第二章化學反應速率與化學平衡

復習講義

A復習目標

1.理解化學反應速率的概念及定量表示方法（v=Ac/At,單位：mohL's"或moLL'min"）。

2.能通過實驗測定速率，并分析濃度、溫度、壓強、催化劑等因素對速率的影響規(guī)律。

3.認識化學平衡的建立過程，掌握平衡常數(shù)（K）的含義及計算。

復習目標4.運用勒夏特列原理分析濃度、溫度、壓強等條件對平衡移動的影響。

5.初步了解焰變（AH）和病變（AS）對反應自發(fā)性的判斷（AG=AH-TAS）o

6.結合工業(yè)生產案例（如合成氨），理解速率與平衡的綜合調控。

7.了解常見的幾種平衡圖像，能根據(jù)圖像進行分析。

重點：化學反應速率的計算及影響因素（濃度、溫度、催化劑等）；化學平衡狀態(tài)的判斷

及平衡移動規(guī)律3

重點和難點

難點：平衡常數(shù)（K）的計算與應用，尤其是多平衡體系的分析；反應速率與平衡的矛盾

統(tǒng)一（如工業(yè)中高溫提速但可能不利于平衡產率）。

知識體系構建、

■知識點一化學反應速率概念的理解

1.無論是用某一反應物表示還是佳某一生成物表示，由于Ac是取濃度變化的絕對值，因此，其化學反應速

率都取正值,且是某段時間內的、『均速率。

2.化學反應速率可用反應體系中一種反應物或生成物濃度的變化來表示，一般是以顯容易測定的一種物質表

示，書寫時應標明是什么物質的反應速率。

3.在一定溫度下，固體和純液體物質，其單位體枳里的物質的量保持不變，即物質的量濃度為遜，因此它

們的化學反應速率也被視為常數(shù)。由此可知，現(xiàn)在采用的表示化學反應速率的方法還有一定的局限性。

4.在同一反應中，用不同的物質表示同一時間的反應速率時，其數(shù)值可能不同,但這些數(shù)值所表達的意義是

相同的即都是表示同一反應的速率.各物質表示的反應速率的數(shù)值有相互關系，彼此可以根據(jù)化學方程式

中的各化學計量數(shù)進行換算。

5.一般來說在反應過程中都不是等速進行的，-因此某一時間內的反應速率實際上是這一段時間內的壬均速率。

;特別提醒i

I(1)化學反應速率一般指反應的平均速率而不是瞬時速率，且無論用反應物表示還是用生成物表示均I

1取正值。I

i(2)同一化學反應，相同條件下用不同物質表示的反應速率，其數(shù)值可能不同，但表示的意義相同。?

|(3)不能用固體或純液體來表示化學反應速率。i

1二..................................................................................j

■效果檢測

1.下列說法正確的是

A.化學反應速率通常用單位時間內反應物或生成物的質量變化來表示

B.用不同物質的濃度變化表示同一時間內同一反應的速率時，其數(shù)值之比等于反應方程式中對應物質的化

學計量數(shù)之比

Ac

C.由V二丁計算所得化學反應速率為某時刻的瞬時速率

△i

D.在反應過程中，反應物的濃度逐漸變小，所以用反應物表示的化學反應速率為負值

【答案】B

【解析】A.化學反應速率通常用單位時間內反應物或生成物的濃度變化來表示，A錯誤；B.用不同物質

的濃度變化表示同一時間內、同一反應的速率時，其數(shù)值之比笨于反應方程式中對應物質的化學計量數(shù)之

比，B正確；C.化學反應速率表示化學反應在某一時間段內的平均速率，而不是瞬時速率，C錯誤；D.在

計算化學反應速率時，取濃度變億的絕對值，故化學反應速率恒為正值，D錯誤；故答案為：Bo

2.下列關于化學反應速率的說法，正確的是()

