高考化学专题复习化学反应速率与化学平衡

2014高考必备专题——化学反应速率和化学平衡

一、化学反应速率

1．定义：单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化（以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），用来衡量化学反应进行快慢的物理量。 2．表达方式 t

A c v A ∆∆=

)

(，式中Δc(A)表示物质A 的物质的量浓度的变化，单位为mol/L ，Δt 表示时间，单位为s （秒）、min （分）、h （时）。v(A)表示物质A 的化学反应速率。单位是mol/(L ·s)或mol/(L ·min)或mol/(L ·h)。

3．化学反应速率的规律 同一化学反应，用不同物质的量浓度变化变化表示的化学反应速率之比等于化学方程式中相应物质的计量数之比。这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。如：对于化学反应：a A(g) + b B(b) = c C(g) + d D(g)，则存在v(A)：v(B)：v(C)：v(D) = a ：b ：c ：d 。 注意：⑴化学反应速率均为正值；

⑵化学反应速率通常是指某种物质在某一段时间内化学反应的平均速率，而不是指某一时刻的瞬时速率；

⑶由于在反应中纯固体和纯液体的浓度是恒定不变的，因此对于有纯固体和纯液体参加的反应，一般不用纯固体或纯液体来表示化学反应速率

⑷对于同一化学反应，在相同的反应时间内，用不同的物质来表示其反应速率，其速率的值可能不同，但这些不同的数值表示的是同一个化学反应在同一段时间内的反应，所以为相同的速率。所以比较速率时不能只看速率的数值，还要说明是用那种物质表示的速率。

（5）化学反应速率大小的比较 由于同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同，所以比较反应的快慢不能只看数值的大小，而要进行一定的转化。 ①看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位。 ②换算成同一物质表示的速率，再比较数值的大小。

③比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一般反应a A ＋b B===c C ＋d D ，比较v (A)a 与v (B)b

，

若

v (A)a ＞v (B)

b

，则A 表示的反应速率比B 大。

二、影响化学反应速率的因素

主要因素为内因：参加化学反应的物质的性质是决定化学反应速率的主要原因。反应的类型不同，物质的结构不同，都会导致反应速率的不同。

⑶注意事项：

①在讨论压强对化学反应速率的影响时，应区分引起压强改变的原因，对于气体参加的反应体系来

说，

有以下几种情况

4．催化剂对化学反应速率的影响

⑴结论：当其他条件不变时，加入催化剂（一般指正催化剂）可以加快化学反应速率。

⑵理论解释：当其他条件不变时，加入催化剂，可以改变化学反应的途径，降低化学反应的活化能，使活化分子的百分含量增加，有效碰撞次数增加，化学反应速率加快。

⑶注意事项：

a．催化剂：能改变化学反应速率，而本身的组成、质量以及化学性质不发生改变的物质。

b．催化剂的活性往往因接触少量杂质而明显下降，甚至遭到破坏，这种现象叫做催化剂中毒，工业上为了防止催化剂中毒，要把原料进行净化处理以除去杂质。

c．由于加入催化剂可以在很大程度上增加活化分子的百分含量，所以加入催化剂可以成千上万倍的加快化学反应速率。

5．其他因素的影响

光、超声波、激光、放射线、电磁波、反应物颗粒大小、扩散速率、溶剂等因素也都能对某些化学反应的反应速率产生一定的影响，另外形成原电池也是加快化学反应速率的一种方法。

6．浓度、压强、温度、催化剂的变化与活化分子的分数、有效碰撞次数及反应速率的关系。

是工业生产中改变反应速率的主要手段。

7.数形结合思想——用化学反应速率图像突破化学平衡概念

速率—时间图像定性揭示了v正、v逆随时间(含条件改变对速率的影响)而变化的规律，体现了外界条件改变对可逆反应速率的影响，以及由此引发的平衡移动。

逆

例1.（2013·四川理综化学·6）在一定温度下，将气体X和气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中，发生反应X(g)＋Y(g) 2Z(g) △H < 0, 一段时间后达到平衡，反应过程中测定的数据如下表：

下列说法正确的是

A.反应前2min的平均速率ν(Z)=2.0×10－3mol·L－1·min-1

B.其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前ν(逆)> ν(正)

C.该温度下此反应的平衡常数K=1.44

D. 其他条件不变，再充入0.2molZ，平衡时X的体积分数增大

三、化学平衡

1．化学平衡的标志

（1）定义在一定条件下的可逆反应，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组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）可逆反应：在相同条件下，既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应，化学方程式中向右进行的反应叫正反应，向左进行的反应叫逆反应。可逆反应的特点：整个体系中无论反应物还是生成物在反应结束后都不会消失。

（1）直接（特征）标志：

①V正=V逆：指反应体系中的用同一种物质来表示的正反应速率和逆反应速率相等，但对不同物质而言，速率不一定相等。

现以N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）为例，在单位时间、单位体积内：

小结：判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据

pC

消耗了

）

不一定

四、化学平衡的移动

1. 影响化学平衡的因素化学平衡移动的实质是外界因素破坏了原平衡状态时v正= v逆的条件，使正、逆反应速率不再相等，然后在新的条件下使正、逆反应速率重新相等，从而达到新的化学平衡。也就是说，化学平衡的移动是：平衡状态→不平衡状态→新平衡状态。

（1）浓度对化学平衡移动的影响：⑴增加反应物的浓度

①化学反应速率变化情况：在平衡体系中v(正) = v(逆)，达到平衡态Ⅰ。当增加反应物浓度时，正反应速率加快，逆反应速率不变，则v(正) > v(逆)，平衡向正反应方向移动，当=

时，达到平衡态Ⅱ。

②图像表示为

②图像表示为：