专题二 化学反应速率与化学平衡 （知识串讲）-2023-2024学年高二化学期末知识串讲+专题检测一遍过（人教版2019）

专题二 化学反应速率与化学平衡 一、化学反应速率及其计算　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．化学反应速率的概念及其表示方法 2．化学反应速率的测定 (1)测定原理 利用与化学反应中任何一种化学物质的浓度相关的可观测量进行测定。 (2)测定方法 ①直接观察测定：如释放出气体的体积和体系的压强等。 ②科学仪器测定：如反应体系颜色的变化。在溶液中，当反应物或生成物本身有较明显的颜色时，可利用颜色变化和显色物质与浓度变化间的比例关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。 3．化学反应速率的计算方法 (1)公式法：v＝或v＝。 (2)“三段式” 法 ①计算步骤：写出化学方程式，列出各反应物和生成物的起始量、转化量、某时刻量，再根据变化量之比等于化学计量数之比，列出关系式计算。 ②计算模式 　　　　　　　　　mA　＋　nB　===　pC 起始浓度/(mol/L) a　　　　b　　　　c 转化浓度/(mol/L) x　　　　　　　 t时刻浓度/(mol/L) a－x　　b－　　c＋ v(A)＝ mol/(L·min)， v(B)＝ mol/(L·min)， v(C)＝ mol/(L·min)。 ③注意事项 a．对于反应物：c(起始)－c(转化)＝c(某时刻)； b．对于生成物：c(起始)＋c(转化)＝c(某时刻)。 4．化学反应速率的比较方法 (1)“一看”：看化学反应速率的单位是否一致，若不一致，需转化为同一单位。 (2)“二化”：将不同物质的化学反应速率转化为同一物质的化学反应速率，或不同物质分别除以相应物质的化学计量数。 (3)“三比较”：标准统一后比较数值大小，数值越大，反应速率越大。例如，反应aA＋bB===cC，不同条件下其反应速率分别用v(A)与v(B)表示，要比较其反应速率的大小，需比较与的大小，若>，则A表示的反应速率比B表示的反应速率大。 【易错警示】化学反应速率的计算误区 1.忽视反应容器的容积 某些试题不是直接给出反应物或生成物的物质的量浓度，而是给出物质的量及容器的容积。解答这类题目时，不要想当然地认为容器的容积为1 L，从而导致出错。 2.忽视统一单位 部分涉及反应速率计算的题目中，时间单位(s、min)与反应速率的单位(mol·L－1·s－1、mol·L－1·min－1)不统一，如给出的时间单位为min，要求的反应速率单位为mol·L－1·s－1，此时就需要将min换算为s，否则就会出现计算错误。 5．化学反应速率的比较方法 (1)定性比较 通过明显的实验现象，如反应的剧烈程度、产生气泡或沉淀的快慢、固体消失或气体充满所需时间的长短等来定性判断化学反应的快慢。如K与水反应比Na与水反应剧烈，则反应速率：K＞Na。 (2)定量比较 ①“一看”：看化学反应速率的单位是否一致，若不一致，需转化为同一单位。 ②“二化”：将不同物质的化学反应速率转化成同一物质的化学反应速率，或分别除以相应物质的化学计量数，所得数值大的速率大。 ③“三比较”：标准统一后比较数值大小，数值越大，反应速率越大。 【例1】（2023上·黑龙江齐齐哈尔·高二统考期末）氨分解反应在容积为的密闭容器内进行，已知起始时氨气的物质的量为，5秒末为，则用氨气表示该反应的速率为 A． B． C． D． 二、化学反应速率的图像 1．全程速率—时间图像 例如：Zn与足量盐酸的反应，化学反应速率随时间的变化出现如图所示情况。 原因： (1)AB段(v增大)，反应放热，溶液温度逐渐升高，v增大。 (2)BC段(v减小)，溶液中c(H＋)逐渐减小，v减小。 2．物质的量(或浓度)—时间图像 例如：某温度时，在定容(V L)容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。 (1)由图像得出的信息 ①X、Y是反应物，Z是生成物。 ②t3 s时反应达到平衡状态，X、Y并没有全部反应，该反应是可逆反应。 ③0～t3 s时间段：Δn(X)＝n1－n3mol，Δn(Y)＝n2－n3mol，Δn(Z)＝n2mol。 (2)根据图像可进行如下计算 ①某物质的平均速率、转化率，如v(X)＝ mol·L－1·s－1；Y的转化率＝×100%。 ②确定化学方程式中的化学计量数之比，X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为(n1－n3)∶(n2－n3)∶n2。 【方法技巧】由n(或c)～t图像确定化学方程式的方法 (1)看趋势，定位置 观察图像，n(或c)随时间逐渐减小的物质为反应物，反之为生成物。 (2)看变化量，定系数 由图像计算各物质在相同时间内的浓度(或物质的量)的变化量，从而确定各物质的化学计量数。 (3)看是否共存，定符号 根据图像观察各物质是否最终共存(即是否有物质反应完)，从而判断该反应是否为可逆反应，确定在方程式中用“===”还是“”。 3．用