A.化學反應速率是衡量化學反應進行程度的物理量

B.化學反應速率為ISmolLlmiM,是指Imin時，物質的量濃度為1.8mol-L」

C.各物質表示的速率的數(shù)值之比等于方程式中各物質的計量數(shù)之比

D.某可逆反應速率越快，該反應平衡時反應物轉化率越大

【答案】C

【解析】A、化學反應有的快，有的慢，則使用化學反應速率來定量表示化學反應進行的快慢，選項A正

確；

B、化學反應速率為1.8mol-LlminL不是是指Imin時物質的量濃度為1.8mol?L“，而是指1min內該物質

的濃度變化量為L8mol?L/,選項B錯誤；C、化學反應中，各物質表示的速率的數(shù)值之比等于方程式中各

物質的計量數(shù)之比，選項C正確；D、轉化率等于某反應中、達到平衡后的某反應物的物質的量與達到平衡

前該反應物的物質的量的比值，但轉化率大小與反應速率無關，選項D錯誤。答案選C。

胸識點二控制變量法探究外界條件對化學反應速率影響

1.影響化學反應速率的外因

（1）濃度

①濃度增大，單位體積內活化分子數(shù)增多（活化分子百分數(shù)不變），有效碰撞的幾率增加,化學反應速率增大。

②濃度改變，可使氣體間或溶液中的化學反應速率發(fā)生改變。固體或純液體的濃度可視為常數(shù)，它們的物質

的量的變化不會引起反應速率的變化，但固體顆粒的大小會導致接觸面積的變化,故亙影響化學反應速率。

（2）壓強

改變壓強，對化學反應速率產生影響的根本原因是引起迭度的電變。對于有氣體參加的反應體系，有以下

幾種情況：

①恒溫時：增大壓強引起_體積縮小引起一濃度增大弓I起反應速率增大。

②恒容時

a.充入氣體反應物弓?I起*反應物濃度增'大引?起?總壓強-增--大--引-起■反應速率-增--大-。

b.充入“稀有氣體”總壓強增大，但各物質的濃度丕變，反應速率丕變。

③恒壓時：充入“稀有氣體”體積增大各物質濃度減小反應速率減小。

（3）溫度

①溫度升高，活化分子百分數(shù)提直，分子間的碰撞頻率提離，化學反應速率埴

②溫度升高，吸熱反應和放熱反應的速率都增大。實驗測得，溫度每升高10℃,化學反應速率通常增大為

原來的2?4倍。

（4）催化劑

①催化劑能改變反應路徑、隆低活化能、增大活化分子百分數(shù)、加快反應速率，但不影響反應的空。

②催化劑只有在適宜的溫度下活性最大,反應速率才達到最大。

③對于可逆反應，催化劑能逆向等程度地改變正、逆反應速率，對化學平衡狀態(tài)無影咆，生產過程中使用催

化劑主要是為了提高隹小。

2.應用碰撞理論解釋影響化學反應速率的影響因素

內因----------------------＞叵應物的組成、結構和性電

I

廠除化配一gitig

I_

IU團一毓分子百分藪|

外因《

I庭1樂葭卜一屬位體積內2化分子蜀

言學反應速引

解釋說明：①影響化學反應速率的內因一反應物的組成、結構和性質,決定了反應的活化能的大小;

②使用催化劑可隆低反應的活化能，增大了活化分子百分數(shù)，進而單位體枳內活化分子數(shù)度大，從而增大

反應速率；

③升高反應體系的溫度，吸收能量，可增大活化分子百分數(shù),進而單位體積內活化分子數(shù)增大,從而增大

反應速率；

④增大反應物的濃度，單位體積內分子總數(shù)增大，活化分子百分數(shù)丕變，單位體積內活化分子數(shù)埴X，從

而增大反應速率;

