1/3第2章化學(xué)反應(yīng)的方向、限度和速率（期末復(fù)習(xí)講義）內(nèi)容導(dǎo)航明·期末考情：把握考試趨勢方向，精準(zhǔn)備考理·核心要點：系統(tǒng)歸納知識脈絡(luò)，構(gòu)建體系破·重難題型：攻克典型疑難問題，突破瓶頸過·分層驗收：階梯式檢測與評估，穩(wěn)步提升考查重點命題角度化學(xué)反應(yīng)的方向自發(fā)反應(yīng)的特點；熵和熵變的判斷；化學(xué)反應(yīng)方向的判斷。化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)平衡狀態(tài)的特征及判斷；化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式的書寫；化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用；有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)的計算；影響化學(xué)平衡的因素；勒夏特列原理及其應(yīng)用；化學(xué)平衡圖像問題?；瘜W(xué)反應(yīng)的速率化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法；化學(xué)反應(yīng)速率的計算和比較；化學(xué)反應(yīng)速率的測定；影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素；活化能與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系；基元反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)歷程。工業(yè)合成氨工業(yè)上合適生產(chǎn)條件的選擇。要點01化學(xué)反應(yīng)的方向1．自發(fā)反應(yīng)和自發(fā)過程(1)概念①自發(fā)過程：在一定條件下，不需借助外力就能自發(fā)進(jìn)行的過程。②自發(fā)反應(yīng)：在給定的條件下，能“自己”進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。(2)自發(fā)反應(yīng)的特點a．具有方向性，即反應(yīng)的某個方向在一定條件下是自發(fā)的，則其逆反應(yīng)在該條件下肯定不自發(fā)。b．體系趨向于從高能量狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍芰繝顟B(tài)。c．體系趨向于從有序體系轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序體系。易｜錯｜點｜撥(1)自發(fā)反應(yīng)不是在任何條件下都自發(fā)，而是“在給定的條件下”的自發(fā)，即自發(fā)反應(yīng)也需要一定條件引發(fā)反應(yīng)，一旦反應(yīng)后即可自發(fā)進(jìn)行。(2)自發(fā)反應(yīng)的“一定的條件”，可以是一定的溫度和壓強，可以是“點燃、光照、加熱、高溫”等給反應(yīng)物提供能量的條件，“外界幫助”指通電、放電等，如氫氣的燃燒是自發(fā)的通過需點燃才能發(fā)生。(3)非自發(fā)反應(yīng)在一定條件下也能發(fā)生，如NaCl在通電條件可分解生成Na和Cl2。(4)判斷某反應(yīng)是否自發(fā)，只是判斷反應(yīng)的方向，與是否會發(fā)生、反應(yīng)的快慢無關(guān)。(5)自發(fā)過程可以是物理過程，不一定是自發(fā)反應(yīng)，而自發(fā)反應(yīng)一定是自發(fā)過程。2．化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)(1)在溫度、壓強一定的條件下，對于除了體積功以外不做其他功的化學(xué)反應(yīng)，把焓變、熵變以能量的形式組合在一起，以ΔH－TΔS為判據(jù)。ΔH－TΔS<0反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；ΔH－TΔS＝0反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；ΔH－TΔS>0反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。(2)對“ΔH－TΔS”的討論：①ΔH<0，ΔS>0的反應(yīng)，任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行；②ΔH>0，ΔS<0的反應(yīng)，任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行；③ΔH和ΔS的作用相反，且相差不大時，溫度對反應(yīng)的方向起決定性作用。a．當(dāng)ΔH<0，ΔS<0時，低溫下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；b．當(dāng)ΔH>0，ΔS>0時，高溫下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。

④當(dāng)反應(yīng)的焓變和熵變的影響相反時，且大小相差懸殊時，某一因素可能占主導(dǎo)地位。a．常溫下的放熱反應(yīng)，焓變對反應(yīng)方向起決定性作用。b．常溫下的吸熱反應(yīng)，熵變對反應(yīng)方向起決定性作用。歸｜納｜總｜結(jié)在恒溫、恒壓，非體積功為0的情況下，綜合考慮焓變和熵變，可以判斷反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行。焓變ΔH熵變ΔSΔH-TΔS的值反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行<0>0<0一定自發(fā)>0<0>0一定非自發(fā)<0<0低溫時<0低溫自發(fā)>0>0高溫時<0高溫自發(fā)3．熵和熵變(1)熵、熵變的概念①熵：描述系統(tǒng)的混亂或無序程度的物理量，符號為S。②熵變：變化前后熵的差值，符號為△S，單位為J·mol－1·K－1。③化學(xué)反應(yīng)的熵變：△S=S(生成物)-S(反應(yīng)物)?！鱏>0為熵增反應(yīng)；△S<0為熵減反應(yīng)。(2)熵和熵變的規(guī)律①同種物質(zhì)的S(g)＞S(l)＞S(s)；②同類物質(zhì)的摩爾質(zhì)量越大，熵越大；如甲烷的熵小于乙烷。③對于有氣體參加的反應(yīng)，反應(yīng)前后氣體分子數(shù)增加，則△S>0，反應(yīng)前后氣體分子數(shù)減小，則△S<0，反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，△S變化很小。要點02化學(xué)平衡常數(shù)及其應(yīng)用1．化學(xué)平衡常數(shù)和平衡轉(zhuǎn)化率(1)化學(xué)平衡常數(shù)①概念：對于一般的可逆反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，當(dāng)在一定溫度下達(dá)到平衡時K＝eq\f([C]c·[D]d,[A]a·[B]b)②意義：推斷反應(yīng)進(jìn)行的程度，K越大，表示正向反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，反之越小。一般來說，如果一個反應(yīng)的平衡常數(shù)大于105，通常認(rèn)為該反應(yīng)可以進(jìn)行得較完全；如果一個反應(yīng)的平衡常數(shù)小于10—5，則認(rèn)為這個反應(yīng)進(jìn)行的程度非常小。③影響因素：只受溫度影響。a．放熱反應(yīng)，溫度升高，K值減??；b．吸熱反應(yīng)，溫度升高，K值增大。(2)平衡轉(zhuǎn)化率①概念：一定溫度下，化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度還可以用反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率（α）表示：α=eq\f(反應(yīng)物的起始濃度-反應(yīng)物的平衡濃度,反應(yīng)物的起始濃度)×100%②意義：反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率表示在一定溫度和一定起始濃度下反應(yīng)進(jìn)行的限度。③影響因素：平衡轉(zhuǎn)化率除了與溫度有關(guān)外，還與反應(yīng)物的起始濃度有關(guān)。(3)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式的書寫要點①平衡常數(shù)的表達(dá)式必須與化學(xué)方程式相對應(yīng)。②在稀溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，如果反應(yīng)中有水參加，水的濃度不必寫在平衡常數(shù)的表達(dá)式中，因為水的濃度被視為常數(shù)。③當(dāng)有固體和純液體參與反應(yīng)時，固體和純液體的濃度也不寫入平衡常數(shù)的表達(dá)式中。2．有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)的計算(1)用“三段式法”進(jìn)行化學(xué)平衡常數(shù)有掛計算的解題思路①設(shè)未知數(shù)：具體題目要具體分析，一般設(shè)某物質(zhì)的轉(zhuǎn)化量或轉(zhuǎn)化率為x。②確定三個量：根據(jù)反應(yīng)物、生成物及變化量三者之間的關(guān)系，代入未知數(shù)確定平衡體系中各物質(zhì)的起始量、變化量、平衡量并按列表。③解題設(shè)問題：明確了“始”、“變”、“平”三個量的具體數(shù)值，再根據(jù)相應(yīng)關(guān)系求平衡時某成分的濃度、反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率等，求出題目答案。(2)基本計算關(guān)系①各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度變化量之比＝物質(zhì)的量變化量之比＝化學(xué)計量數(shù)之比。②反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率＝eq\f(Δc,c初)×100%＝eq\f(Δn,n初)×100%。③反應(yīng)產(chǎn)物的產(chǎn)率＝eq\f(該物質(zhì)的實際生成量,該物質(zhì)的理論生成量)×100%。④平衡時B組分的體積分?jǐn)?shù)＝平衡時B組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)＝eq\f(n平(B),n總)×100%。易｜錯｜點｜撥(1)在一定溫度下，一個具體的化學(xué)反應(yīng)，只有一個平衡常數(shù)，但不同反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率可能不同。(2)多種反應(yīng)物參加反應(yīng)時，可通過增加一種反應(yīng)物的濃度來提高另一種反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率，而其本身的平衡轉(zhuǎn)化率會降低。