专题11 化学反应速率和化学平衡-冲刺2024年高考化学点对点题型突破（北京专用）

专题11 化学反应速率和化学平衡 【核心考点梳理】 一、化学反应速率的计算及影响因素 1．表达式及单位： v＝，单位为mol·L－1·min－1或mol·L－1·s－1。 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。 (2)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。 2．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：浓度、压强、催化剂等 （3）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 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。 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。 3．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： 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。 二、化学反应进行的方向 三、化学平衡状态及化学平衡移动 化学平衡状态判断 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、总物质的量一定 不一定平衡 正、逆反 应速率的 关系　　 在单位时间内消耗n mol B，同时生成m mol A，即v正=v逆 平衡 在单位时间内消耗n mol B，同时生成p mol C，均指v正 不一定平衡 v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q，v正不一定等于v逆 不一定平衡 在单位时间内生成了n mol B，同时消耗q mol D，均指v逆 不一定平衡 压强 压强不再变化，当m＋n≠p＋q时 平衡 压强不再变化，当m＋n＝p＋q时 不一定平衡 混合气体 的平均相 对分子质 量Mr Mr一定，当m＋n≠p＋q时 平衡 Mr一定，当m＋n＝p＋q时 不一定平衡 温度 任何化学反应都伴随着能量变化，在其他条件不变的情况下，体系的温度一定时 平衡 颜色 反应体系内有色物质的颜色不变，即有色物质的浓度不变 平衡 体系的 密度ρ 若m＋n＝p＋q，且ρ一定 不一定平衡 若m＋n≠p＋q，恒温恒压且ρ一定 平衡 混合体系 中各组分 的浓度　 各组分的浓度一定 平衡 各组分的浓度相等 不一定平衡 c(A)∶c(B)∶c(C)∶c(D)＝m∶n∶p∶q 不一定平衡 四、化学平衡常数、转化率的相关计算 1．平衡常数表达式 对于反应，K＝(固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。 2．平衡常数常见应用 （1）判断、比较可逆反应进行的程度 一般来说，一定温度下的一个具体的可逆反应： K值 正反应进行的程度 平衡时生成物浓度 平衡时反应物浓度 反应物转化率 越大 越大 越大 越小 越高 越小 越小 越小 越大 越低 （2）判断正在进行的可逆反应是否达到平衡或反应进行的方向 （3）判断可逆反应的热效应 【注意】 (1)K的大小只与温度有关，与反应物或生成物的起始浓度的大小无关。 (2)代入平衡常数表达式的是平衡浓度，而不是任意时刻的浓度，更不能将物质的量代入。 (3)同一化学反应，可以用不同的化学方程式表示，每个化学方程式都有自己的平衡常数表达式及相应的平衡常数。因此，要注意使用与化学方程式相对应的平衡常数。 3．转化率的分析与判断 反应的转化率分析 ①若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比，达到平衡后，它们的转化率相等。 ②若只增加A的量，平衡正向移动，B的转化率提高，A的转化率降低。 ③若按原比例同倍数地增加(或降低)A、B的浓度，等效于压缩(或扩大)容器体积，气体反应物的转化率与其化学计量数有关。 同倍增大c(A)和c(B) 五、化学反应速率与化学平衡图像分析 1．速率—时间图像 反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，m＋n>p＋q，且ΔH>0 (1)t1 时增大反应物的浓度，正反应速率瞬间增大，然后逐渐减小，而逆反应速率逐渐增大； (2)t2 时升高温度，正反应和逆反应速率均增大，吸热反应的反应速率增大得快； (3)t3 时减小压强，容器容积增大，浓度变小，正反应速率和逆反应速率均减小，正反应的反应速率减小得多； (4)t4 时使用催化剂，正反应速率和逆反应速率均瞬间增大但仍相等。 2．转化率(