⑤增大氣體壓強，減小反應體系的體積,單位體積內分子總數(shù)增大,活化分子百分數(shù)不變,單位體積內活

化分子數(shù)增大，從而增大反應速率；

⑥增大固體的表面積,增大單體時間和單體體積內的有效碰撞次數(shù)，從而增大反應速率。

3.“變量控制”思想探究化學反應速率的影響因素

（1）確定變量：解答這類題目時首先要認真審題，理清影響實驗探究結果的因素有哪些。

（2）定多變一：在探究時，應該先確定其他因素不變，只改變二種因素，看這種因素與所探究問題存在怎

樣的關系；這樣確定一種以后，再確定另一種，通過分析每種因素與所探究問題之間的關系，得出所有影

響因素與所探究問題之間的關系。

（3）數(shù)據(jù)有效：解答時注意選擇數(shù)據(jù)（或設置實驗）要有效，且變最統(tǒng)一，否則無法做出正確判斷八

易錯提醒

警惕外界因素對化學反應速率影響的5大誤區(qū)|

（1）誤認為隨著化學反應的進行，化學反應速率一定逐漸減小。其實不一定，因為反應速率不僅受濃|

度影響，而且受溫度影響，一般會先增大后減小。|

〔2）誤用某物質的物質的量代替物質的量濃度計算化學反應速率。速率大小比較時易忽視各物質的反|

應速率的單位是否一致，單位書寫是否正確。|

（3）誤認為純固體和純液體不會改變化學反應速率。實際上不能用純固體和純液體物質的變化表示化!

