与化学平衡的专项培优易错难题练习题(含答案)含答案一、化学反应速率与化学平衡1.某化学兴趣小组在一次实验探究中发现,向草酸溶液中逐滴加入酸性高锰酸钾溶液时,溶液褪色先慢后快,即反应速率由小变大。
小组成员为此“异常”现象展开讨论,猜想造成这种现象的最可能原因有两种,并为此设计实验进行探究验证。
猜想Ⅰ:此反应过程放热,温度升高,反应速率加快;猜想Ⅱ:……。
(实验目的)探究草酸与高锰酸钾反应的速率变化“异常”原因(实验用品)仪器:试管、胶头滴管、量筒、药匙、玻璃棒等;试剂:0.1mol/L H2C2O4溶液、0.05mol/L KMnO4(硫酸酸化)溶液等。
请你根据该兴趣小组的实验探究设计思路,补充完整所缺内容。
(1)草酸(H2C2O4,弱酸)与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为(2)要完成对猜想Ⅰ的实验验证,至少还需要一种实验仪器是(3)猜想Ⅱ可是:___________________要设计实验验证猜想Ⅱ,进行该实验还要补充一种试剂及一种仪器,分别是(4)基于猜想Ⅱ成立,设计方案进行实验,请完成以下实验记录表内容。
【答案】(1)5H2C2O4+2MnO42—+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O(2)温度计(3)生成的Mn2+对该反应有催化作用,加快反应速率;MnSO4(s)和秒表(4)基于猜想Ⅱ成立,设计方案进行实验,请完成以下实验记录表内容。
(加入试剂时只要A试管与B试管所加的0.1mol/L H2C2O4溶液、0.05mol/L 酸性KMnO4体积相等即给分。
)【解析】试题分析:猜想II:影响反应速率的因素有浓度、压强、温度和催化剂,而草酸与高锰酸钾溶液发生反应:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2 Mn2++8H2O,溶液褪色先慢后快,即反应速率由小变大,反应物是溶液,无气体,故不能是反应物的浓度和压强对反应速率产生的影响,则只能是生成的产物又做了此反应的催化剂,加快了反应速率,故答案为生成的Mn2+在反应中起到催化剂的作用,加快了反应速率;(1)草酸中的碳元素被在酸性条件下能被高锰酸钾溶液氧化为CO2,高锰酸根能被还原为Mn2+,根据得失电子数守恒来配平可得离子方程式为:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2 Mn2++8H2O;(2)由于猜想I是认为可能是由于反应放热导致体系温度升高而加快了反应速率,故应测量反应前和反应开始后一段时间的温度变化,则还缺少温度计;(3)猜想II是认为生成的Mn2+在反应中起到催化剂的作用,由于Cl-也能使高锰酸钾溶液褪色,故为了避免Cl-的干扰,故应补充MnSO4固体,通过测量溶液褪色的时间的长短来验证猜想,则还需的仪器是秒表;(4)要通过对比实验来验证猜想Ⅱ,则实验B和实验A的试剂的选择应除了MnSO4固体不同,其他均应相同,故试管B内加入的试剂是在试管A试剂的基础上多加了MnSO4(s),由于结论是猜想II成立,则试管B的褪色时间应该比试管A的更快,故答案为2.黄铜矿是工业炼铜的主要原料,其主要成分为CuFeS2,现有一种天然黄铜矿(含少量脉石),为了测定该黄铜矿的纯度,某同学设计了如下实验:现称取研细的黄铜矿样品1.150g,在空气存在下进行煅烧,生成Cu、Fe3O4和SO2气体,实验后取d中溶液的置于锥形瓶中,用0.05mol/L标准碘溶液进行滴定,初读数为0.00mL,终读数如图所示。
高二化学反速率与平衡方面试题的解题方法与技巧
嘴哆市安排阳光实验学校高二化学反应速率与平衡方面试题的解题方法与技巧金点子:在化学反应中物质的变化必经过三态,即起始态、变化态和最终态。
对于化学反应速率、化学平衡及其它化学反应方面的计算,如能根据反应方程式,对应地列出三态的变化,哪么便可使分析、解题变得一目了然。
此方面的试题的题型及方法与技巧主要有:1.化学平衡状态的判断化学反应是否达到平衡状态,关键是要看正反应速率和逆反应速率是否相等及反应混合物中各组分百分含量是否还随时间发生变化。
2.化学反应速率的计算与分析要充分利用速率之比等于化学方程式中的计量数之比。
3.化学平衡移动的分析影响因素主要有:浓度、压强、温度,其移动可通过勒沙特列原理进行分析。
化学平衡移动的实质是浓度、温度、压强等客观因素对正、逆反应速率变化产生不同的影响,使V正≠V逆,原平衡状态发生移动。
4.等效平衡的分析主要有等温等容和等温等压两种情况。
5.速率与平衡的图象分析主要要抓住三点,即起点、拐点和终点。
经典题:例题1 :(全国高考)在一定温度下,容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图,下列表述中正确的是()A.反应的化学方程式为:2M NB.t2时,正逆反应速率相等,达到平衡C.t3时,正反应速率大于逆反应速率D.t1时,N的浓度是M浓度的2倍方法:图象分析法。
捷径:从图中得到N为反应物,M为生成物。
从0→t2min,M 增加2mol,N 消耗4mol,且到达t3min,M、N的浓度保持不变,即反应为可逆反应,反应式为2N M。
t2时反应物和生成物物质的量相等,此时不是正、逆反应速率相等。
当t3时正逆反应的速率相等。
t1时n(N)=6mol,n(M)=3mol,由于在同一容器中,所以c(N)=2c(M)。
因此此题正确答案为D。
总结:选项B最容易被误认为正确说法。
造成错判的原因有三:①没有看清纵坐标的物理量;②概念错误,认为物质的量相等时,化学反应速率就相等;③没有读懂图。
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间段中,氨的百分
内容索引
一、利用图像“断点”探究外因对反应速率的影响 二、常规图像分类突破 三、陌生图像突破
一
利用图像“断点”探究外因对反应速率的影响
知识梳理
