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高中化学反应速率、化学平衡考点汇总建议收藏

发布时间:2019-06-19 07:00 来源:未知 编辑:admin

  昨天有同学问有关化学反应速率和化学平衡的知识,今天小编就给大家总结一下这些方面的考点

  用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。常用单位为mol·(L·s)-1或mol·(L·min)-1

  (1)固体、纯液体在反应中可视为浓度不变,故一般不用固体或纯液体表示反应速率。

  近几年的高考题,在涉及化学反应速率的知识点时,主要是利用化学反应速率的规律,完成下述要求:

  判断反应速率的大小,必须考虑各物质的反应计量数,再进行比较,同时还要注意保持单位的统一。

  (1)浓度:在其他条件不变时,增大反应物的浓度,化学反应速率增大。由于固体、纯液体在反应中可视为浓度不变,故增加其量并不能改变反应速率。

  (3)压强:在其他条件不变时,对于有气体参加的反应,增大压强,化学反应速率增大。

  1.压强对速率的影响,是通过改变气体的浓度来实现的,故一般意义上的增大压强是指压缩气体的体积。对于气体反应体系要注意以下几个问题。

  (1)改变温度,对吸热反应速率的影响,总是超过对放热反应速率的影响:当升高温度时,吸热反应速率增大的倍数>放热反应速率增大的倍数,故升温化学平衡向吸热方向移动;当降低温度时,吸热反应速率减小的倍数>放热反应速率减小的倍数,故降温化学平衡向放热方向移动。

  (2)对有气体参加的化学反应,改变压强,对气体体积之和大的一侧的反应速率的影响,总是超过对气体体积之和小的一侧的反应速率的影响:当增大压强时,气体体积之和大的一侧的反应速率增大的倍数>气体体积之和小的一侧的反应速率增大的倍数,故加压化学平衡向气体体积之和小的一侧移动;当减小压强时,气体体积之和大的一侧的反应速率减小的倍数>气体体积之和小的一侧的反应速率减少的倍数,故减压化学平衡向气体体积之和大的一侧移动。

  (3)使用催化剂,正、逆反应速率增加或减小的倍数相同,故化学平衡不移动。

  3.化学知识点多,而理综试卷化学高考题的题量较少,所以化学高考题每一道题涉及的知识点都比较多。综合考虑各种因素对反应速率的影响进行命题,符合这一命题趋势。

  例题: 已知Mg+2HCl====MgCl2+H2↑,将镁条投入到稀盐酸中,反应速率与时间的关系如图所示:

  解析:镁与盐酸反应的实质是Mg与H+之间的氧化还原反应,在t0→t1时间段内,随着反应的进行,H+的浓度逐渐降低,按说反应速率应逐渐降低,但镁与盐酸的反应是放热反应,使溶液温度升高,又使反应速率加快,且后者对反应速率的影响超过了前者对反应速率的影响,所以随着反应的进行,反应速率逐渐增大。而在t1→t2时间段内,H+的浓度减少很多,所以随着反应的进行,反应速率逐渐减小。

  在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组成成分的含量保持不变的状态叫化学平衡状态。

  “等”——处于密闭体系的可逆反应,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v(正)=v(逆)≠O。这是可逆反应达到平衡状态的重要标志。

  “定”——当一定条件下可逆反应一旦达平衡(可逆反应进行到最大的程度)状态时,在平衡体系的混合物中,各组成成分的含量(即反应物与生成物的物质的量,物质的量浓度,质量分数,体积分数等)保持一定而不变(即不随时间的改变而改变)。这是判断体系是否处于化学平衡状态的重要依据。

  “动”——指定化学反应已达化学平衡状态时,反应并没有停止,实际上正反应与逆反应始终在进行,且正反应速率等于逆反应速率,所以化学平衡状态是动态平衡状态。

  “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)。而与达平衡的过程无关(化学平衡状态既可从正反应方向开始达平衡,也可以从逆反应方向开始达平衡)。当外界条件变化时,原来的化学平衡即被打破,在新的条件不再改变时,在新的条件下建立起新的化学平衡。新平衡时正、逆反应速率,各组成成分的含量均与原平衡不同。

  平衡常数数值的大小可以反映可逆反应进行的程度大小,K 值越大,反应进行越完全,反应物转化率越高,反之则越低。

  K 只是温度的函数,如果正反应为吸热反应,温度升高,K 值增大;如果正反应为放热反应,温度升高,K值减小。

  如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。它是浓度、压强和温度等外界条件对平衡移动影响的概括和总结,只适用于已经达到平衡状态的可逆反应,未处于平衡状态的体系不能用此原理分析,但它也适用于其他动态平衡体系,如溶解平衡、电离平衡和水解平衡等。催化剂能够同等程度地增加正反应速率和逆反应速率,因此它对化学平衡的移动没有影响。