學反應速率，但若將固體的顆粒變?。ㄔ龃蠊腆w的接觸面積）則化學反應速率會加快。|

（4）誤認為只要增大壓強，化學反應速率一定增大。實際上反應在密閉固定容積的容器中進行，若充|

入氨氣（或不參與反應的氣體），壓強增大，但參與反應的各物質的濃度不變，反應速率不變：若反應在i

密閉容積可變的容器中進行，充入氨氣（或不參與反應的氣體）而保持壓強不變，容器體積增大，各組分|

濃度減小，反應速率減小。|

〔5）誤認為溫度、壓強等條件的改變對正、逆反應速率影響不?致。如認為升溫既然使化學平衡向吸|

熱方向移動，則對于放熱反應，升溫時，逆反應速率增大，而止反應速率減小。其實小然，溫度升高，

正、逆反應速率都增大，只是吸熱反應方向速率增大程度大；同理，降溫會使吸熱反應方向速率減小程|

度大，而導致化學平衡向放熱方向移動。

|■效果檢測

1.實驗小組探究雙氧水與KI的反應，實驗方案如下表。

序號①②③

實驗（-10滴稀硫酸廠10滴蒸儲水和-70滴稀硫酸和

[0.5gKI固體JL0.5gKI固體

裝置

及操3mL3mL3mL

三,5%卜12。2溶液m/5%匕。2溶液堂,5%出02溶液

作

溶液立即變?yōu)辄S色，產生大量無色溶液立即變?yōu)樽攸S色,產生少量無色氣體；

實驗

溶液無明顯變化氣體：溶液溫度升高：最終溶液仍溶液顏色逐漸加深，溫度無明顯變化；最

現(xiàn)象

為黃色終有紫黑色沉淀析出

卜.列說法不或現(xiàn)的是

A.KI對H2O2的分解有催化作用

B.①為了排除稀硫酸對實驗的干擾

C.對比②和③，②中的現(xiàn)象可能是因為H2O2分解的速率大于H2O2氧化KI的速率

D.實驗②③中的溫度差異說明，H2O2氧化KI的反應放熱

【答案】D

【解析】A.由實驗①②的實驗現(xiàn)象可知，實驗①無明顯現(xiàn)象，實驗②溶液立即變?yōu)辄S色，產生大量無色氣

體說明碘化鉀是過氧化氫溶液發(fā)生分解反應的催化劑，對過氧化氫的分解有催化作用，故A正確；B.③中

向上。2溶液中加入稀硫酸和KI同體，為了排除稀硫酸會催化匕。2分解，需要設置試驗①，故B正確；C.對

比②和③，由實驗③的現(xiàn)象溶液立即交為棕黃色，產生少量無色氣體；溶液顏色逐漸加深，溫度無明顯變

化：最終有紫黑色沉淀析出溶液無明顯變化，可知酸性條件下H2O2氧化KI的速率更大，C正確；D.實驗

②中主要發(fā)生H2O2分解，溫度明顯升高，而實驗③中主要發(fā)生H2O2氧化KI的反應，溫度無明顯變化，說

明H2O2催化分解是一個放熱反應，不能說明H2O2氧化KI的反應放熱，D錯誤；故選D。

2.探究2KMnO4+5H2c2O4+3H2sO，=K2so4+2MnSO4+l0CO2T+8HQ反應速率的影響因素，有關實驗數(shù)據(jù)如

下表所示：

酸性KMnO4溶液H2c2O4溶液

編溫催化劑KMnCh溶液褪色平均時間

體積濃度體積濃度

號度。C（g）（min）

(mL)(mol/L)(mL)(mol/L)

1250.540.180.212.7

2800.540.180.2a

3250.540.0180.26.7

425040.0180.2b

下列說法不正確的是

A.a<12.7,b>6.7

B.可通過比較收集相同體積CO：所消耗的時間來判斷反應速率快慢

C.用H2c2。4表示該反應速率,v（實驗1）約為6.6x］（y3moi.L】minT

D.用KMnO4表示該反應速率，v（實驗3）X（實驗1）

【答案】D

【解析】A.溫度越高，反應速率越快，催化劑可以加快反應速率，所以a<l2.7,b>6.7,A正確；B.判斷

反應速率的快慢，可以通過單位時間內生成的產物的最的多少來判斷，所以可通過比較收集相同體積C02

所消耗的時間來判斷反應速率快慢,B正確;C.根據(jù)H2Go4和KMnO,之間的變化關系：5H2C2O42KMnO.,

0.001mol

即消耗HCO的物質的量為：n=|x4xO.lx0.0()Imol=O.(X)hnol,

224v=0012L=6.6x10-3moI/(L-min)*C

12.7min

正確：D.實驗I和3比較，只有高鎰酸鉀的濃度不同，且實驗I中濃度較大，所以速率v（實驗3）<v（實驗

1）,D錯誤；故選D。

■知識點三化學反應速率的計算

1.化學反應速率計算的4個方法

。定義式法：

(1)常規(guī)公式：、=△《=△〃

①常用單位：mol?Lk?或molL〔min?或molL]

②適用范圍：表示氣在物質或溶液中曲fi性物質的速率，不表示固體或純液體物質的速率

(2)非常規(guī)公式：u=4x(X代表〃、P、m、V等量)

石

①常用單位：molmin-1、Pamin-\g-min-1>Lmin4

②適用范圍：任何物質的反應速率

2)比例關系式法：化學反應速率之比=物質的量濃度變化之比=物質的量變化之比=化學計量數(shù)之比。對于

反應〃7A(g)+〃B(g)=pC(g)+qD(g)來說，v(A):v(B):v(C):v(D)=m：n：p：a0

(3)三段式法：列起始量、轉化量、最終量，再根據(jù)定義式或上例關系計算。

(4)從圖像中獲取計算的數(shù)據(jù)及依據(jù)圖像求反應速率的步驟

①從圖像中獲取計算的數(shù)據(jù)

縱坐標可以是物質的量，也可以是物質的量濃度，橫坐標是時間。

例如：某溫度時，在定容(VL)容器中，X、Y、Z三種物質的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。根據(jù)

圖像可進行如下計算：

A.求某物質的平均速率、轉化率，如：v(X)=筌mol/(L-s),Y的轉化率=筆亞@%。

B.確定化學方程式中的化學計量數(shù)之比，如：X、Y、Z三種物質的化學計量數(shù)之比為(小一6)：(小一

〃3):〃2。

②依據(jù)圖像求反應速率的步驟

第一步：找出橫、縱坐標對應的物質的質；

第二步：將圖中的變化量轉化成均應的適度變化量；

Ac

第三步：根據(jù)公式v=笈進行計算。

2.化學反應速率計算的萬能方法——三段式法

(1)寫出有關反應的化學方程式。

(2)找出各物質的起始量、轉化量、某時刻量。

(3)根據(jù)已知條件列方程式計算。

如對于反應mA(g)+〃B(g)i=spC(g)+qD(g),起始時A的濃度為amol-LB的濃度為hmol-L-1,反應

進行至hs時，A消耗了xmolL)則化學反應速率可計算如下：

〃次(g)+〃B(g)l〃C(g)+gD(g)

