专题09 化学反应速率与化学平衡-【口袋书】2023年高考化学必背知识手册

专题09 化学反应速率与化学平衡必背知识手册 一、化学反应速率 1．概念：用来衡量化学反应进行快慢的物理量 2．表示：单位时间内某种量的变化量 3．化学反应速率的计算 （1）常规公式：v＝＝ ①常用单位：mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1或mol·L－1·h－1 ②适用范围：表示气体物质或溶液中可溶性物质的速率，不表示固体或纯液体物质的速率 （2）非常规公式：v＝（X代表n、P、m、V等量） ①常用单位：mol·min－1、Pa·min－1、g·min－1、L·min－1 ②适用范围：任何物质的反应速率 （3）利用关系式计算 ①应用前提：同一化学反应 ②常用关系：速率比＝化学计量数比＝物质的量浓度变化比＝物质的量变化比 4．大小比较 （1）比较前提：同一反应，同一物质，同一单位 （2）换算方法：各物质的速率除以相应的化学计量数，数大的速率快 5．说明 （1）化学反应速率表示某段时间内的平均反应速率，不表示即时速率 （2）化学反应速率只有正值，没有负值 （3）随着反应的进行，反应物的浓度等量逐渐减小，反应速率越来越慢 二、外界条件对化学反应速率的影响 1．总体规律：条件越高，速率（v正和v逆）越快 （1）温度：升高温度，瞬间v正和v逆均增大 或 （2）压强：增大压强，气体物质的浓度均增大，瞬间v正和v逆均增大 或 （3）浓度 ①增大反应物浓度，瞬间v正增大，v逆不变 ②增大生成物浓度，瞬间v正不变，v逆增大 或 （4）催化剂：能够同等程度改变正逆反应速率 2．特殊情况 （1）温度 ①催化反应，升高温度，催化剂可能失活，反应速率减慢 ②有机反应，升高温度，有可能发生副反应，主反应速率减慢 （2）压强 ①改变非气体反应的压强，反应速率不变 ②改变等体反应的压强，v正和v逆变化幅度相同 （3）浓度 ①改变固体或纯液体的用量，反应速率不变 ②加入固体物质，有可能改变接触面积，反应速率可能加快 3．活化分子、有效碰撞与反应速率的关系实质 4．全程速率-时间图像 （1）OB段反应速率变化的可能原因为： ①反应放热，使温度升高，反应速率加快 ②反应生成催化剂，反应速率加快 （2）BC段反应速率变化的可能原因为：反应物浓度降低，反应速率减慢 5．探究外界条件对化学反应速率的影响 （1）方法：控制变量法 （2）溶液反应：加水调节溶液的总体积不变，以保证某种成分的浓度不变 （3）实例：探究Y溶液浓度对反应速率的影响 实验（混合溶液） 1 2 3 4 5 6 4mol/LX溶液/mL 60 60 60 60 60 60 饱和Y溶液/mL 0 1.0 5.0 10 20 40 H2O/mL 40 39 35 30 20 0 6．速率方程 （1）意义：表示反应物浓度与反应速率的定量关系 （2）举例：A2（g）+B2（g）2AB（g），v＝kcα（A2）·cβ（B2） （3）测定方法：α、β必须通过实验测定，无法直接写出。 ①H2+Cl22HCl，v＝k［c(H2)］［c(Cl2)］1/2 ②N2（g）+3H2（g）2NH3（g），v＝kc（N2）·c1.5（H2）·c－1（NH3） （4）反应速率常数 ①符号：反应速率方程中的比例系数k ②意义：通常k越大，反应进行得越快，反应的活化能越小 ③影响因素：温度、催化剂、固体表面性质 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 4．化学平衡状态的特征 四、化学平衡的标志 1．速率标志：不同物质的正逆反应速率比等于化学计量数之比 2．宏观标志：某些量开始变化，后来不变 （1）混合气体的密度：ρ＝＝ （2）混合气体的平均摩尔质量：＝＝ （3）气体状态方程：PV＝nRT （4）特殊情形 ①绝热容器：容器的温度不变时，一定达到平衡状态 ②可逆电池：电流或电压等于零时，一定达到平衡状态 3．限度标志 （1）反应物的转化率最大，百分含量最小 （2）生成物的产率最大，百分含量最大 （3）图像获取 ①前提：在多个相同的容器中，加入相同量的反应物 ②过程：测相同时间内，不同条件下相关量，描点绘出图像 （4）图像解读 ①极限点：刚好达到平衡 ②极限点前：非平衡点，受速率控制，加催化剂，反应物的转化率变大 ③极限点后：新平衡点，受平衡控制，加催化剂，反应物的转化率不变 4．几种特殊反应的平衡依据 （1）量比不变型 ①反应物或生成物量的比不变，不一定达到平衡状态 ②反应物和