要點03化學(xué)平衡的移動1．化學(xué)平衡的移動(1)化學(xué)平衡移動的原因化學(xué)平衡狀態(tài)是有條件的，當(dāng)條件發(fā)生改變時，化學(xué)平衡可能發(fā)生移動。改變的外界條件通常是濃度、壓強和溫度。(2)化學(xué)平衡移動的方向條件改變eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(若v正＝v逆，平衡不移動；,若v正>v逆，平衡向正反應(yīng)方向移動；,若v正<v逆，平衡向逆反應(yīng)方向移動。))(3)化學(xué)平衡移動方向的判斷以平衡常數(shù)的值為標(biāo)準(zhǔn)，可以通過比較濃度商與平衡常數(shù)的相對大小判斷正在進(jìn)行的可逆反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)，以及將向哪個方向進(jìn)行最終建立新的平衡。若Q＞K，平衡向逆反應(yīng)方向移動；若Q＝K，體系處于平衡狀態(tài)，平衡不移動；若Q＜K，平衡向正反應(yīng)方向移動。2．外界條件對化學(xué)平衡的影響(1)濃度改變對化學(xué)平衡的影響規(guī)律①eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(增大c反應(yīng)物,減小c生成物))Q減小，則Q＜K，平衡向正反應(yīng)方向移動；②eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(增大c生成物,減小c反應(yīng)物))Q增大，則Q＞K，平衡向逆反應(yīng)方向移動。(2)溫度改變對化學(xué)平衡的影響規(guī)律溫度升高，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動；溫度降低，平衡向放熱反應(yīng)方向移動。(3)壓強改變對化學(xué)平衡的影響規(guī)律對于可逆反應(yīng)：aA(g)bB(g)K＝eq\f(cbB,caA)，在其他條件不變的情況下①若a>b，增大壓強，Q<K，平衡向正反應(yīng)方向(氣體分子數(shù)減少的方向)移動。②若a＝b，改變反應(yīng)體系的壓強，Q＝K，平衡不發(fā)生移動。③若a<b，增大壓強，Q>K，平衡逆反應(yīng)方向(氣體分子數(shù)減少的方向)移動。(4)催化劑對化學(xué)平衡的影響規(guī)律當(dāng)其他條件不變時，催化劑不能改變達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時反應(yīng)混合物的組成，但是使用催化劑能改變反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡所需的時間。3．勒夏特列原理(平衡移動原理)(1)內(nèi)容：改變影響化學(xué)平衡的一個因素(如濃度、溫度、壓強)，平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動。(2)適用范圍：勒夏特列原理僅適用于已達(dá)到平衡的反應(yīng)體系，對不可逆過程或未達(dá)到平衡的可逆過程均不能適用。歸｜納｜總｜結(jié)(1)勒夏特列原理僅適用于已達(dá)到平衡的反應(yīng)體系，不可逆過程或未達(dá)到平衡的可逆過程均不能使用該原理。此外，勒夏特列原理對所有的動態(tài)平衡(如溶解平衡、電離平衡和水解平衡等)都適用。(2)勒夏特列原理只適用于判斷“改變影響平衡的一個條件”時平衡移動的方向。若同時改變影響平衡移動的幾個條件，則不能簡單地根據(jù)勒夏特列原理來判斷平衡移動的方向，只有在改變的條件對平衡移動的方向影響一致時，才能根據(jù)勒夏特列原理進(jìn)行判斷。(2)對化學(xué)平衡移動原理的適用范圍勒夏特列原理只能解決與平衡移動有關(guān)的問題。不涉及平衡移動的問題都不能用勒夏特列原理解釋。①使用催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動；②反應(yīng)前后氣體體積不變的可逆反應(yīng)，改變壓強可以改變化學(xué)反應(yīng)速率，但不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動；③發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)本身不是可逆反應(yīng)；④外界條件的改變對平衡移動的影響與生產(chǎn)要求不完全一致的反應(yīng)。易｜錯｜點｜撥(1)對平衡體系中的固體和純液體，其濃度可看作常數(shù)，增大或減小固體或純液體的量并不影響v正、v逆的大小，所以化學(xué)平衡不移動。(2)只要是增大濃度，不論是增大反應(yīng)物的濃度，還是生成物的濃度，新平衡狀態(tài)下的反應(yīng)速率一定大于原平衡狀態(tài)的反應(yīng)速率；減小濃度，新平衡狀態(tài)下的反應(yīng)速率一定小于原平衡狀態(tài)的反應(yīng)速率。(3)反應(yīng)物有兩種或兩種以上時，增加一種反應(yīng)物的濃度，可提高另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，但是該物質(zhì)本身的轉(zhuǎn)化率降低。(4)恒溫、恒容下充入惰氣，體系總壓強增大，體系中各組分的濃度不變，平衡不移動。(5)恒溫、恒壓下充入惰氣，容器容積增大，體系中各組分的濃度同倍數(shù)減小(等效于減壓)，對于氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，平衡不移動；對于氣體分子數(shù)改變的反應(yīng)，平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動。(6)一般情況下，催化劑都是正催化劑，即可以加快反應(yīng)速率，特殊情況下，也使用負(fù)催化劑，減慢反應(yīng)速率。(7)若反應(yīng)aA(g)＋bBcC(g)＋dD(g)的a＋b＝c＋d，改變條件，平衡不移動但反應(yīng)速率加快，可能是使用催化劑，或增大壓強(反應(yīng)前后氣體體積不變)。(8)催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動，但可以改變達(dá)到平衡所需的時間。工業(yè)生產(chǎn)往往使用催化劑，其目的是增大化學(xué)反應(yīng)速率，提高單位時間內(nèi)的產(chǎn)量。要點04化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法和測定1．化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法(1)通常，化學(xué)反應(yīng)速率用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小量或生成物濃度的增加量來表示。(2)對于化學(xué)反應(yīng)：aA(g)+bB(g)===cC(g)+dD(g)v(A)=eq\f(Δc(A),Δt)，v(B)=eq\f(Δc(B),Δt)，v(C)=eq\f(Δc(C),Δt)，v(D)=eq\f(Δc(D),Δt)其中Δc取正值。用不同物質(zhì)的濃度變化表示的速率是不相等的，所以可統(tǒng)一將化學(xué)反應(yīng)速率表示為v=eq\f(1,a)·eq\f(Δc(A),Δt)=eq\f(1,b)·eq\f(Δc(B),Δt)=eq\f(1,c)·eq\f(Δc(C),Δt)=eq\f(1,d)·eq\f(Δc(D),Δt)(3)平均速率和瞬時速率化學(xué)反應(yīng)速率實際上是反應(yīng)在Δt內(nèi)的平均速率，因為化學(xué)反應(yīng)往往都不是勻速進(jìn)行，所以在不同的時間段，反應(yīng)的平均速率不同。若將觀察的時間間隔無限縮小，平均速率的極限值即為瞬時速率。2．化學(xué)反應(yīng)速率的測定方法常用的物理方法是基于測量與物質(zhì)濃度相關(guān)的一些物理性質(zhì)（如壓強、體積、吸光度等）的變化，然后間接計算出濃度變化和化學(xué)反應(yīng)速率。(1)對于有氣體生成的反應(yīng)，可測定相同時間內(nèi)收集氣體體積的多少或測定收集等量氣體所耗時間的多少。(2)對于有固體參加的反應(yīng)，可測定相同時間內(nèi)消耗固體質(zhì)量的多少。(3)對于有酸或堿參加的反應(yīng)，可測定溶液中c(H＋)或c(OH－)的變化。(4)用分光光度法測定反應(yīng)體系中，某一有色物質(zhì)在特定波長下的吸光度隨時間的變化。歸｜納｜總｜結(jié)(1)化學(xué)反應(yīng)速率一般指平均速率而不是某一時刻的瞬時速率，且無論用反應(yīng)物還是用生成物表示均取正值。(2)同一化學(xué)反應(yīng)，相同條件下用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，其數(shù)值可能不同，但表示的意義相同。(3)固體或純液體的濃度視為常數(shù)，不能用固體或純液體的濃度變化計算化學(xué)反應(yīng)速率。(4)一般計算出來的化學(xué)反應(yīng)速率是一段時間內(nèi)的平均速率，不同時刻的化學(xué)反應(yīng)速率是不相同的。(5)對于同一化學(xué)反應(yīng)，用不同的物質(zhì)表示其化學(xué)反應(yīng)速率在數(shù)值上可能不同，但其意義相同，化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量系數(shù)之比。要點05化學(xué)反應(yīng)速率理論1．基元反應(yīng)與反應(yīng)歷程(1)基元反應(yīng)和復(fù)雜反應(yīng)由反應(yīng)物只經(jīng)一步就轉(zhuǎn)化成生成物的反應(yīng)，稱為基元反應(yīng)。由多步完成的反應(yīng)稱為非基元反應(yīng)或復(fù)雜反應(yīng)，其中的每一步都是一個基元反應(yīng)。(2)反應(yīng)歷程①概念：化學(xué)反應(yīng)所經(jīng)過的步驟，稱為反應(yīng)歷程或反應(yīng)機理。②反應(yīng)歷程是用一系列的基元反應(yīng)來描述的，而我們平時所寫的化學(xué)方程式只能表示出反應(yīng)物和生成物之間的化學(xué)計量關(guān)系。③化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)歷程有關(guān)，相同的反應(yīng)，條件不同反應(yīng)歷程不同，化學(xué)反應(yīng)速率不同。2．碰撞理論(1)碰撞理論要點反應(yīng)物分子間的相互碰撞是反應(yīng)發(fā)生的前提條件；只有那些能量高于平均能量，并滿足一定方向要求的分子的碰撞，才有可能發(fā)生有效碰撞。(2)基元反應(yīng)反應(yīng)物、生成物的能量與活化能的關(guān)系其中：E1表示正反應(yīng)的活化能，E2表示逆反應(yīng)的活化能；E1-E2表示反應(yīng)熱。(3)活化能與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系①增大反應(yīng)物的濃度，活化分子數(shù)目增加，單位時間內(nèi)的有效碰撞次數(shù)增多，化學(xué)反應(yīng)速率加快。②增大壓強，氣體體積縮小，反應(yīng)物濃度增大，活化分子數(shù)增多，單位時間內(nèi)的有效碰撞次數(shù)增多，反應(yīng)速率加快。③提高反應(yīng)溫度，會使反應(yīng)物分子的能量普遍升高，從而增加了反應(yīng)物分子中活化分子的百分?jǐn)?shù)，單位時間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)增加。因此，對大多數(shù)反應(yīng)而言，升高溫度可以提高化學(xué)反應(yīng)速率。3．催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響——過渡態(tài)理論(1)過渡態(tài)理論要點從反應(yīng)物到生成物的變化過程中，必須要經(jīng)過一個中間狀態(tài)，這個中間狀態(tài)被稱為過渡態(tài)。(2)催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響①有催化劑時，催化劑改變了反應(yīng)歷程，新過渡態(tài)的能量下降（也可以形成幾個活化能較低的新過渡態(tài)），相應(yīng)地增加了單位體積內(nèi)活化分子的百分?jǐn)?shù)，從而提高了反應(yīng)速率。②催化劑改變了反應(yīng)歷程，同等程度地提高了正、逆反應(yīng)的速率，不改變化學(xué)平衡常數(shù)和平衡轉(zhuǎn)化率。(3)加入催化劑后反應(yīng)歷程如圖所示：反應(yīng)A+B→AB的活化能為Ea，加入催化劑K后，反應(yīng)分兩步進(jìn)行：①A+K→AK

