背记手册 知识清单18 化学反应速率与化学平衡(教用Word)-【精微方案】2027年高考一轮总复习讲义·化学(鲁琼版 不定项)
2026-08-12
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教辅
摘要:
该高中化学高考复习讲义聚焦化学反应速率与化学平衡核心考点,涵盖速率计算及影响因素、平衡状态判断、平衡常数应用、反应方向与调控等内容,按“概念-规律-应用”逻辑层次组织,通过知识清单梳理、“扫除盲点”判断纠偏、典例分析(如平衡常数推导)、真题训练(如合成氨条件选择)等环节,帮助学生构建系统知识网络,突破易混易错点。
讲义创新采用“问题驱动-证据推理-模型建构”教学策略,如在平衡移动分析中,结合“变量不变”实例(气体颜色不变判断平衡)培养科学思维,通过合成氨工业条件优化案例落实科学态度与责任。设置基础判断、综合计算等分层练习,配合即时反馈,确保学生高效掌握考点,为教师精准把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支持。
内容正文:
知识清单18 化学反应速率与化学平衡
一、化学反应速率及其影响因素
1.化学反应速率
(1)化学反应速率的表示方法
(2)反应中各物质化学反应速率的关系
对于一个化学反应:mA+nB===pC+qD,反应速率之间的关系为v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q。
2.影响化学反应速率的因素
影响因素
影响结果(其他条件不变)
浓度
固体或纯液体
浓度为常数,增加反应物的量,反应速率不变(固体物质的表面积影响反应速率)
气体或溶液
增大反应物的浓度,反应速率增大
升高温度
反应速率增大
增大压强(缩小容积)
对于有气体参加的反应,反应速率增大
使用正催化剂
反应速率增大
3.有效碰撞理论
(1)有效碰撞
(2)有效碰撞与反应速率的关系
4.催化剂与反应历程
(1)催化剂对反应速率的影响
使用催化剂同时降低了正反应和逆反应的活化能,增大了化学反应速率,但反应的ΔH不变。
(2)催化反应历程
如下图所示:反应A+B―→AB的活化能为Ea,加入催化剂K后,反应分两步进行:
第1步:A+K―→AK 活化能为Ea1(慢反应)
第2步:AK+B―→AB+K 活化能为Ea2(快反应)
由于Ea1>Ea2,因此第1步反应是慢反应,是决定整个反应快慢的步骤,称为“决速步骤”。
[扫除盲点] 正确打“√”,错误打“×”。
(1)化学反应速率一般指的是瞬时速率,可以用固体物质来表示( )
(2)同一反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,数值越大,速率越大( )
(3)升温时,吸热反应速率增大,放热反应速率减小( )
(4)增大反应物的浓度,能够增大活化分子的百分含量,增大反应速率( )
(5)对于反应A+B⇌C,改变容器容积,化学反应速率一定发生变化( )
(6)碳酸钙与盐酸反应的过程中,增加CaCO3固体的量,可以增大反应速率( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)×
二、化学平衡状态及其影响因素
1.化学平衡状态
(1)建立过程
(2)平衡特征
2.化学平衡状态的判断
(1)利用“速率相等”判断
①同种物质:该物质的生成速率等于它的消耗速率,即v正(A)=v逆(A)。
②不同物质:速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比,但必须是不同方向的速率,即v正(A)∶v逆(B)=a∶b。
(2)利用“变量不变”判断
①各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度均保持不变。
②各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变。
③反应物的转化率、产物的产率均保持不变。
3.化学平衡移动
(1)化学平衡移动的过程
(2)外界因素对化学平衡移动的影响
浓度
增大反应物浓度或减小生成物浓度,化学平衡向正反应方向移动
减小反应物浓度或增大生成物浓度,化学平衡向逆反应方向移动
压强
增大压强(减小容器的容积),化学平衡向气体体积减小的方向移动
减小压强(增大容器的容积),化学平衡向气体体积增大的方向移动
温度
升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动
降低温度,化学平衡向放热反应方向移动
催化剂
使用催化剂,化学平衡不移动
4.勒夏特列原理
(1)含义:如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度),平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。
