内容正文:
专题十二 化学反应速率与化学平衡
考点一 化学反应速率及其影响因素
1.化学反应速率的计算
v(B)==。
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。
2.化学反应速率快慢的比较方法
首先看用各物质表示的速率单位是否统一,若不统一,换算成相同的单位。由于同一化学反应的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。具体方法有:
(1)归一法:换算成用同一种物质表示的速率,一般换算成化学计量数小的物质。
(2)比值法:用各物质表示的反应速率除以对应各物质的化学计量数,然后再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+nB===pC+qD,在不同情况下测得的反应速率为v(A)和v(B),若>,则反应速率v(A)>v(B)。
3.稀有气体对反应速率的影响
(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。
4.纯液体、固体对化学反应速率的影响
在化学反应中,纯液体和固态物质的浓度为常数,故不能用固态物质的变化来表示反应速率,但是固态反应物颗粒的大小是影响反应速率的条件之一,如煤粉由于表面积大,燃烧就比煤块快得多。
【跟踪训练】1.(2022·浙江·模拟预测)一定温度下,利用测压法在刚性反应器中研究固体催化剂作用下的A的分解反应:。体系的总压强p随时间t的变化如表所示:
t/'min
0
100
150
250
420
540
580
900
p/kPa
12.1
13.3
13.9
15.l
17.14
18.58
19.06
a
下列说法正确的是A.100~250min,消耗A的平均速率为
B.推测a一定为22.9
C.适当升高体系温度,改用表面积更大的催化剂可加快反应速率
D.其他条件不变,改用容积更小的刚性反应器,反应速率增大
2.(2023·广东佛山·统考一模)向1L的恒容密闭容器中加入1molX和3molY,发生反应X(g)+3Y(g)2Z(g),X的转化率随温度t的变化如图所示(不同温度下的转化率均为反应第10min数据)。下列说法正确的是
A.a点的反应速率
B.a、b、c点对应的大小关系为:
C.c点时,每消耗的同时,消耗
D.若将容器体积扩大为2倍,则c点对应温度下的增大
3.(2023·河南郑州·统考一模)已知反应 ,在716K时向密闭容器中充入一定量的HI气体,平衡时气体混合物中碘化氢的物质的量分数为78%。测得和的关系如图所示。
下列结论不正确的是
A.该反应的压力平衡常数约为0.02
B.增大体系压强,平衡不发生移动,平衡常数不变
C.温度降低,、均减小,平衡向逆反应方向移动
D.温度升高,反应重新达到平衡时,图中表示平衡的点可能是A和D
4.(2022·浙江·模拟预测)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:①、②,反应①的速率可表示为,反应②的速率可表示为(、为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如表,下列说法错误的是
时间/min
0
30
60
M
0.500
0.300
0.200
Z
0
0.125
x
A.0~30min时间段内,Y的平均反应速率为
B.反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比保持不变,为3∶8
C.分析计算可得
D.反应①的活化能比反应②的活化能大
考点二 化学平衡及其影响因素
1.判断反应达到平衡状态的方法
(1)等——“逆向相等”:反应速率必须一个是正反应的速率,一个是逆反应的速率,且经过换算后同一种物质的减少速率和生成速率相等。
(2)定——“变量不变”:如果一个量是随反应进行而改变的(即变量),当其“不变”时反应就达到平衡状态;一个随反应的进行保持不变的量(即恒量),不能作为判断反应是否达到平衡状态的依据。
(3)依Qc与K关系判断:若Qc=K,反应处于平衡状态。
2.平衡移动方向的判断
(1)依勒夏特列原理判断。
(2)根据图像中正逆反应速率相对大小判断:若v正>v逆,则平衡向正反应方向移动;反之向逆反应方向移动。
(3)依变化过程中速率变化的性质判断:若平衡移动过程中,正反应速率增大(减小),则平衡向逆(