活化能為Ea1②AK+B→AB+K

活化能為Ea2總反應(yīng)：A+Beq\o(→,\s\up7(K))AB活化能為Ea1加入催化劑K后，兩步反應(yīng)的活化能Ea1和Ea2均小于原反應(yīng)的活化能Ea，因此反應(yīng)速率加快。由于Ea1>Ea2，第1步反應(yīng)是慢反應(yīng)，是決定整個反應(yīng)快慢的步驟，稱為“定速步驟”或“決速步驟”，第1步反應(yīng)越快，則整體反應(yīng)速率就越快。對總反應(yīng)來說，第一步反應(yīng)的活化能Ea1就是在催化條件下總反應(yīng)的活化能。要點06影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素1．主要因素影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)物的性質(zhì)。2．外部因素(其他條件不變，只改變一個條件)(1)濃度：增大反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率加快，反之減慢；(2)壓強：對于有氣體參加的反應(yīng)，增大壓強，反應(yīng)速率加快，反之減慢；(3)溫度：升高溫度，反應(yīng)速率加快，反之減慢；(4)催化劑：使用催化劑，反應(yīng)速率顯著加快。(5)其他因素：增大反應(yīng)物間的接觸面積，反應(yīng)速率加快，另外光、電磁波、超聲波等因素也會對反應(yīng)速率產(chǎn)生影響。3．活化分子、有效碰撞與反應(yīng)速率的關(guān)系易｜錯｜點｜撥(1)對于固體或純液體，其濃度可視為常數(shù)，其質(zhì)量改變不影響化學(xué)反應(yīng)速率。(2)固體物質(zhì)的反應(yīng)速率與接觸面積有關(guān)，顆粒越細(xì)，表面積越大，反應(yīng)速率就越快。(3)對于離子反應(yīng)，只有實際參加反應(yīng)的各離子濃度發(fā)生變化，才會引起化學(xué)反應(yīng)速率的改變。(4)壓強是否影響化學(xué)反應(yīng)速率，取決于是否影響反應(yīng)物的濃度。①恒容下充入稀有氣體，氣體壓強增大，但反應(yīng)物濃度不變，故反應(yīng)速率不變。②恒壓下充入稀有氣體，氣體壓強不變，但體積增大，反應(yīng)物濃度減小，反應(yīng)速率減小。(5)溫度對反應(yīng)速率的影響具有一致性，升高溫度，無論是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，v都增大，降低溫度，v都減小。(6)催化劑同時降低了正反應(yīng)和逆反應(yīng)的活化能，但不影響ΔH，反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)取決于起點(反應(yīng)物)能量和終點(生成物)能量的相對大小。(7)催化劑改變了反應(yīng)歷程，同等程度地提高了正、逆反應(yīng)的速率，不改變化學(xué)平衡常數(shù)和平衡轉(zhuǎn)化率。要點07工業(yè)上合成氨1．合成氨適宜生產(chǎn)條件的選擇壓強原理分析①從理論上講，合成氨時的壓強越大越好。②在實際生產(chǎn)中，壓強越大，需要的動力越大，對材料的強度和設(shè)備的制造要求也越高，這將會大大增加生產(chǎn)的成本，降低綜合效益。選用條件目前我國的合成氨一般采用的壓強是20?～?50MPa。溫度原理分析①溫度升高，能增大合成氨的反應(yīng)速率，但會降低平衡混合物中氨的含量。②溫度過低，化學(xué)反應(yīng)速率較小，需要很長時間才能達(dá)到平衡狀態(tài)。③在選擇某反應(yīng)的溫度時，還應(yīng)考慮催化劑的活性溫度，以便最大限度地發(fā)揮催化劑的作用。選用條件為了工業(yè)合成氨有較快的反應(yīng)速率，必須在鐵催化劑活性較高的溫度下進(jìn)行，為此合成氨反應(yīng)一般選擇在500℃左右的溫度下進(jìn)行。催化劑原理分析找到了合適的催化劑，降低了反應(yīng)的活化能，使合成氨反應(yīng)擁有較快的反應(yīng)速率。合成氨工業(yè)要求催化劑具有活性強、機械強度高、不易中毒、容易制備、價格低廉等特點。選用條件目前公認(rèn)的最適當(dāng)?shù)拇呋瘎┦且澡F為主體的多成分催化劑。濃度原理分析①將氨液化分離后的原料氣循環(huán)使用，并及時補充氮氣和氫氣，使反應(yīng)物保持一定的濃度，有利于合成氨反應(yīng)。②從化學(xué)平衡角度講，氫氣和氮氣的物質(zhì)的量之比為3∶1時，平衡混合物中氨的百分含量最大。采取措施實際生產(chǎn)中維持氫氮比為2.8?～?2.9。2．工業(yè)生產(chǎn)中適宜生產(chǎn)條件的選擇思路(1)分析反應(yīng)特點。主要分析反應(yīng)的方向性、可逆性、反應(yīng)熱和熵變等。(2)原理分析。根據(jù)反應(yīng)特點，利用影響反應(yīng)速率的因素和勒夏特列原理分析增大反應(yīng)速率、提高原料轉(zhuǎn)化率的反應(yīng)條件。(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析反應(yīng)條件，確定適宜條件的范圍及催化劑的篩選。(4)根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)的實際情況、經(jīng)濟(jì)效益及環(huán)保要求等最終確定適宜的條件。影響因素有利于加快反應(yīng)速率的控制有利于平衡移動條件的控制綜合分析結(jié)果濃度增大反應(yīng)物濃度增大反應(yīng)物濃度減小生成物濃度不斷補充反應(yīng)物、及時分離出生成物壓強高壓(有氣體參加)ΔV<0高壓設(shè)備條件允許的前提下，盡量采取高壓ΔV>0低壓兼顧速率和平衡、選取適宜的壓強溫度高溫ΔH<0低溫兼顧速率和平衡、考慮催化劑的適宜溫度ΔH>0高溫在設(shè)備條件允許的前提下，盡量采取高溫并選取合適的催化劑催化劑加合適的催化劑無影響加合適的催化劑，考慮催化劑活性與溫度關(guān)系要點08化學(xué)反應(yīng)速率和平衡圖像問題1．速率—時間圖像(v－t圖像)(1)正反應(yīng)速率突變，逆反應(yīng)速率漸變，v′正＞v′逆，說明是增大了反應(yīng)物的濃度，使正反應(yīng)速率突變，且平衡正向移動。(2)v正、v逆都是突然減小的，v′正＞v′逆，平衡正向移動，說明該反應(yīng)的正反應(yīng)可能是放熱反應(yīng)或氣體分子數(shù)目增大的反應(yīng)，改變的條件是降低溫度或減小壓強。(3)v正、v逆都是突然增大的，并且v正、v逆增大程度相同，說明該化學(xué)平衡沒有發(fā)生移動，可能是使用了催化劑，也可能是對反應(yīng)前后氣體氣體分子數(shù)目不變的反應(yīng)增大壓強(壓縮體積)。歸｜納｜總｜結(jié)判斷平衡移動方向，根據(jù)v′正、v′逆的相對大?。慌袛喔淖兊哪姆N外界條件，根據(jù)改變條件的那一時刻v′正、v′逆的變化，若v′正或v′逆有一個發(fā)生了“突變”，則為改變的濃度；若兩個都發(fā)生了“突變”，則為改變的溫度或壓強；若兩個都發(fā)生了“突變”且仍然相等，則為加入催化劑或等體反應(yīng)改變壓強。2．百分含量(或轉(zhuǎn)化率)—時間—溫度(或壓強)圖像(1)T2＞T1，溫度升高，平衡逆向移動，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。(2)p2＞p1，壓強增大，A(反應(yīng)物)的轉(zhuǎn)化率減小，說明正反應(yīng)是氣體分子數(shù)目增大的反應(yīng)。(3)生成物C的百分含量不變，說明平衡不發(fā)生移動，但反應(yīng)速率a＞b，故a可能使用了催化劑；若該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)目的可逆反應(yīng)，a也可能是增大了壓強(壓縮體積)。歸｜納｜總｜結(jié)1“先拐先平數(shù)值大”。在化學(xué)平衡圖像中，先出現(xiàn)拐點的反應(yīng)先達(dá)到平衡，先出現(xiàn)拐點的曲線表示的溫度較高、壓強較大或使用了催化劑。2正確掌握圖像中反應(yīng)規(guī)律的判斷方法，①圖Ⅰ中，T2＞T1，升高溫度，生成物百分含量降低，平衡逆向移動，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；②圖Ⅱ中，p2＞p1，增大壓強，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率降低，平衡逆向移動，則正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)。③圖Ⅲ說明了條件改變對化學(xué)平衡不產(chǎn)生影響，a可能是加入了催化劑，或該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，a是增大壓強壓縮體積。3．百分含量(或轉(zhuǎn)化率)—壓強—溫度圖像壓強不變時，生成物C的百分含量隨溫度T的升高而逐漸減小，說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；溫度T不變，做橫坐標(biāo)的垂線，與壓強線出現(xiàn)兩個交點，分析生成物C的百分含量隨壓強p的變化可以發(fā)現(xiàn)，壓強增大，生成物C的百分含量增大，說明正反應(yīng)是氣體分子數(shù)目減小的反應(yīng)。歸｜納｜總｜結(jié)在化學(xué)平衡圖像中，包括縱坐標(biāo)、橫坐標(biāo)和曲線所表示的三個量。確定橫坐標(biāo)所表示的量，討論縱坐標(biāo)與曲線的關(guān)系，或者確定縱坐標(biāo)所表示的量，討論橫坐標(biāo)與曲線的關(guān)系，即“定一議二”。如上圖中T1溫度下，A→B壓強增大，C%增大，平衡正向移動，則正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)；105Pa時，A→C溫度升高，C%減小，平衡逆向移動，則正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。