  (3)在密闭容器中有气体参加的可逆反应,在计算时经常用到阿伏加德罗定律的两个推论:

  化学平衡的计算步骤,通常是先写出有关的化学方程式,列出反应起始时或平衡时有关物质的浓度或物质的量,然后再通过相关的转换,分别求出其他物质的浓度或物质的量和转化率。概括为:建立解题模式、确立平衡状态方程。

  ②由于起始浓度是人为控制的,故不同的物质起始浓度不一定是化学计量数比,若反应物起始浓度呈现计量数比,则隐含反应物转化率相等,且平衡时反应物的浓度成计量数比的条件。

  ③起始浓度,平衡浓度不一定呈现计量数比,但物质之间是按计量数反应和生成的,故各物质的浓度变化一定成计量数比,这是计算的关键。

  首先要看清楚横轴和纵轴意义(特别是纵轴。表示转化率和表示反应物的百分含量情况就完全相反)以及曲线本身属等温线还是等压线(当有多余曲线及两个以上条件时,要注意“定一议二”);然后找出曲线上的特殊点,并理解其含义(如“先拐先平”);再根据纵轴随横轴的变化情况,判定曲线正确走势,以淘汰错误的选项。具体情况如下:

  ②看清起点,分清反应物、生成物,浓度减小的是反应物,浓度增大的是生成物一般生成物多数以原点为起点。

  ③抓住变化趋势,分清正、逆反应,吸、放热反应。升高温度时,v(吸)v(放),在速率-时间图上,要注意看清曲线是连续的还是跳跃的,分清渐变和突变,大变和小变。例如,升高温度,v(吸)大增,v(放)小增,增大反应物浓度,v(正)突变,v(逆)渐变。

  ④注意终点。例如在浓度-时间图上,一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量,并结合有关原理进行推理判断。

  ②紧扣可逆反应的特征,搞清正反应方向是吸热还是放热,体积增大还是减小、不变,有无固体、纯液体物质参加或生成等。

  ⑤先拐先平。例如,在转化率-时间图上,先出现拐点的曲线先达到平衡,此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。

  ⑥定一议二。当图像中有三个量时,先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。

  1.等效平衡:在两种不同的初始状态下,同一个可逆反应在一定条件(定温、定容或定温、定压)下分别达到平衡时,各组成成分的物质的量(或体积)分数相等的状态。

  (1)“先同后变”,进行判断时,可设置相同的平衡状态(参照标准),再根据题设条件观察变化的趋势;

  (2)“不为零原则”,对于可逆反应而言,无论改变任何外部条件,都不可能使其平衡体系中的任何物质浓度变化到零。

  例1. 对于可逆反应A(g)+3B(g)2C(g),在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示反应速率最快的是( )

  解析:浓度增大,速率增大。A、C导致正、逆反应速率均减小,B导致逆反应速率增大,所以D正确。

  解析:A2(g)+2B2(g)2AB2(g) 是放热反应,且是气体体积减小的反应。所以升高温度,平衡向逆反应方向移动;增大压强,平衡向正反应方向移动,C、D均错误。升高温度,正、逆反应速率均加快,达到平衡需要的时间减少,A错误,正确答案为B。

  解析:提高反应速率的一般做法有:①升高温度,②增大反应物浓度,③对有气体参加的反应增大压强,④加入催化剂。要提高NO的转化率,即让平衡向正反应方向移动,可采用的做法有:①降低温度,②增大压强,③增大CO的浓度等。综合以上的分析,正确答案为B。

  例5. 已知20 ℃时,气体X与气体Y反应可生成气体Z。反应过程中,X、Y、Z三种气体的浓度(c)随时间(t)的变化关系如图Ⅰ所示;若保持其他条件不变,温度分别为100 ℃、200 ℃时,Y气体的体积分数(Y%)与时间(t)的关系如图Ⅱ

  B.其他条件不变,升高温度,v(正)减小,v(逆)增大,平衡向逆反应方向移动

  解析:转化的浓度之比等于化学方程式中的计量数之比。由图可知该反应为可逆反应,Y消耗0.6mol·L-1,X消耗0.2mol·L-1,Z增加0.4mol·L-1,所以反应的化学方程式为X+3Y2Z;增大压强,平衡向正反应方向移动;升高温度,反应速率无论正、逆都增大。由图Ⅱ可知,温度升高,Y%含量升高,说明平衡向逆反应方向移动,所以逆反应为吸热反应,正反应为放热反应。

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