内容正文:
专题7
化学反应速率与化学平衡
目
⊙
考什么
高效复习必备
1.化学反应速率与历程(山东高考6年5考)
考点
2.化学平衡(山东高考6年8考)
3.化学反应的方向(山东高考6年1考)
考查题型:选择题1~2题,大题
命题趋势:化学反应速率计算与比较、反应速率方程、速率常数与平衡常数的关系、影响速率的因素、
考情
速率图像与平衡图像、平衡状态的判断、竞争反应、反应历程图像等。此部分内容多与图像结合考
查,从图像中获取信息的能力是解题的关键
⊙
学什么⊙》
考点内容梳理
考点1
化学反应速率与历程(山东高考6年5考)
1.影响化学反应速率的因素
内因→反应物本身的性质
响
→浓度→增大反应物浓度,反应速率增大,反之减小
→压强→对于有气体参加的反应,增大压强,反应速率增大,反之减小
外因
→温度→升高温度,反应速率增大,反之减小,与反应吸热还是放热无关
催化剂→一般可加快反应速率
→其他→如增大反应物的接触面积,反应速率增大;构成原电池,反应速率增大
注意(1)化学反应速率一般指平均反应速率,不是某时刻的瞬时反应速率;无论用反应物还
是反应产物表示,均取正值。
(2)不能用固体和纯液体的浓度变化来表示反应速率,若用其他物理量(如质量等)在单位时间
内的变化,亦可以表示反应速率。
2.基元反应过渡态理论
(1)基元反应过渡态理论认为,基元反应在从反应物到反应产物的变化过程中要经历一个中间
状态,这个状态称为过渡态。
AB+C-→[A…B.C]-→A+BC
反应物
过渡态
反应产物
(2)过渡态是反应过程中具有最高能量的一种结构状态,过渡态能量与反应物的平均能量的差
值相当于活化能[活化能(能垒)越高,此步基元反应速率越小]。
能
3.活化能与反应机理
量
E
使用催化剂
使用催化剂,可以改变活化能,改变反应机理,在反应机理中每一
反应物
E
中间产物
步反应的活化能不同,且均比总反应的活化能低,故一般使用催化
生成物
剂降低反应活化能,增大反应速率,如图所示。E为总反应的活化
反应历程
293
讲解
实战高考·化学
能;E2、E3为使用催化剂后,反应机理中各步的活化能。
4.分析能量变化图像“四关键”
(1)明确图像横纵坐标的含义:一般是横轴表示反应过程,纵轴表示能量变化。
(2)细致观察各个步骤的变化:起始态、过渡态、最终态等。
(3)厘清图像变化与概念间的关系:吸热反应和放热反应、活化能、△H、稳定性等的正确判断。
(4)结合题意进行决速步骤的判断,△H的计算等。
考点2化学平衡(山东高考6年8考)
一、化学平衡状态
1.化学平衡状态的特征:逆、等、动、定、变。
逆可逆反应日
等化学平衡状态建立的条件是正反应速率和逆反应速率相等,即(逆)=(正)≠0
动一可逆反应达到平衡状态时,反应并没有停止,而是始终在进行,是一种动态平衡;
在一定条件下的平衡体系中,各组成成分的含量、物质的量、物质的量浓度、质
定
量分数、体积分数、转化率等保持一定(不随时间的改变而改变;不是相等,条件
改变可能改变)
变
任何化学平衡状态均是暂时的、相对的、有条件的(与浓度、压强、温度等有关)。
条件改变,化学平衡可能发生改变平衡发生移动
2.化学平衡状态的判断
mA(g)+nB(g)-pC(g)+qD(g)
反应特点
m+n=p+q
m十n≠p十q
V正三V逆
平衡
平衡
无条件
各组分的百分含量不变
平衡
平衡
判据
各组分的浓度不变
平衡
平衡
压强不变
不一定平衡
恒容时平衡
混合气体平均相
不一定平衡
平衡
对分子质量不变
有条件
混合气体密度不变
不一定平衡
恒压时平衡
判据
温度不变
绝热体系平衡
绝热体系平衡
颜色不变
有色分子参与反应时平衡
有色分子参与反应时平衡
总体积不变
不一定平衡
恒压时平衡
总物质的量不变
不一定平衡
平衡
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O专题7化学反应速率与化学平衡
3.影响因素
在一定条件下,aA(g)十bB(g)=mC(g)△H<0达到了平衡状态,若其他条件不变:
条件的改变(其他条件不变)
化学平衡的移动
增大反应物浓度或减小反应产物浓度
向正反应方向移动
浓度
减小反应物浓度或增大反应产物浓度
向逆反应方向移动
反应前后气体分
增大压强
向气态物质系数减小的方向移动
压强(对有气体存在
子数改变
减小压强
向气态物质系数增大的方向移动
的反应)
反应前后气体分
改变压强
平衡不移动
子数不变
升高温度
向吸热反应方向移动
温度
降低温度
向放热反应方向移动
催化剂
使用催化剂
平衡不移动
注意)
(1)改变固体或纯液体的量,对化学平衡没影响。
(2)“惰性气体”对化学平衡的影响。
①恒温、恒容条件:
原平衡体系充入惰性气体体系总压强增大→体系中各组分的浓度不变→平衡不移动。
②恒温、恒压条件:
体系中各组分的△Vg=0
→平衡不移动
原平衡体系无入情性气体容器容积增大,各反→浓度同倍教减小△y,≠0平衡向气体体积