4．速率—壓強(或溫度)圖像(1)可逆反應(yīng)mA(g)nB(g)＋pC(s)ΔH＝QkJ·mol－1，溫度和壓強的變化對正、逆反應(yīng)速率的影響分別符合下圖中的兩個圖像：則：Q<0，m>n。(2)根據(jù)正、逆反應(yīng)速率與溫度的變化曲線，可判斷反應(yīng)的ΔH(吸熱反應(yīng)或放熱反應(yīng))。(3)根據(jù)正、逆反應(yīng)速率與壓強的變化曲線，可判斷反應(yīng)前后氣體分子數(shù)目的變化。5．幾種特殊的圖像(1)拋物線型對于化學(xué)反應(yīng)mA(g)＋nB(g)qC(g)＋pD(g)，M點前，表示從反應(yīng)物開始，則v正>v逆；M點為平衡點。M點后為平衡受溫度的影響情況，即升溫，A%增加，C%減小，平衡左移，ΔH<0。(2)平衡曲線型對于化學(xué)反應(yīng)mA(g)＋nB(g)qC(g)＋pD(g)，A的百分含量與壓強的關(guān)系如圖所示，L線上所有的點都是平衡點。左上方(E點)，A%大于此壓強時的平衡體系中的反應(yīng)物的百分含量，所以E點：v正>v逆；右下方(F點)，A%小于此壓強時的平衡體系中的反應(yīng)物的百分含量，則F點：v正<v逆。題型01化學(xué)反應(yīng)方向的判斷【典例1】下列判斷正確的是()A．一定溫度下，反應(yīng)2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)能自發(fā)進(jìn)行，該反應(yīng)的ΔH<0B．反應(yīng)4Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s)常溫下可自發(fā)進(jìn)行，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C．反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的ΔH<0，ΔS>0D．2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g)在常溫下能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的ΔH>0答案A解析A、B、D中反應(yīng)均為熵減反應(yīng)，且在一定溫度下均能自發(fā)進(jìn)行，根據(jù)ΔH－TΔS<0可知，這三個反應(yīng)均屬于放熱反應(yīng)，故A項正確，B、D項錯誤；C中反應(yīng)為熵減反應(yīng)，ΔS<0，C項錯誤。方｜法｜點｜撥(1)復(fù)合判據(jù)體系能量降低和混亂度增大都有促使反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的傾向。判斷反應(yīng)的自發(fā)性必須綜合考慮反應(yīng)的焓變和熵變。①ΔH-TΔS<0反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行②ΔH-TΔS=0反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)③ΔH-TΔS>0反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行(2)對反應(yīng)自發(fā)性的理解①ΔH-TΔS只能應(yīng)用于溫度、壓強一定的條件下的化學(xué)反應(yīng)，不能用于其他條件。②過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的方向，不能確定過程是否一定會發(fā)生和過程發(fā)生的速率。③在討論過程的方向時，指的是沒有外界干擾的體系。如果允許外界對體系施加某種作用，就可能出現(xiàn)相反的結(jié)果。如高溫下石灰石分解，高溫高壓下石墨轉(zhuǎn)化為金剛石，實現(xiàn)的先決條件是要向體系中輸入能量，該過程本質(zhì)仍然是非直發(fā)的。④反應(yīng)的自發(fā)性也受外界條件的影響。如常溫下石灰石分解是非自發(fā)的，但在1273K時，這一反應(yīng)是自發(fā)的?！咀兪?-1】下列對熵的理解錯誤的是()A．同種物質(zhì)氣態(tài)時熵值最大，固態(tài)時熵值最小B．體系越有序，熵值越小；越混亂，熵值越大C．與外界隔離的體系，自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵減小D．25℃、1.01×105Pa時，2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g)是熵增反應(yīng)答案C解析C項，體系都有從有序自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的傾向，此過程為熵增過程，錯誤?！咀兪?-2】下列說法不正確的是()A．Na與H2O的反應(yīng)是熵增的放熱反應(yīng)，該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行B．某吸熱反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，因此該反應(yīng)是熵增反應(yīng)C.碳酸銨[(NH4)2CO3]在室溫下就能自發(fā)地分解產(chǎn)生氨氣是因為外界給予了能量D．CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(l)是一個熵減小的反應(yīng)答案：C解析：Na與水的反應(yīng)是固體與液體反應(yīng)生成氣體，為熵增的反應(yīng)，ΔS＞0，在反應(yīng)中鈉會熔化成一個閃亮的小球四處游動，且發(fā)出嘶嘶的聲音，此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則ΔH＜0，故ΔH－TΔS＜0，該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，A項正確；B項，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，ΔH>0，要能自發(fā)進(jìn)行ΔH－TΔS<0，該反應(yīng)一定是熵增反應(yīng)，B正確；碳酸銨自發(fā)分解，是因為氨氣的生成而使熵增大，C錯誤；CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(l)反應(yīng)后氣體分子數(shù)減小，所以是一個熵減小的反應(yīng)，D正確。題型02化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式的書寫【典例2】寫出下表中各反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：序號化學(xué)方程式平衡常數(shù)表達(dá)式①2NO2(g)N2O4(g)②3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)③Br2＋H2OH＋＋Br－＋HBrO答案：①K＝eq\f(cN2O4,c2NO2)②K＝eq\f(c4H2,c4H2O)③K＝eq\f(cH＋·cBr－·cHBrO,cBr2)方｜法｜點｜撥(1)化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物或生成物的濃度無關(guān)。(2)純液體和固體的濃度為常數(shù)，不寫入平衡常數(shù)表達(dá)式。例如：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)K＝eq\f(c(CO)·c(H2),c(H2O))；FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)K＝eq\f(c(CO2),c(CO))。(3)書寫形式與化學(xué)方程式的書寫有關(guān)。例如：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的平衡常數(shù)為K1=eq\f(c2(NH3),c(N2)·c3(H2))；eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)NH3(g)的平衡常數(shù)為K2=eq\f(c(NH3),c1/2(N2)·c3/2(H2))；NH3(g)eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)的平衡常數(shù)為K3=eq\f(c1/2(N2)·c3/2(H2),c(NH3))。則K1和K2的關(guān)系式為K1=K22；K2和K3的關(guān)系式為：K2·K3=1；K1和K3的關(guān)系式為：K1=eq\f(1,K32)?！咀兪?-1】已知在一定溫度下，下列各反應(yīng)的焓變和平衡常數(shù)如下：①C(s)＋CO2(g)2CO(g)ΔH1K1②CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)ΔH2K2③C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)ΔH3K3則ΔH1、ΔH2、ΔH3三者關(guān)系為ΔH3＝_________，K1、K2、K3三者關(guān)系為K3＝________。答案ΔH1＋ΔH2K1·K2解析如果化學(xué)方程式相加(或減)，則總熱化學(xué)方程式的焓變應(yīng)為兩熱化學(xué)方程式的焓變之和(或差)，而平衡常數(shù)則為兩化學(xué)方程式平衡常數(shù)的乘積(或商)?！咀兪?-2】化學(xué)平衡常數(shù)K的數(shù)值大小是衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行程度的標(biāo)志，在常溫下，某些反應(yīng)的平衡常數(shù)數(shù)值如下：2NO(g)N2(g)＋O2(g)K1＝1×10302H2(g)＋O2(g)2H2O(g)K2＝2×10812CO2(g)2CO(g)＋O2(g)K3＝4×10－92下列說法正確的是()A．常溫下，反應(yīng)2H2O(g)O2(g)＋2H2(g)的平衡常數(shù)為5×10－80B．常溫下，最易分解放出O2的是水C．K3＝eq\f(c2CO·cO2,c2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CO2)))D．以上都不正確答案C解析NO、H2O、CO2三種化合物分解放出O2的化學(xué)平衡常數(shù)K的數(shù)值逐漸減小，反應(yīng)傾向由大到小的順序為NO＞H2O＞CO2，B項錯誤；常溫下，CO2分解產(chǎn)生O2反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K3＝eq\f(c2CO·cO2,c2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CO2)))，C項正確。題型03有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)的計算【典例3】將6molA和5molB混合于4L密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)＋B(g)nC(g)＋2D(g)，5s后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，生成2molD和2molC，則下列結(jié)論中不正確的是()A．