考前必背 专题9 化学反应速率与化学平衡-【提分教练】2024年新高考化学二轮总复习讲义（新教材）

专题九　化学反应速率与化学平衡 1．反应速率常数 (1)假设基元反应(能够一步完成的反应)为aA(g)+bB(g)⥫⥬cC(g)+dD(g)，其速率可表示为v＝k·ca(A)·cb(B)，式中的k称为反应速率常数或速率常数，与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响。通常反应速率常数越大，反应进行得越快。不同反应有不同的速率常数。 (2)正、逆反应的速率常数与平衡常数的关系: 对于基元反应aA(g)+bB(g)⥫⥬cC(g)+dD(g)，v正＝k正·ca(A)·cb(B)，v逆＝k逆·cc(C)·cd(D)，平衡常数K＝，反应达到平衡时，v正＝v逆，故K＝。 2．正确理解化学反应速率的影响因素 (1)内因——活化能 活化能越小，反应速率越大。 (2)外因 相同的化学反应，在不同条件下，化学反应速率不同，主要是受外因——浓度、压强、温度、催化剂、光照、接触面积等因素影响。 3．反应速率与平衡的计算模式——“三段式” 如mA(g)+nB(g)⥫⥬pC(g)+qD(g)，令A、B起始物质的量浓度分别为a mol·L-1、 b mol·L-1，达到平衡时消耗A的物质的量浓度为mx mol·L-1，列三段式: 　　　　　　 mA(g) + nB(g)⥫⥬pC(g)+qD(g) c始/(mol·L-1)　a　　　 b 0 0 c转/(mol·L-1) mx nx px qx c平/(mol·L-1) a－mx b－nx px qx 则有 (1)Δt s内消耗A的速度v(A)＝ mol·L-1·s-1 (2)α(A)＝×100% (3)K＝ (4)产率＝×100% (5)混合物中某组分的百分含量＝×100% 4．化学平衡常数的换算 (1)同一可逆反应中，K正·K逆＝1。 (2)同一化学方程式中的化学计量数等倍扩大n倍或缩小到原来的，则新平衡常数K'与原平衡常数K之间的关系是K'＝Kn或K'＝。 (3)几个可逆反应化学方程式相加，得总反应化学方程式，则总反应的平衡常数等于分步反应平衡常数之积。如已知A+B⥫⥬2C　K1，C+D⥫⥬E　K2，则A+B+2D⥫⥬2E的K3＝K1·。 5．特殊条件对反应速率和平衡的影响 (1)纯液体和固体量的改变：不会影响化学反应速率和平衡移动，但固体颗粒的大小导致反应物接触面积变化，故影响反应速率，但仍不影响平衡移动。 (2)催化剂在适宜的温度下活性最大，反应速率才能达到最大，但催化剂不影响平衡移动。 (3)“惰性气体”对反应速率和平衡的影响： ①恒温恒容，充入“惰性气体”，不改变反应速率和平衡移动。 ②恒温恒压，充入“惰性气体”，体积增大(相当于浓度减小)，v正、v逆均减小，平衡向气体分子数增多的方向移动。 6．平衡移动方向判断两方法 (1)根据v正与v逆的相对大小 ①若外界条件改变，引起v正>v逆，此时正反应占优势，则化学平衡向正反应方向(或向右)移动； ②若外界条件改变，引起v正<v逆，此时逆反应占优势，则化学平衡向逆反应方向(或向左)移动； ③若外界条件改变，虽能引起v正和v逆变化，但变化后新的v正′和v逆′仍保持相等，则化学平衡没有发生移动。 (2)依据浓度商(Q)规则判断 通过比较浓度商(Q)与平衡常数(K)的大小来判断平衡移动的方向。 ①若Q>K，平衡逆向移动； ②若Q＝K，平衡不移动； ③若Q<K，平衡正向移动。 7．速率与平衡图像的常见类型 (1)常规图像 对于反应mA(g)+nB(g)⥫⥬pC(g)+qD(g)，m+n>p+q，且ΔH>0。 ①速率—时间图 ②转化率(或含量)—时间图 ③恒压(温)线 (2)特殊图像 ①⇒ ②⇒ ③对于A(g)＋2B(g)⥫⥬C(g) ⇒ ④对于2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g) ⇒ 8．化学反应的方向 ΔG＝ΔH－TΔS<0 1．对于反应N2＋3H2⥫⥬2NH3，不可以用0.3 mol·s-1表示反应的速率。 2．对于反应C(s)＋H2O(g)⥫⥬CO(g)＋H2(g)，不能用C(s)的浓度变化表示反应速率，同时增加C(s)的量，不能改变反应速率。 3．压强改变影响反应速率和平衡是通过改变气体的浓度而引起，如恒温恒容通入“惰性气体”，反应速率不改变，平衡不移动；恒温恒压通入“惰气”相当于压强减小，体积增大，平衡向气体体积增大的方向移动。 4．化学平衡正向移动，反应物转化率不一定增大，化学平衡常数不一定增大。 5．只要温度不变，同一反应的平衡无论如何移动，化学平衡常数不变。 6．对于反应A(g)＋2B(g)⥫⥬3C(g)，一定温度下，Kc＝Kp。 7．改变活化能可以改变反应速率但不能改变化学平衡状态。 8．催化剂不能改变平衡转化率、不能改变平衡产率、不能改变焓变。 9．化学