内容正文:
(9)化学反应速率与化学平衡——2024届高考化学二轮复习易错重难提升【新高考】
一、易错点分析
考点一 外界条件对化学反应速率的影响
1.掌握计算化学反应速率的两种方法
(1)根据定义式及图表中数据计算:
微点拨①计算时一定要注意溶液的体积,不能盲目地把Δn当作Δc代入公式进行计算;②还要注意单位及规范书写。
(2)根据“比例关系”计算。
对于反应“mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)”,则有v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q。
2.从不同角度认识反应速率常数
(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=kca(A)cb(B),式中的k称为反应速率常数或速率常数。
微点拨①反应速率常数(k)表示单位浓度下的化
学反应速率,与浓度无关,但受温度、催化剂、固体表面积等因素的影响;②通常反应速率常数越大,反应进行得越快。
(2)正、逆反应的速率常数与平衡常数的关系。
3.从“有效碰撞”角度认识外界条件对化学反应速率的影响
(1)活化分子和有效碰撞。
①能够发生有效碰撞的分子叫作活化分子。活化能是指为了能发生化学反应,普通分子(具有平均能量的分子)变成活化分子所需要吸收的最低能量,即活化分子比普通分子多出的那部分能量。
②能够发生化学反应的碰撞叫作有效碰撞。
发生有效碰撞的两个条件:一是反应物分子必须具有足够的能量(即活化分子);二是分子碰撞时要有合适的取向。
PS:活化能是影响化学反应速率的内因。相同条件下,不同化学反应的速率不同,主要是活化能大小不同引起。一般情况,反应的活化能越小,化学反应速率越大,反之,反应的活化能越大,反应速率越小。
(2)影响化学反应速率的外界因素。
(3)“惰性气体”(非反应气体)对化学反应速率的影响。
考点二 化学平衡、化学平衡常数及有关计算
1.判断化学平衡状态的“三要素”
(1)分析反应条件,看清反应体系是恒温恒容、恒温恒压还是绝热容器。
(2)分析反应特点,看清反应前后气体分子总数是否发生变化,确定反应过程中气体总物质的量、总压强是否变化。
(3)巧用“正逆相等,变量不变”作出判断。
PS:分析可逆反应时,要注意反应的特殊情况,看清是否有固体参加或生成,是否存在固体的分解反应等。
2.掌握化学平衡移动的判断方法
(1)根据勒夏特列原理判断。
通过比较改变外界条件,平衡破坏瞬间的正、逆反应速率的相对大小来判断平衡移动的方向。
(2)根据浓度商(Q)与平衡常数(K)的关系判断(相同温度)。
根据比较浓度商(Q)与化学平衡常数(K)的大小来判断平衡移动的方向。
①若Q>K,平衡向逆反应方向(或向左)移动;
②若Q=K,平衡不发生移动;
③若Q<K,平衡向正反应方向(或向右)移动。
PS:①对于反应H2(g)+I2(g)2HI(g),由于反应前后气体的分子总数相等,外界压强增大(或减小)时,平衡无论正向或逆向移动都不能减弱压强的改变,故对于该反应,压强改变,平衡不发生移动。
②催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率,故催化剂不会影响化学平衡,平衡转化率不变。
3.化学平衡常数及计算
(1)平衡常数表达式。
(2)依据化学方程式计算平衡常数。
①同一可逆反应中,K正·K逆=1。
②若几个可逆反应的化学方程式相加,得到总反应的化学方程式,则总反应的平衡常数等于各分步反应平衡常数之积。例如,反应①+②=③,则有K3=K1·K2。
4.掌握四种常用计算关系
考点三 化学反应速率与化学平衡的有关图像
1.利用图像“断点”判断化学反应速率的影响因素
(1)当可逆反应达到一种平衡后,若某一时刻外界条件发生改变,使速率(v)-时间(t)图像的曲线出现不连续的情况,根据出现“断点”前后的速率大小,即可对外界条件的变化情况作出判断,如图所示:
t1时刻改变的条件可能是使用了催化剂或增大
压强(仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应)。
(2)常见含“断点”的速率变化图像分析:
PS:在速率-时间图像中,外界条件改变时,要判断是否出现“断点”,若出现“断点”,改变的条件可能是改变温度、改变压强或使用催化剂。若只改变反应物的浓度或生成物的浓度,速率-时间图像不会出现“断点”。
二、易错训练
1.在一定温度、容积不变的密闭容器里,下列选项中可用来判断可逆反应达到平衡的有( )
①C的生成速率与C的消耗速率相等
②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB
③A、B、C的浓度不再改变
④混合气体的密度不再改变
⑤混合气体的总压强不再改变
⑥混合气体的总物质的量不再改变
⑦A、B、C、D浓度之比为1:3:2:2
A.两个 B.三个 C.四个 D.五个
2.一定压强下,向10L密闭容器中充入