該溫度下反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為eq\f(4,27)B．n值等于2C．平衡時B的濃度為1mol·L－1D．平衡時B的轉(zhuǎn)化率為50%答案：D解析：利用“三段式”法進(jìn)行計算時，只有轉(zhuǎn)化量與化學(xué)方程式中物質(zhì)的系數(shù)成正比，起始量和平衡量與化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)無關(guān)。生成C、D的物質(zhì)的量相等，C、D的系數(shù)也相等，n＝2，設(shè)轉(zhuǎn)化的B的物質(zhì)的量為x，則有3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)初始/mol6500轉(zhuǎn)化/mol3xx2x2x平衡/mol6－3x5－x2x2x根據(jù)題意得2x＝2mol，x＝1mol平衡時B的濃度c(B)＝eq\f(（5－1）mol,4L)＝1mol·L－1，轉(zhuǎn)化率α(B)＝eq\f(1mol,5mol)×100%＝20%。K＝eq\f(（\f(1,2)mol·L－1）2·（\f(1,2)mol·L－1）2,（\f(3,4)mol·L－1）3·1mol·L－1)＝eq\f(4,27)。方｜法｜點｜撥用“三段式法”進(jìn)行化學(xué)平衡的計算要注意的問題：(1)變化量的比值一定等于化學(xué)方程式中的系數(shù)之比，但是達(dá)到平衡時各組分的量的比值不一定等于方程式中的系數(shù)之比。(2)進(jìn)行有關(guān)計算時，可用物質(zhì)的量濃度，也可用物質(zhì)的量?！咀兪?-1】在一定溫度下的密閉容器中，加入1molCO和1molH2O發(fā)生反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，達(dá)到平衡時測得n(H2)＝0.5mol，下列說法不正確的是()A．在該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝1B．平衡常數(shù)與反應(yīng)溫度無關(guān)C．CO的平衡轉(zhuǎn)化率為50%D．平衡時n(H2O)＝0.5mol答案：B解析：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)起始/mol1100轉(zhuǎn)化/mol0.50.50.50.5平衡/mol0.50.50.50.5由方程式及以上數(shù)據(jù)判斷可得，A、C、D項正確。平衡常數(shù)與反應(yīng)溫度有關(guān)，B項錯誤?！咀兪?-2】硫的氧化物和氮的氧化物均是大氣的主要污染物質(zhì)。已知，在一定條件下，硫的氧化物和氮的氧化物可以反應(yīng)SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)，若在一定溫度下，將物質(zhì)的量濃度均為2mol·L－1的SO2(g)和NO2(g)注入一密閉容器中，當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，測得容器中SO2(g)的轉(zhuǎn)化率為50%，則在該溫度下：(1)該溫度下，此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_________(2)在上述溫度下，若SO2(g)的初始濃度增大到3mol·L－1，NO2(g)的初始濃度仍為2mol·L－1，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時，計算下列各物質(zhì)的濃度及SO2和NO2的平衡轉(zhuǎn)化率。①c(SO3)＝__________mol·L－1，c(SO2)＝__________mol·L－1。②α(SO2)＝__________，α(NO2)＝__________。答案：(1)1(2)1.21.840%60%解析：(1)設(shè)反應(yīng)過程中SO2轉(zhuǎn)化的濃度為xmol·L－1SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)初始濃度(mol·L－1)2200轉(zhuǎn)化濃度(mol·L－1)xxxx平衡濃度(mol·L－1)2－x2－xxx由題可知：x＝1K＝eq\f(c（SO3）·c（NO）,c（SO2）·c（NO2）)＝eq\f(1mol·L－1×1mol·L－1,1mol·L－1×1mol·L－1)＝1。(2)設(shè)達(dá)平衡時NO的濃度為ymol·L－1SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)初始濃度(mol·L－1)3200平衡濃度(mol·L－1)3－y2－yyy因為溫度不變，平衡常數(shù)不變，K＝1則eq\f(y2,（3－y）（2－y）)＝1，y＝1.2①平衡濃度：c(SO3)＝1.2mol·L－1，c(SO2)＝3mol·L－1－1.2mol·L－1＝1.8mol·L－1②α(SO2)＝eq\f(1.2mol·L－1,3mol·L－1)×100%＝40%；α(NO2)＝eq\f(1.2mol·L－1,2mol·L－1)×100%＝60%。題型04化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用【典例4】在300mL的密閉容器中，放入鎳粉并充入一定量的CO氣體，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)，已知該反應(yīng)平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下表所示。下列說法不正確的是()溫度/℃2580230平衡常數(shù)5×10421.9×10－5A．上述生成Ni(CO)4(g)的反應(yīng)為放熱反應(yīng)B．25℃時，反應(yīng)Ni(CO)4(g)Ni(s)＋4CO(g)的平衡常數(shù)為2×10－5C．80℃時，測得某時刻Ni(CO)4、CO的濃度均為0.5mol·L－1，則此時v正>v逆D．80℃達(dá)到平衡時，測得n(CO)＝0.3mol，則Ni(CO)4的平衡濃度為2mol·L－1答案C解析溫度升高，平衡常數(shù)減小，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A項正確；25℃時，逆反應(yīng)的平衡－1，則Q＝eq\f(c[NiCO4],c4CO)＝eq\f(0.5,0.54)＝8>K，v正＜v逆，C項錯誤；80℃達(dá)到平衡時，若n(CO)＝0.3mol，c(CO)＝1mol·L－1，故c[Ni(CO)4]＝K·c4(CO)＝2×14mol·L－1＝2mol·L－1，D項正確。方｜法｜點｜撥(1)判斷可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度K<10－510－5～105>105反應(yīng)程度很難進(jìn)行反應(yīng)可逆反應(yīng)接近完全(2)判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡或進(jìn)行的方向?qū)τ诨瘜W(xué)反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)的任意狀態(tài)，濃度商Q＝eq\f(ccC·cdD,caA·cbB)。Q＜K，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行；Q＝K，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)；Q＞K，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行。(3)判斷可逆反應(yīng)的反應(yīng)熱①升高溫度eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(K增大，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),K減小，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)))②降低溫度eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(K增大，正反應(yīng)為放熱反應(yīng),K減小，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)))【變式4-1】已知某化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝eq\f(cCO2·cH2,cCO·cH2O)，在不同的溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)如表所示：t/℃70080083010001200K1.671.111.000.600.38下列有關(guān)敘述不正確的是()A．該反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)B．溫度越高，反應(yīng)進(jìn)行的程度越小C．若在1L的密閉容器中通入CO2和H2各1mol,5min后溫度升高到830℃，此時測得CO為0.4mol，則該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)D．若平衡濃度符合下列關(guān)系式：eq\f(cCO2,3cCO)＝eq\f(cH2O,5cH2)，則此時的溫度為1000℃答案C解析平衡常數(shù)的表達(dá)式中，分子中的物質(zhì)是生成物，分母中的物質(zhì)是反應(yīng)物，A項正確；由表中數(shù)據(jù)可知該反應(yīng)的平衡常數(shù)隨著溫度的升高而降低，B項正確；利用化學(xué)方程式確定各種物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度，代入平衡常數(shù)表達(dá)式可知該反應(yīng)沒有達(dá)到平衡，C項不正確；將所給關(guān)系式進(jìn)行變形，可知該條件下平衡常數(shù)為0.60，D項正確?！咀兪?-2】已知反應(yīng)：FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)ΔH>0。(1)此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝________。(2)溫度降低，則K________(填“增大”“減小”或“不變”)。－1，此時該反應(yīng)________(填“處于”或“不處于”)化學(xué)平衡狀態(tài)，化學(xué)反應(yīng)速率：正反應(yīng)速率______(填“>”“<”或“＝”)逆反應(yīng)速率。答案(1)eq\f(cCO2,cCO)(2)減小(3)不處于<題型05影響化學(xué)平衡的因素【典例5】反應(yīng)NH4HS(s)NH3(g)＋H2S(g)在某溫度下達(dá)到平衡，下列各種情況中，不會使平衡發(fā)生移動的是()A．溫度、容積不變時，通入SO2氣體B．移走一部分NH4HS固體C．容器體積不變，充入HCl氣體D．