2.5 化学反应速率与化学平衡 章末复习（晨读·晚练）-2026-2027学年高二化学知识通关晨读·晚练·周末破（人教版选择性必修1）

2.5  化学反应速率与化学平衡章末复习

 

（一）按“速率—平衡—方向—调控”逻辑链

1．第一环　方向：反应能不能自发

自发过程是不需要外界做功就能自动进行的过程；自发反应是在给定条件下不需要外界帮助就能自动进行的反应。自发反应常需要点燃、加热或催化剂引发，但引发后不需要外界持续做功。

判断反应方向的复合判据是 ΔG＝ΔH－TΔS。ΔG＜0 反应自发，ΔG＝0 体系平衡，ΔG＞0 反应非自发。

四种温度类型：

①ΔH＜0、ΔS＞0：任意温度自发，如分解、燃烧；

②ΔH＞0、ΔS＜0：任意温度非自发，如；

③ΔH＜0、ΔS＜0：低温自发，高温非自发，如合成氨、二聚；

④ΔH＞0、ΔS＞0：高温自发，低温非自发，如分解、C 与水蒸气反应。

转向温度：T＝ΔH/ΔS，计算时 ΔH 用 kJ/mol、ΔS 用 kJ/(mol·K)，二者单位必须统一。

2．第二环　速率：反应进行多快

化学反应速率用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量表示，表达式为 v＝Δc/Δt，单位 mol/(L·s) 或 mol/(L·min)。

同一反应中，各物质的反应速率之比等于化学方程式中相应的化学计量数之比，即 v(A)∶v(B)∶v(C)＝m∶n∶p。

影响速率的因素：

①浓度：增大反应物浓度，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞频率增大，速率加快；

②温度：升高温度，活化分子百分数增大，有效碰撞频率增大，速率加快；正、逆反应速率都加快；

③压强：对有气体参加的反应，增大压强使气体浓度增大，速率加快；对液体、固体影响很小；

④催化剂：降低反应的活化能，使更多普通分子成为活化分子，速率显著加快；正、逆反应速率同等程度加快；

⑤接触面积：把固体粉碎、增大表面积，速率加快；

⑥原电池：形成原电池可以加快某些氧化还原反应的速率。

活化能是普通分子变为活化分子所需的最低能量，或活化分子的平均能量与反应物分子平均能量之差。活化能越大，反应越难进行，速率越慢。

3．第三环　平衡：反应进行到什么程度

可逆反应在同一条件下既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行，最终达到化学平衡状态。

平衡状态的特征可概括为“逆、等、动、定、变”：逆指可逆反应；等指正、逆反应速率相等；动指动态平衡，反应并未停止；定指各组分浓度、百分含量保持恒定；变指条件改变时平衡可能发生移动。

平衡状态的判断标志：

①同一物质的 v正＝v逆，或不同物质的速率之比等于化学计量数之比且方向相反；

②各组分浓度、质量分数、体积分数、物质的量不再随时间变化；

③对有气体分子数差且恒容的反应，总压强不再变化；

④对恒容体系，混合气体密度、平均摩尔质量不再变化（需结合反应特征判断）。

平衡常数 K 的表达式：对于 aA + bB ⇌ cC + dD，K＝。固体、纯液体不写入表达式。K 只与温度有关，与浓度、压强、催化剂无关。

浓度商 Q 的形式与 K 相同，但用任意时刻的浓度。Q＜K 时反应正向进行，Q＞K 时反应逆向进行，Q＝K 时反应达到平衡。

勒夏特列原理：如果改变影响平衡的一个因素（浓度、压强、温度），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。注意“减弱”不是“消除”。

4．第四环　调控：如何让反应按人的意愿进行

化学反应的调控，是在方向、速率、平衡的基础上，综合选择温度、压强、浓度、催化剂等条件，使反应取得较高的单位时间产量、原料利用率和经济效益，同时满足安全与环保要求。

合成氨的适宜条件：

①温度 400～500 ℃：兼顾反应速率、铁触媒活性和平衡转化率；

②压强 10～30 MPa：兼顾平衡转化率、速率与设备耐压、压缩能耗；

③催化剂：铁触媒，含、等助剂，加快反应速率，不改变平衡；

④投料比：∶∶3，并及时补充原料气；

⑤分离与循环：冷却分离液氨，未反应的、循环使用；

⑥原料气净化：除去含硫化合物、CO、等，防止催化剂中毒。

调控的一般思路：看反应特征（ΔH、Δn、可逆性）→看生产目标（速率、转化率、产量）→看条件影响（温度、压强、浓度、催化剂）→看工程限制（设备、能耗、安全）→看配套措施（净化、分离、循环、环保）。

 

（二）按“条件改变→速率变化→平衡移动”二维表

表1　条件改变对速率与平衡的影响

条件改变	速率变化	平衡移动	实例与现象
升高温度 （放热反应）	v正、v逆都增大，v逆增大更多	向逆反应方向移动	合成氨中体积分数降低
升高温度 （吸热反应）	v正、v逆都增大，v正增大更多	向正反应方向移动	分解，升温有利于生成
增大压强 （气体分子数减少）	v正、v逆都增大	向正反应方向移动	合成氨、氧化，转化率提高
增大压强 （气体分子数不变）	v正、v逆都增大	不移动	，各组分浓度同倍增大
增大压强 （气体分子数增加）	v正、v逆都增大	向逆反应方向移动	，加压不利于 CO 生成
使用催化剂	正、逆反应速率同等程度增大	不移动	分解加，速率加快但平衡不变
增大反应物浓度	v正增大，v逆瞬间不变	向正反应方向移动	体系加，红色加深
减小生成物浓度	v逆减小，v正瞬间不变	向正反应方向移动	分离液氨，合成氨平衡正移
恒容充入惰性气体	各组分浓度不变，速率不变	不移动	总压增大但分压不变