(2)注意:勒夏特列原理的适用对象是可逆过程;化学平衡移动的目的是“减弱”外界条件的改变,而不是“抵消”外界条件的改变,改变是不可逆转的。
[扫除盲点] 正确打“√”,错误打“×”。
(1)化学反应速率改变,化学平衡一定发生移动( )
(2)一定条件下,反应N2+3H2⇌2NH3达到平衡时,3v正(H2)=2v逆(NH3)( )
(3)化学平衡正向移动,反应物的转化率一定增大( )
(4)升高温度,平衡向吸热反应方向移动,此时v放减小,v吸增大( )
(5)恒容容器中发生反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g),当气体颜色保持不变时,反应已达到平衡状态( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
三、化学平衡常数
1.化学平衡常数表达式
以反应aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(g)为例
(1)浓度平衡常数:Kc=。
(2)压强平衡常数:Kp=。
[分压pi=p总×xi=p总×=(p1+p2+p3+……)×]
2.化学平衡常数K的意义及影响因素
(1)K越大,正反应进行的程度越大,反应物的转化率越大。
(2)通常情况下,K只受温度影响,与物质的浓度、压强变化无关。
3.化学平衡常数的重要应用
(1)判断化学反应可能进行的程度
K
<10-5
10-5~105
>105
反应程度
很难进行
反应可逆
反应接近完全
(2)判断化学平衡移动的方向
对于可逆反应:mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g),在任意时刻都存在浓度商Q=。
(3)判断可逆反应的反应热
[扫除盲点]
利用CO或CO2制备甲醇的有关反应及在不同温度下的平衡常数见下表:
化学反应
平衡常数
温度/℃
500
800
①2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)
K1
2.5
0.15
②H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g)
K2
1.0
2.50
③3H2(g)+CO2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)
K3
(1)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,K3=________(用K1、K2表示)。
(2)反应③的ΔH________(填“>”或“<”)0。
答案:(1)K1·K2 (2)<
四、化学反应的方向与调控
1.化学反应的方向
(1)焓判据:放热反应有利于反应自发进行。
(2)熵判据:熵增反应有利于反应自发进行
①物质的混乱度:体系的混乱度越大,熵值越大。
②物质的聚集状态:同一物质:S(g)>S(l)>S(s)。
(3)复合判据:ΔG=ΔH-TΔS<0,反应正向自发进行(只能判断反应发生的可能性,不能判断反应是否实际发生)。
①当ΔH<0,ΔS>0时,ΔG<0,反应能自发进行。
②当ΔH>0,ΔS<0时,ΔG>0,反应不能自发进行。
③当ΔH>0,ΔS>0时,在高温下反应能自发进行。
④当ΔH<0、ΔS<0时,在低温下反应能自发进行。
2.化学反应的调控
(1)合成氨原理分析:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。
对合成氨反应
的影响
影响因素
浓度
温度
压强
催化剂
增大反应速率
增大反应物
浓度
高温
高压
使用
提高平衡产率
增大反应物
浓度、减小生
成物浓度
低温
高压
无影响
(2)合成氨适宜条件选择
外部条件
合成氨的适宜条件
压强
10 MPa~30 MPa
温度
400~500 ℃
催化剂
铁触媒
浓度
液化氨并及时分离,补充原料气并循环利用[n(N2)∶n(H2)=1∶2.8]
[扫除盲点] 正确打“√”,错误打“×”。
(1)其他条件不变,使用催化剂,可以改变化学反应进行的方向( )
(2)ΔH<0、ΔS>0的反应在低温下不能自发进行( )
(3)反应NH3(g)+HCl(g)===NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的ΔH<0( )
(4)使用铁触媒作为催化剂,可提高合成氨反应的速率和平衡转化率( )
(5)500 ℃左右比室温更有利于合成氨的反应,提高H2的平衡转化率( )
(6)合成氨采用10 MPa~30 MPa,因为该压强下铁触媒的活性最高( )
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)×
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