保持壓強不變，充入氮氣答案B解析A項，2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O，通入SO2氣體使反應(yīng)正向移動；B項，增減固體的物質(zhì)的量不影響平衡；C項，NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s)，充入HCl氣體使反應(yīng)正向移動；D項保持壓強不變，充入氮氣，平衡向正反應(yīng)方向移動。解｜題｜模｜板分析化學(xué)平衡移動的一般思路【變式5-1】臭氧在煙氣脫硝中的反應(yīng)為2NO2(g)＋O3(g)N2O5(g)＋O2(g)。若此反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行，下列選項中有關(guān)圖像對應(yīng)的分析正確的是()答案C解析由圖可知，反應(yīng)物總能量高于生成物總能量，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，NO2的含量增大，故A錯誤；由圖可知，0～2s內(nèi)，二氧化氮的濃度變化量為0.8mol·L－1－0.4mol·L－1＝0.4mol·L－1，故v(NO2)＝eq\f(0.4mol·L－1,2s)＝0.2mol·L－1·s－1，v(O3)＝eq\f(1,2)v(NO2)＝0.1mol·L－1·s－1，故B錯誤；溫度升高，化學(xué)反應(yīng)速率加快，b點溫度高于a點，故v正為b點>a點，b點NO2的體積分?jǐn)?shù)未達(dá)到平衡時的體積分?jǐn)?shù)，則平衡向生成NO2的方向移動，即反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，故b點v逆>v正，故C正確；容器中充入反應(yīng)物，正反應(yīng)速率瞬間增大，逆反應(yīng)速率不變，然后平衡移動至建立新平衡，該過程速率圖像與圖示不符，故D錯誤?！咀兪?-2】某溫度下，在一恒容密閉容器中進(jìn)行如下兩個反應(yīng)并達(dá)到平衡：①2X(g)＋Y(g)Z(s)＋2Q(g)ΔH1<0②M(g)＋N(g)R(g)＋Q(g)ΔH2>0下列敘述錯誤的是()A．加入適量Z，①和②平衡均不移動B．通入稀有氣體Ar，①平衡正向移動C．降溫時無法判斷Q濃度的增減D．通入Y，則N的濃度增大答案B解析Z為固體，加入適量Z不影響反應(yīng)①的平衡移動，而反應(yīng)②與Z無關(guān)，故加入Z也不影響反應(yīng)②的平衡移動，A正確；通入稀有氣體Ar，由于容器體積不變，故氣體濃度不發(fā)生改變，反應(yīng)①的平衡不移動，B錯誤；溫度降低，反應(yīng)①正向進(jìn)行，反應(yīng)②逆向進(jìn)行，但兩個反應(yīng)中反應(yīng)物的起始濃度未知，故無法判斷Q濃度的增減，C正確；通入氣體Y，反應(yīng)①平衡正向移動，Q的濃度增大，導(dǎo)致反應(yīng)②平衡逆向移動，則N的濃度增大，D正確。題型06勒夏特列原理及其應(yīng)用【典例6】下列事實不能用勒夏特列原理解釋的是()A．溴水中有下列平衡：Br2＋H2OHBr＋HBrO，當(dāng)加入少量AgNO3溶液后，溶液的顏色變淺B．對2HI(g)H2(g)＋I(xiàn)2(g)，縮小容器的容積可使平衡體系的顏色變深C．反應(yīng)CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)ΔH<0，升高溫度可使平衡向逆反應(yīng)方向移動D．對于合成NH3反應(yīng)，為提高NH3的產(chǎn)率，理論上應(yīng)采取低溫措施答案B解析溴水中存在平衡：Br2＋H2OHBr＋HBrO，加入少量AgNO3溶液，HBr與AgNO3反應(yīng)生成AgBr沉淀，c(HBr)減小，平衡正向移動，溶液的顏色變淺，A可以用勒夏特列原理解釋；2HI(g)H2(g)＋I(xiàn)2(g)是反應(yīng)前后氣體總分子數(shù)不變的反應(yīng)，縮小容器的容積，壓強增大，平衡不移動，但c(I2)增大，導(dǎo)致平衡體系的顏色變深，由于平衡不移動，故B不能用勒夏特列原理解釋；反應(yīng)CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)的ΔH<0，升高溫度，平衡逆向移動，C可以用勒夏特列原理解釋；合成氨的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡正向移動，有利于生成NH3，D可以用勒夏特列原理解釋。方｜法｜點｜撥(1)由“化學(xué)平衡”可知，勒夏特列原理的適用對象是可逆過程。適用于任何動態(tài)平衡(如溶解平衡、電離平衡等)，非平衡狀態(tài)不能用此來分析。(2)由“減弱”可知，只能減弱改變，而不能消除改變，更不能“扭轉(zhuǎn)”外界條件的影響。(3)勒夏特列原理可判斷“改變影響平衡的一個條件”的平衡移動的方向。若同時改變影響平衡移動的幾個條件，則不能簡單地根據(jù)勒夏特列原理來判斷平衡移動的方向，只有在改變的條件對平衡移動的方向影響一致時，才能根據(jù)勒夏特列原理進(jìn)行判斷?！咀兪?-1】下列事實能用平衡移動原理解釋的是()A．H2O2溶液中加入少量MnO2固體，促進(jìn)H2O2分解B．密閉燒瓶內(nèi)的NO2和N2O4的混合氣體，受熱后顏色加深C．鐵釘放入濃HNO3中，待不再變化后，加熱能產(chǎn)生大量紅棕色氣體D．鋅片與稀H2SO4反應(yīng)過程中，加入少量CuSO4固體，促進(jìn)H2的產(chǎn)生答案B解析MnO2催化H2O2分解，使反應(yīng)速率加快，與平衡移動無關(guān)；燒瓶內(nèi)存在反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0，升高溫度，平衡逆向移動，NO2的量增多，顏色加深；鐵釘放入濃硝酸中，發(fā)生鈍化現(xiàn)象，鐵釘表面產(chǎn)生了致密的氧化膜，阻止反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，加熱時氧化膜被破壞，鐵釘繼續(xù)與濃硝酸反應(yīng)，產(chǎn)生紅棕色氣體NO2，與平衡移動無關(guān)；鋅片與稀硫酸反應(yīng)過程中，加入少量CuSO4固體，發(fā)生反應(yīng)Zn＋CuSO4=Cu＋ZnSO4，可形成Cu-Zn原電池，使反應(yīng)速率加快，與平衡移動無關(guān)；綜上所述可知選B?！咀兪?-2】下列事實不能用勒夏特列原理解釋的是()A．夏天，打開啤酒瓶時會從瓶口逸出氣體B．濃氨水中加入氫氧化鈉固體時產(chǎn)生較多的刺激性氣味的氣體C．壓縮氫氣與碘蒸氣反應(yīng)的平衡混合氣體，顏色變深D．將盛有NO2和N2O4混合氣體的密閉容器置于冷水中，混合氣體的顏色變淺答案C解析B項中考查溫度、濃度對NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－平衡移動的影響；D項中考查溫度對2NO2N2O4的影響；C項中顏色加深的根本原因是體積減小，c(I2)濃度增大，由于是反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，不涉及平衡的移動，則不能用勒夏特列原理解釋。題型07化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法和簡單計算【典例7】對于反應(yīng)：CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑，下列判斷正確的是()A．用HCl和CaCl2表示的化學(xué)反應(yīng)速率數(shù)值不同，但所表示的意義相同B．不能用CaCO3的濃度的變化來表示化學(xué)反應(yīng)速率，但可以用水來表示C．用H2O和CO2表示的化學(xué)反應(yīng)速率相同D．用單位時間內(nèi)CaCl2濃度的減小來表示其化學(xué)反應(yīng)速率答案：A解析：在同一反應(yīng)中，各物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于同一時間內(nèi)各物質(zhì)的濃度變化之比，用HCl和CaCl2表示的化學(xué)反應(yīng)速率數(shù)值不同，但表示的意義相同，故A符合題意；化學(xué)反應(yīng)速率可用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小或生成物濃度的增加來表示，CaCl2是生成物，則可用單位時間內(nèi)CaCl2濃度的增加表示其反應(yīng)速率，故D不符合題意。方｜法｜點｜撥(1)無論是用某一反應(yīng)物表示還是用某一生成物表示，由于Δc是取濃度變化的絕對值，因此，化學(xué)反應(yīng)速率都取正值。(2)化學(xué)反應(yīng)速率可用單位時間內(nèi)反應(yīng)體系中反應(yīng)物或生成物濃度的變化來表示，一般是以最容易測定的一種物質(zhì)表示，書寫時應(yīng)標(biāo)明是什么物質(zhì)的反應(yīng)速率。(3)在一定溫度下，固體和純液體物質(zhì)，其單位體積里的物質(zhì)的量保持不變，即物質(zhì)的量濃度為常數(shù)，因此它們的化學(xué)反應(yīng)速率也被視為常數(shù)。由此可知，現(xiàn)在采用的表示化學(xué)反應(yīng)速率的方法還有一定的局限性。(4)在同一反應(yīng)中，用不同的物質(zhì)表示同一時間內(nèi)的反應(yīng)速率時，其數(shù)值可能不同，但這些數(shù)值所表達(dá)的意義是相同的即都是表示同一反應(yīng)的速率。各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率的數(shù)值有相互關(guān)系，彼此可以根據(jù)化學(xué)方程式中的各化學(xué)計量數(shù)進(jìn)行換算。(5)一般來說在反應(yīng)過程中都不是等速進(jìn)行的，因此某一時間內(nèi)的反應(yīng)速率實際上是這一段時間內(nèi)的平均速率?！咀兪?-1】反應(yīng)4M(s)＋3N(g)=2P(g)＋Q(g)，經(jīng)2min后N的濃度減少了0.6mol·L－1。下列說法正確的是()A．用M表示的反應(yīng)速率是0.4mol·L－1·min－1B．2min末，用N表示的反應(yīng)速率是0.3mol·L－1·min－1C．分別用N、P、Q表示的反應(yīng)速率，其比值是3∶2∶1D．在2min內(nèi)，N和P兩物質(zhì)的濃度是逐漸減小的答案：C解析：M為固體，不能用M的濃度變化表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率，A項錯誤；用N表示的反應(yīng)速率為0.3mol·L－1·min－1，是2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率，B項錯誤；用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比等于其化學(xué)計量數(shù)之比，則v(N)∶v(P)∶v(Q)＝3∶2∶1，C項正確；2min內(nèi)，N的濃度逐漸減小，P的濃度逐漸增大，D項錯誤?！咀兪?-2】三氯乙烯(ClHCCCl2)是地下水中有機污染物的主要成分，研究表明，在地下水中加入高錳酸鉀溶液可將其中的三氯乙烯除去，發(fā)生的反應(yīng)如下：ClHCCCl2＋2KMnO4=2KCl＋2CO2↑＋2MnO2↓＋HCl。