1.当可逆反应达到一种平衡后,若某一时刻外界条件发生改变,都可能 使速率-时间图像的曲线出现不连续的情况,根据出现“断点”前后的 速率大小,即可对外界条件的变化情况作出判断。如图:
t1时刻改变的条件可能是使用了催化剂或增大压强(仅适用于反应前后气 体物质的量不变的反应)。
2.常见含“断点”的速率变化图像分析
图像
t1时刻 温度 所改
变的 条件
压强
升高
降低
适合正反应为放热的反应
增大
减小
适合正反应为气体
物质的量增大的反应
升高
降低
适合正反应为吸热的反应
增大
减小
适合正反应为气体
物质的量减小的反应
(3)恒压(或恒温)线 (α表示反应物的转化率,c表示反应物的平衡浓度)
图①,若p1>p2>p3,则正反应为气体体积 减小 的反应,ΔH < 0; 图②,若T1>T2,则正反应为 放热 反应。
(4)几种特殊图像 ①对于化学反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),M点前,表示从反应物 开始,v正>v逆;M点为刚达到平衡点(如下图);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ΔH<0。
解题探究
1.有一化学平衡mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),如图表示的是A的转化 率与压强、温度的关系。下列叙述正确的是 A.正反应是放热反应;m+n>p+q B.正反应是吸热反应;m+n<p+q C.正反应是放热反应;m+n<p+q
√D.正反应是吸热反应;m+n>p+q
解析 答案
2.(2018·惠州高三模拟)T0时,在2 L的密闭容器中发生反应:X(g)+Y(g) Z(g)(未配平),各物质的物质的量随时间变化的关系如图a所示。其
√D.t1时刻,使用了催化剂
解析 答案
3.在一密闭容器中发生反应N2+3H2 2NH3,达到平衡后,只改变某一 个条件时,反应速率与反应时间的关系如图所示。
回答下列问题:
(1)处于平衡状态的时间段是__A_C__D_F__(填选项)。
A.t0~t1 D.t3~t4
B.t1~t2 E.t4~t5
C.t2~t3 F.t5~t6
他条件相同,温度分别为T1、T2时发生反应,X的物质的量随时间变化的 关系如图b所示。下列叙述中正确的是
A.该反应的正反应是吸热反应
B.T0时,从反应开始到平衡时: v(X)=0.083 mol·L-1·min-1
C.图a中反应达到平衡时,Y的转化率
为37.5%
√D.T1时,若该反应的平衡常数K的值为50,则T1<T0
解析 答案
3.(2015·四川理综,7)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容 器中反应:C(s)+CO2(g) 2CO(g),平衡时,体系中气体体积分数与温 度的关系如下图所示:
②对于化学反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),L线上所有的点都是平 衡点(如下图)。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v正>v逆;则L线的右下方(F点),v正<v逆。
2.解题步骤
3.解题技巧 (1)先拐先平 在含量(转化率)—时间曲线中,先出现拐点的先达到平衡,说明该曲线反 应速率快,表示温度较高、有催化剂、压强较大等。 (2)定一议二 当图像中有三个量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个量的关系, 有时还需要作辅助线。 (3)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。
解题探究
1.(2017·马鞍山二中质检)对于反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0已达平 衡,如果其他条件不变时,分别改变下列条件,对化学反应速率和化学平 衡产生影响,下列条件与图像不相符的是(O~t1:v正=v逆;t1时改变条件, t2时重新建立平衡)
√
解析 答案
2.(2018·长沙模拟)对于反应:X(g)+Y(g) 2Z(g) ΔH<0的反应,某一 时刻改变外界条件,其速率随时间的变化图像如图所示。则下列说法符 合该图像的是 A.t1时刻,增大了X的浓度 B.t1时刻,升高了体系温度 C.t1时刻,降低了体系温度
含量最高的是__A___。
A.t0~t1 C.t3~t4
B.t2~t3 D.t5~t6
解析 根据图示知,t1~t2、t4~t5时间段内平衡均向逆反应方向移动,NH3 的含量均比t0~t1时间段的低,所以t0~t1时间段内NH3的百分含量最高。
解析 答案
(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 速率的变化曲线。 答案
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第七章 化学反应速率和化学平衡
专题讲座三 “化学反应速率、化学平衡图像”类型与突破
解析 t6时刻分离出部分NH3,v逆立刻减小,而v正逐渐减小,在t7时刻二 者相等,反应重新达到平衡,据此可画出反应速率的变化曲线。
解析 答案
二
常规图像分类突破
1.图像类型 (1)浓度—时间 如A(g)+B(g)
AB(g)
典题示例
(2)含量—时间—温度(压强) (C%指产物的质量分数,B%指某反应物的质量分数)
解析 根据图示可知,t0~t1、t2~t3、t3~t4、t5~t6时间段内,v正、v逆相 等,反应处于平衡状态。
解析 答案
(2)判断t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件。 A.增大压强 B.减小压强 C.升高温度 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___。