应气体的分压减小
(等效于减压)
增大的方向移动
4.等效平衡的类型
类型
①全等效平衡
②相似等效平衡
③相似等效平衡
条件
恒温、恒容
恒温、恒容
恒温、恒压
反应前后气态物质化
反应特点
任何可逆反应
学计量数和相等的可
任何可逆反应
逆反应
换算为化学方程式同
换算为化学方程式同
换算为化学方程式同一边的物质,
起始投料
一边的物质,其“起始
一边的物质,其“起始
其“起始量”符合同一比例
量”相同
量”符合同一比例
质量分数(w)
相同
相同
相同
平衡
浓度(c)
相同
成比例
相同(气体)
特点
物质的量(n)
相同
成比例
成比例
295
讲解
实战高考·化学
二、平衡常数
1.平衡常数意义及影响因素
(1)K只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关。
(2)K值的大小只能预示某可逆反应向某方向进行的最大限度,不能预示反应达到平衡所需要
的时间。
2.化学平衡的计算模型一“三段式”
(1)确定反应物或生成物的起始加入量。
(2)确定反应过程的变化量。
(3)确定平衡量。
(4)依据题干中的条件,建立等量关系进行计算。如:
aA(g)+6B(g)cC(g)+dD(g)
起始(mol):m
0
0
转化(mol):ax
bx
Cx
dx
平衡(mol):m-axn一bx
Cx
dx
①K
·(
v2·(
②c平(A)=m7amol·L
③a(A)=7×100%a(A):a(B)-=:=8册
m n bm
④o(A)
m+n+(cFd a-b)zX100%-mnt(ctd-a-b)x
m-ax
(始)
m十n
3.平衡常数与方程式的关系
(1)在相同温度下,对于给定的可逆反应,正、逆反应的平衡常数互为倒数,即K正一下是
(2)方程式乘以某个化学计量数x,则平衡常数变为原来的x次方。
(3)两方程式相加得总方程式,则总方程式的平衡常数等于两分方程式平衡常数的乘积,即K总
=K1·K2。
4.平衡常数的应用
(1)判断可逆反应进行的程度,当K>105时,可以认为反应进行完全。
(2)利用化学平衡常数,判断反应是否达到平衡或向何方向进行。
对于化学反应aA()+bB(g)cC(g)+dD(g)的任意状态,浓度商Q三Q:。
QK,反应向正反应方向进行;Q=K,反应处于平衡状态;Q>K,反应向逆反应方向进行。
(3)利用K可判断反应的热效应:若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应;若升高温度,K
值减小,则正反应为放热反应。
296
O专题7化学反应速率与化学平衡
5.平衡常数与转化率
公式
备注
反应物的转化率
n转化×100%,转×10%
n(初始)
c(初始)
①平衡量可以是物质的
生成物的产率
实际产量×100%
理论产量
量、气体的体积;
平衡量
②某组分的体积分数,也
平衡时混合物组分的百分含量
平衡时各物质的,总量X100%
可以是物质的量分数
某组分的体积分数
某组分的物质的量
混合气体总的物质的量X100%
考点3化学反应的方向(山东高考6年1考)
1.自发过程和自发反应
项目
自发过程
自发反应
在一定条件下,不需要借助外力,就能自发进
在给定的条件下,可以自发进行到显著程度的化学
含义
行的过程
反应
特征
具有方向性,即过程的某个方向在一定条件下自发进行,而该过程逆方向在该条件下肯定不能自发进行
举例
高山流水、自由落体、冰雪融化
钢铁生锈
2.自由能与化学反应的方向
(1)吉布斯自由能符号为G,单位为kJ·mol-1。
(2)自由能变化与焓变、熵变的关系:△G=△H一T△S。△G不仅与焓变有关,还与温度有关。
(3)自由能变化与反应方向的关系
化学反应总是向着自由能减小的方向进行,直到体系达到平衡。
①当△G<0时,反应能自发进行;②当△G=0时,反应处于平衡状态;③当△G>0时,反应不
能自发进行。
(4)一般规律
①△H<0,△S>0的反应任何温度下都能自发进行。②△H>0,△S<0的反应任何温度下都
不能自发进行。③△H和△S的符号相同,且相差不大时,温度对反应的方向起决定性作用。
当△H<0、△S<0时低温下反应能自发进行;当△H>0、△S>0时,高温下反应能自发进行。
丝题型各个击破
题型
化学反应速率的大小比较
第二步:统一物质—一化学反应速率与化学计
题型解读该类题型常出现在选择题中,解题
量数的关系。
关键在于“统一”。
同一反应在同一时间内,用不同物质来表示的
第一步:统一单位为mol·L1·s1,若从
反应速率数值可能不同,但反应速率的数值之
“mol·L-1·min1”转化成“mol·L1,s1”
比等于这些物质在化学方程式中的化学计量
需要乘以60。
数之比。
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