常溫下，在某密閉容器中進(jìn)行上述反應(yīng)，測定c(KMnO4)與時間的關(guān)系如表所示：時間/min02467…c(KMnO4)/(mol·L－1)1.000.700.500.400.35…下列推斷合理的是()A．上述反應(yīng)先慢后快B．0～4min內(nèi)，v(Cl－)＝eq\f(3,16)mol·L－1·min－1C．若高錳酸鉀完全反應(yīng)，所用時間為8minD．隨著反應(yīng)的進(jìn)行，c(K＋)逐漸降低答案B解析A項，分析表格中的數(shù)據(jù)可知，題述反應(yīng)先快后慢，錯誤；B項，每消耗2molKMnO4會生成3molCl－，0～4min內(nèi)，v(Cl－)＝eq\f(1.00－0.50mol·L－1,4min)×eq\f(3,2)＝eq\f(3,16)mol·L－1·min－1，正確；C項，由于反應(yīng)速率逐漸減小，故高錳酸鉀完全反應(yīng)，反應(yīng)時間大于8min，錯誤；D項，鉀離子未參與反應(yīng)，故鉀離子濃度不變，錯誤。題型08化學(xué)反應(yīng)速率的圖像【例8】純凈的CaCO3與100mL稀鹽酸反應(yīng)制取CO2，實驗過程記錄如圖所示(CO2的體積已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)，下列分析正確的是()A．OE段表示的平均反應(yīng)速率最快B．EF段，用鹽酸表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為0.4mol·L－1·min－1C．OE、EF、FG三段中，該反應(yīng)用二氧化碳表示的平均反應(yīng)速率之比為2∶6∶7D．F點收集到的CO2最多答案：B解析：相同時間內(nèi)，生成的CO2越多，反應(yīng)速率越快，由圖可知，相同時間內(nèi)，EF段生成mL－224mL＝448mL，即0.02mol，根據(jù)反應(yīng)CaCO3＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2O可知，參加反應(yīng)的HCl的物質(zhì)的量為0.04mol，則HCl的濃度變化量為eq\f(0.04mol,0.1L)＝0.4mol·L－1，則EF段用鹽酸表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為eq\f(0.4mol·L－1,1min)＝0.4mol·L－1·min－1，B項正確；OE、EF、FG三段生成的CO2的體積分別為224mL、448mL、112mL，所以O(shè)E、EF、FG三段中，該反應(yīng)用CO2表示的平均反應(yīng)速率之比為224mL∶448mL∶112mL＝2∶4∶1，C項錯誤；由圖可知，G點收集到784mL氣體，反應(yīng)結(jié)束，則G點收集到的CO2最多，D項錯誤。方｜法｜點｜撥根據(jù)圖像確定化學(xué)方程式的步驟如下：(1)根據(jù)曲線的變化趨勢判斷反應(yīng)物與生成物：曲線下降的物質(zhì)為反應(yīng)物，曲線上升的物質(zhì)為生成物。(2)物質(zhì)前化學(xué)計量數(shù)的確定方法：根據(jù)各物質(zhì)達(dá)到平衡時物質(zhì)的量(物質(zhì)的量濃度)的變化，即物質(zhì)的量(物質(zhì)的量濃度)的變化之比等于各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比。(3)若反應(yīng)一段時間后，反應(yīng)物或生成物的濃度（或物質(zhì)的量）不為零，且不再變化，則該反應(yīng)為可逆反應(yīng)?！咀兪?-1】向體積為2L的密閉容器中加入0.3molA、0.1molC和一定量的B三種氣體，一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)B(g)＋2C(g)，各物質(zhì)的濃度隨時間的變化如圖所示[t0～t1階段的c(B)變化未畫出]。下列說法不正確的是()A．若t1＝15s，則用A的濃度變化表示t0～t1階段的平均反應(yīng)速率為0.004mol·L－1·s－1B．t1時反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率為60%C．B的起始的物質(zhì)的量為0.04molD．t0～t1階段，此過程中容器向外界放出的熱量為akJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為3A(g)B(g)＋2C(g)ΔH＝－eq\f(50a,3)kJ·mol－1答案：A解析：t0～t1階段，A的濃度變化Δc(A)＝0.15mol·L－1－0.06mol·L－1＝0.09mol·L－1，t0～t1階段的平均反應(yīng)速率v(A)＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\f(0.09mol·L－1,15s)＝0.006mol·L－1·s－1，A錯誤；t1時該反應(yīng)達(dá)到平衡，根據(jù)選項A中分析可知A的轉(zhuǎn)化率為α(A)＝eq\f(0.09mol,0.15mol)×100%＝60%，B正確；根據(jù)反應(yīng)3A(g)B(g)＋2C(g)可知，反應(yīng)達(dá)平衡后Δc(A)＝0.09mol·L－1，則Δc(B)＝0.03mol·L－1，由圖像可知該反應(yīng)達(dá)平衡后，c(B)＝0.05mol·L－1，所以B的起始濃度為0.02mol·L－1，B的L＝0.18mol，此時放熱akJ，如果有3molA完全反應(yīng)，放熱為eq\f(50a,3)kJ，即熱化學(xué)方程式為3A(g)B(g)＋2C(g)ΔH＝－eq\f(50a,3)kJ·mol－1，D正確。【變式8-2】某溫度下，在2L密閉容器中投入一定量的A、B發(fā)生反應(yīng)：3A(g)＋bB(g)cC(g)ΔH＝－QkJ·mol－1(Q＞0)。12s時反應(yīng)達(dá)到平衡，生成C的物質(zhì)的量為0.8mol，反應(yīng)過程中A、B的物質(zhì)的量濃度隨時間的變化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A．前12s內(nèi)，A的平均反應(yīng)速率為0.025mol·L－1·s－1B．12s后，A的消耗速率等于B的生成速率C．化學(xué)計量數(shù)之比b∶c＝1∶2D．12s內(nèi)，A和B反應(yīng)放出的熱量為0.2QkJ答案：C解析：由圖像分析可知，前12s內(nèi)A的濃度變化為Δc(A)＝0.8mol·L－1－0.2mol·L－1＝0.6mol·L－1，反應(yīng)速率v(A)＝eq\f(Δc(A),Δt)＝eq\f(0.6mol·L－1,12s)＝0.05mol·L－1·s－1，A錯誤；前12s內(nèi)B的濃度變化為Δc(B)＝0.5mol·L－1－0.3mol·L－1＝0.2mol·L－1，反應(yīng)速率v(B)＝eq\f(Δc(B),Δt)＝eq\f(0.2mol·L－1,12s)＝eq\f(1,60)mol·L－1·s－1，依據(jù)題意v(C)＝eq\f(ΔcC,Δt)＝eq\f(\f(Δn(C),V),Δt)＝eq\f(\f(0.8mol,2L),12s)＝eq\f(1,30)mol·L－1·s－1，化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，則3∶b∶c＝0.05∶eq\f(1,60)∶eq\f(1,30)，解得b＝1，c＝2，b∶c＝1∶2，C正確；由上述分析可知，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3A(g)＋B(g)2C(g)，其中A、B化學(xué)計量數(shù)不同，12s后達(dá)到平衡狀態(tài)，A的消耗速率不等于B的生成速率，B錯誤；3molA完全反應(yīng)放熱QkJ,12s內(nèi)A反應(yīng)的物質(zhì)的量為(0.8mol·L－1－0.2mol·L－1)×2L＝1.2mol，則1.2molA反應(yīng)放出的熱量為0.4QkJ，D錯誤。題型09化學(xué)反應(yīng)速率的測定【例9】某溫度下按如圖裝置進(jìn)行實驗，錐形瓶內(nèi)盛有6.5g鋅粒(顆粒大小基本相同)，通過分液漏斗加入40mL2.5mol·L－1稀硫酸，將產(chǎn)生的H2收集在一個注射器中，用時10s時恰好收集到氣體的體積為50mL(折合成0℃、101kPa條件下的H2體積為44.8mL)，在該溫度下，下列說法不正確的是()A．用鋅粒表示的10s內(nèi)該反應(yīng)的速率為0.013g·s－1B．忽略錐形瓶內(nèi)溶液體積的變化，用H＋表示的10s內(nèi)該反應(yīng)的速率為0.01mol·L－1·s－1C．忽略錐形瓶內(nèi)溶液體積的變化，用Zn2＋表示的10s內(nèi)該反應(yīng)的速率為0.005mol·L－1·s－1D．用H2表示的10s內(nèi)該反應(yīng)的速率為0.002mol·s－1答案：D解析：0℃、101kPa條件下，H2的體積為44.8mL，其物質(zhì)的量為0.002mol，則根據(jù)反應(yīng)Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑可知：Zn～H2SO4～ZnSO4～H2，Δn(Zn)＝Δn(H2SO4)＝Δn(ZnSO4)＝Δn(H2)＝0.002mol；Δm(Zn)＝0.002mol×65g·mol－1＝0.13g，v(Zn)＝eq\f(0.13g,10s)＝0.013g·s－1，v(H＋)＝eq\f(0.002mol×2,0.04L×10s)＝0.01mol·L－1·s－1，v(Zn2＋)＝eq\f(0.002mol,0.04L×10s)＝0.005mol·L－1·s－1，v(H2)＝eq\f(0.002mol,10s)＝0.0002mol·s－1。方｜法｜點｜撥(1)對于有氣體生成的反應(yīng)，可測定相同時間內(nèi)收集氣體的多少或測定收集等量氣體所耗時間的多少。(2)對于有固體參加的反應(yīng)，可測定相同時間內(nèi)消耗固體質(zhì)量的多少。(3)對于有酸或堿參加的反應(yīng)，可測定溶液中c(H＋)或c(OH－)的變化。(4)溶液中當(dāng)反應(yīng)物或產(chǎn)物本身有較明顯的顏色時，可利用比色的方法測定溶液顏色深淺和顯色物質(zhì)濃度間的正比關(guān)系來跟蹤反應(yīng)的過程和測量反應(yīng)速率?！咀兪?-1】化學(xué)反應(yīng)的速率是通過實驗測定的。下列說法錯誤的是()A．酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液反應(yīng)，可以通過記錄溶液褪色的時間來測定反應(yīng)速率B．鋅與稀硫酸反應(yīng)，可以通過測量一定時間內(nèi)產(chǎn)生的H2體積來計算反應(yīng)速率C．可以依靠科學(xué)儀器測量光的吸收、光的發(fā)射、導(dǎo)電能力等來測定反應(yīng)速率D．恒溫恒容條件下發(fā)生反應(yīng)：H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)，可以通過測量單位時間內(nèi)壓強的變化來測定反應(yīng)速率答案D解析D項中恒溫恒容條件下，反應(yīng)前后氣體的壓強始終不變，不能通過測量單位時間內(nèi)壓強的變化來測定反應(yīng)速率。【變式9-2】用甲、乙兩裝置測定鋅與稀硫酸的反應(yīng)速率。下列說法錯誤的是()A．甲、乙兩實驗均需要秒表B．