专题十 化学反应速率与化学平衡-2022届高三高考化学复习考点剖析

专题九 化学反应速率与化学平衡 一、化学反应速率的计算及影响因素 1、数学表达式及单位 v＝，单位为mol·L－1·min－1或mol·L－1·s－1。 1. 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。 1. 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。 1. 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： 【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→物质浓度不变(活化分子浓度 不变)→反应速率不变。 1. 恒温恒压：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：E1为正反应的活化能，使用催化剂时的活化能为E3，反应热为E1－E2。(注：E2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）活化分子、有效碰撞与反应速率的关系 例题1：将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A(g)＋B(g)2C(g)，若经2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L－1，现有下列几种说法： ①用物质A表示的反应的平均速率为0.3 mol·(L·s)－1 ②用物质B表示的反应的平均速率为0.6 mol·(L·s)－1 ③2 s时物质A的转化率为70% ④2 s时物质B的浓度为0.7 mol·L－1，其中正确的是(　　) A．①③　　B．①④ C．②③ D．③④ 答案：B 解析：根据反应速率之比等于物质的化学计量数之比可知，v(A)＝2v(B)＝v(C)，v(C)＝＝0.3 mol/(L·s)，则v(A)＝0.3 mol/(L·s)，v(B)＝0.15 mol/(L·s)。2 s时消耗A的物质的量为0.3mol/(L·s)×2s×2L＝1.2 mol, A的转化率为×100%＝30%。2 s时消耗B的物质的量为0.15 mol/(L·s)×2 s×2 L＝0.6 mol，所以2 s时B的浓度为＝0.7 mol·L－1。 5、化学反应速率计算的万能方法——三段式法 对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，起始时A的浓度为a mol·L－1，B的浓度为b mol·L－1，反应进行至t1s时，A消耗了x mol·L－1，则化学反应速率可计算如下： 　　　　　 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始/(mol·L－1) a b 0 0 转化/(mol·L－1) x t1/(mol·L－1) a－x b－ 则：v(A)＝ mol·L－1·s－1，v(B)＝ mol·L－1·s－1， v(C)＝ mol·L－1·s－1，v(D)＝ mol·L－1·s－1。 6、化学反应速率与化学计量数的关系 对于已知反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，其化学反应速率可用不同的反应物或生成物来表示，当单位相同时，化学反应速率的数值之比等于化学计量数之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。 如一定温度下，在密闭容器中发生反应：3A(g)＋B(g)2C(g)。已知v(A)＝0.6 mol·L－1·s－1，则v(B)＝0.2 mol·L－1·s－1，v(C)＝0.4 mol·L－1·s－1。 7、化学反应速率的大小比较 (1)归一法 将同一反应中的不同物质的反应速率转化成同一单位、同一种物质的反应速率，再进行速率的大小比较。 (2)比值法 将各物质表示的反应速率转化成同一单位后，再除以对应各物质的化学计量数，然后对求出的数值进行大小排序，数值大的反应速率快。如反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，若＞，则反应速率A＞B。 二、化学平衡状态及化学平衡移动 1、化学平衡状态的特征 1. 化学平衡状态判断的“两标志” (1)本质标志：v正＝v逆≠0。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。 (2)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 分的含量 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 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