實驗前將乙裝置注射器活塞外拉，放開后若回到原位，說明氣密性良好C．其他條件相同時，乙裝置所測速率比甲裝置誤差小D．甲、乙裝置通過測定單位時間內(nèi)鋅的質(zhì)量變化測定反應(yīng)速率答案D解析甲、乙兩裝置需要測定單位時間內(nèi)產(chǎn)生氫氣的體積，需要用到秒表，故A正確；實驗前將乙裝置注射器活塞外拉，體系內(nèi)壓強減小，若氣密性良好，在外界大氣壓作用下，活塞會回到原位，故B正確；甲裝置中稀硫酸進(jìn)入體系，占用一定體積，活塞右移，會造成誤差，用乙裝置可以減小稀硫酸溶液體積變化造成的實驗誤差，故C正確；甲、乙裝置通過測定單位時間內(nèi)產(chǎn)生氫氣的體積測定反應(yīng)速率，故D錯誤。題型10影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素【例10】在反應(yīng)C(s)＋CO2(g)2CO(g)中，現(xiàn)采取下列措施，其中能夠使反應(yīng)速率增大的是（）①縮小體積，增大壓強②增加碳的量③通入CO2④恒容下充入N2⑤恒壓下充入N2A．①④B．②③⑤C．①③D．①②④答案：C解析：①縮小體積，增大壓強，反應(yīng)速率加快；②碳是固體，增加固體的量不影響化學(xué)反應(yīng)速率；③通入CO2，反應(yīng)物濃度增大，反應(yīng)速率加快；④恒容下充入N2，容器的體積不變，反應(yīng)物的濃度不變，化學(xué)反應(yīng)速率不變；⑤恒壓下充入N2，容器的體積增大，反應(yīng)物的濃度減小，化學(xué)反應(yīng)速率減小。方｜法｜點｜撥(1)濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響注意事項①對于固體或純液體，其濃度可視為常數(shù)，其質(zhì)量改變不影響化學(xué)反應(yīng)速率。②對于離子反應(yīng)，只有實際參加反應(yīng)的各離子濃度發(fā)生變化，才會引起化學(xué)反應(yīng)速率的改變。(2)壓強是否影響化學(xué)反應(yīng)速率，取決于是否影響反應(yīng)物的濃度①恒容下充入稀有氣體，氣體壓強增大，但反應(yīng)物濃度不變，故反應(yīng)速率不變。②恒壓下充入稀有氣體，氣體壓強不變，但體積增大，反應(yīng)物濃度減小，反應(yīng)速率減小。(3)溫度對反應(yīng)速率的影響具有一致性，升高溫度，無論是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，v都增大，降低溫度，v都減小。(4)固體物質(zhì)的反應(yīng)速率與接觸面積有關(guān)，顆粒越細(xì)，表面積越大，反應(yīng)速率就越快?！咀兪?0-1】在一定條件下的密閉容器中存在下列四個化學(xué)反應(yīng)，增大容器的體積對化學(xué)反應(yīng)速率沒有影響的是()A．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)B．CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)C．CO2(g)＋H2O(l)H2CO3(aq)D．Fe3＋(aq)＋3SCN－(aq)Fe(SCN)3(aq)答案D解析增大容器的體積對于沒有氣體參與或生成的反應(yīng)的反應(yīng)速率無影響，D項正確。【變式10-2】亞氯酸鹽(如NaClO2)可用作漂白劑，在常溫，不見光時可保存一年，但在酸性溶液中因生成亞氯酸而發(fā)生分解：5HClO2=4ClO2↑＋H＋＋Cl－＋2H2O。分解時，剛加入硫酸，反應(yīng)緩慢，隨后突然反應(yīng)釋放出大量ClO2，這是因為()A．酸使亞氯酸的氧化性增強B．溶液中的H＋起催化作用C．溶液中的Cl－起催化作用D．逸出的ClO2使反應(yīng)生成物的濃度降低答案C解析由題目信息可知，NaClO2在酸性溶液中生成亞氯酸，生成的亞氯酸在剛加入硫酸時反應(yīng)緩慢，隨后突然反應(yīng)加快，這說明分解生成的產(chǎn)物中某種物質(zhì)起了催化劑的作用且該物質(zhì)反應(yīng)前不存在。題型11基元反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)歷程【例11】某反應(yīng)過程能量變化如圖所示，下列說法不正確的是()A．反應(yīng)過程b有催化劑參與B．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)C．升高溫度，v正增大，v逆減小D．有催化劑的條件下，反應(yīng)的活化能等于E1答案C解析據(jù)圖可知b中活化能降低，所以b中使用了催化劑，故A正確；反應(yīng)物總能量高于生成物總能量，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故B正確；E1、E2分別代表反應(yīng)過程中各步反應(yīng)的活化能，整個反應(yīng)的活化能為能量較高的E1，故D正確。方｜法｜點｜撥(1)催化劑與化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)歷程①在無催化劑的情況下：E1為正反應(yīng)的活化能；E2為逆反應(yīng)的活化能；E1－E2為此反應(yīng)的焓變(ΔH)。②有催化劑時，總反應(yīng)分成了兩個反應(yīng)步驟(也可能為多個)，反應(yīng)①為吸熱反應(yīng)，產(chǎn)物為總反應(yīng)的中間產(chǎn)物，反應(yīng)②為放熱反應(yīng)，總反應(yīng)為放熱反應(yīng)。③催化劑的作用：降低E1、E2，但不影響ΔH，反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)取決于起點(反應(yīng)物)能量和終點(生成物)能量的相對大小(2)化學(xué)反應(yīng)能壘圖解讀能壘：簡單可以理解為從左往右進(jìn)行中，向上爬坡最高的為能壘，而包含此能壘的反應(yīng)我們稱之為決速步驟，也成為慢反應(yīng)。例如圖中，從第一個中間態(tài)到過渡態(tài)2的能量就是能壘，而HCOO*+H*=CO2+2H*是在Rh做催化劑時該歷程的決速步驟。注意：①能壘越大，反應(yīng)速率越小，即多步反應(yīng)中能壘最大的反應(yīng)為決速反應(yīng)。②用不同催化劑催化化學(xué)反應(yīng)，催化劑使能壘降低幅度越大，說明催化效果越好。③相同反應(yīng)物同時發(fā)生多個競爭反應(yīng)，其中能壘越小的反應(yīng)，反應(yīng)速率越大，產(chǎn)物占比越高?！咀兪?1-1】已知反應(yīng)2NO＋2H2=N2＋2H2O的速率方程為v＝kc2(NO)·c(H2)(k為反應(yīng)速率常數(shù))，其反應(yīng)歷程如下：①2NO＋H2→N2＋H2O2慢②H2O2＋H2→2H2O快下列說法錯誤的是()A．增大c(NO)，可提高總反應(yīng)的反應(yīng)速率B．c(NO)、c(H2)增大相同的倍數(shù)，對總反應(yīng)的反應(yīng)速率的影響程度相同C．該反應(yīng)的快慢主要取決于反應(yīng)①D．減小c(H2)，可降低總反應(yīng)的反應(yīng)速率答案B解析根據(jù)速率方程v＝kc2(NO)·c(H2)知，增大c(NO)，可提高總反應(yīng)的反應(yīng)速率，減小c(H2)，可降低總反應(yīng)的反應(yīng)速率，故A、D項正確；根據(jù)速率方程v＝kc2(NO)·c(H2)知，c(NO)、c(H2)增大相同的倍數(shù)，對總反應(yīng)的反應(yīng)速率的影響程度不同，如c(NO)增大為原來的2倍，v增大為原來的4倍，c(H2)增大為原來的2倍，v增大為原來的2倍，故B項錯誤；反應(yīng)速率由最慢的一步?jīng)Q定，該反應(yīng)的快慢主要取決于反應(yīng)①，故C項正確?！咀兪?1-2】研究表明CO與N2O在Fe＋作用下發(fā)生反應(yīng)的能量變化及反應(yīng)過程如圖所示，兩步反應(yīng)分別為①N2O＋Fe＋=N2＋FeO＋(慢)；②FeO＋＋CO=CO2＋Fe＋(快)。下列說法正確的是()A．反應(yīng)①是非氧化還原反應(yīng)B．兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，總反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率由反應(yīng)②決定C．Fe＋使反應(yīng)的活化能減小，F(xiàn)eO＋是中間產(chǎn)物D．若轉(zhuǎn)移1mol電子，則消耗11.2LN2O答案C解析總反應(yīng)速率由反應(yīng)慢的一步?jīng)Q定，即由反應(yīng)①決定，故B項錯誤；Fe＋作催化劑，使反應(yīng)的活化能減小，F(xiàn)eO＋是中間產(chǎn)物，故C項正確；氣體存在的條件未知，不能確定氣體的體積，故D項錯誤。題型12工業(yè)生產(chǎn)中適宜生產(chǎn)條件的選擇【例12】下列有關(guān)合成氨工業(yè)的說法中，正確的是()A．從合成塔出來的混合氣體中，其中NH3只占15%，所以合成氨廠的產(chǎn)率都很低B．由于氨易液化，N2、H2在實際生產(chǎn)中可循環(huán)使用，所以總體來說合成氨的產(chǎn)率很高C．合成氨工業(yè)的反應(yīng)溫度控制在400～500℃，目的是使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動D．合成氨廠采用的壓強越大，產(chǎn)率越高，無需考慮設(shè)備、條件答案：B解析：合成氨的反應(yīng)在適宜的生產(chǎn)條件下達(dá)到平衡時，原料的轉(zhuǎn)化率并不高，但將生成的NH3分離，再將未反應(yīng)的N2、H2循環(huán)利用，可使氨的產(chǎn)率較高，A項錯誤、B項正確；合成氨工業(yè)選擇400～500℃的溫度，主要從反應(yīng)速率和催化劑活性兩方面考慮，合成氨的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，低溫才有利于平衡向正反應(yīng)方向移動，C項錯誤；不論從反應(yīng)速率還是化學(xué)平衡考慮，高壓更有利于合成氨，但壓強太大，對設(shè)備、動力的要求更高，因此選擇10～30MPa，D項錯誤。方｜法｜點｜撥工業(yè)生產(chǎn)中適宜生產(chǎn)條件的選擇思路(1)分析反應(yīng)特點。主要分析反應(yīng)的方向性、可逆性、反應(yīng)熱和熵變等。(2)原理分析。根據(jù)反應(yīng)特點，利用影響反應(yīng)速率的因素和勒夏特列原理分析增大反應(yīng)速率、提高原料轉(zhuǎn)化率的反應(yīng)條件。(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析反應(yīng)條件，確定適宜條件的范圍及催化劑的篩選。(4)根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)的實際情況、經(jīng)濟(jì)效益及環(huán)保要求等最終確定適宜的條件。影響因素有利于加快反應(yīng)速率的控制有利于平衡移動條件的控制綜合分析結(jié)果濃度增大反應(yīng)物濃度增大反應(yīng)物濃度減小生成物濃度不斷補充反應(yīng)物、及時分離出生成物壓強高壓(有氣體參加)ΔV<0高壓設(shè)備條件允許的前提下，盡量采取高壓ΔV>0低壓兼顧速率和平衡、選取適宜的壓強溫度高溫ΔH<0低溫兼顧速率和平衡、考慮催化劑的適