起始ab00

nx旺史

轉化/(molLr)Xintnm

nx叱如

Zi/(molL-,)a—x〃一獲mm

xnxi2X

則：v(A)=/[_mol-L'-s-1,v(B)=^_mol-L'-s-1,v(C)=/n/(mol-L'-s-1,u(D)=皿mol-L

(3)利用關系式計算

①應用前提：同一化學反應

②常用關系：速率比=化學計量數(shù)比=物質的量濃度變化比=物質的量變化比

(4)計算中注意以下量的關系：

①對反應物：c(起始)一c(轉化)=c(某時刻)

②對生成物：c(起始)+c(轉化)=c(某時刻)

c(轉化)

③轉化率=c(起始)X100%

;特別提醒

|化學反應速率計算的常見錯誤|

|〔1)不注意容器的容積。|

|12)漏寫單位或單位寫錯。|

|(3)忽略有效數(shù)字。|

■效果檢測

1L定溫度下，在5L的恒容密閉容器中，反應4NH3(g)+5O2(g)u4NO(g)+6Hq(g)進行半分鐘后，測

得NO的物質的量增加了0.3moh在此段時間內，用N%表示的化學反應速率為

A.O^mol-L's-1B.0.06molL-'-s-1C.O.OlmolL-1-s-1D.O.IZmolL-1-s-1

【答案】A

【解析1若反應進行半分鐘后NO的物質的量增加了0.3mol,則用NO濃度變化表示的反應速率為v(NO)=

0.3mol

飛廠_00O2m°i/(LO'根據(jù)反應方程式中物質反應轉化關系可知：在此段時間內，用NH3表示的化學

30s

反應速率為v(NH3)=v(N0尸0.002mol/(Ls),故合理選項是A。

2.反應4NH式g)+5O2(g)=4NO(g)+6HQ(g)在容積為2L的密閉容器中進行，Imim后，NH：減少了0.12mol,

則平均每秒濃度的變化表示正確的是

A.NO：O.OOISmolL"B.H2O；0.002molL-'

-|1

C.NH3：0.06molLD.O2：0.00125molC

【答案】D

0.12mol

【解析】氨氣Imin內平均每秒濃度的變化是2L=0.001mo]/L,A.NO的濃度變化等于氨氣的濃度的

60min

變化，即為O.OOlmol/L,選項A錯誤；B.H?O的濃度變化等于竺型更■mol/L=0.0015mol/L,選項B錯誤;

4

C.氨氣的濃度變化為0.001mol/L,選項C錯誤；D.氧氣的濃度變化為空粵■mol/L=O.OOI25mol/L,選

4

項D正確；答案選D。

翻1識點四化學反應速率的大小比較

1.定性比較

通過明顯的實驗現(xiàn)象(如氣泡產生，夬慢、沉淀生成快慢等)來定性比較化學反應速率的大小。

2.定量比較

同一化學反應中，不同物質來表示化學反應速率時，數(shù)值可能不同，需要進行轉化。常用以下兩種方法：

(1)歸一法

①“一看”：看化學反應速率的單位是否一致，若不一致，需轉化為同一單位。

②“二化”：將不同物質的化學反應速率轉化成同一物質的化學反應速率。

③“三比較”：標準統(tǒng)一后比較數(shù)值大小，數(shù)值越大，反應速率越大。

(2)比值法:通過化學反應速率與其對應的化學計量數(shù)的比值進行比較，比值大的化學反應速率大。

v(A)v(B)

如對于反應aA(g)+/?B(g)、丁C(g)+而(g),若與丁~，則A表示的化學反應速率較大。

3.由圖像比較反應速率大小的方法：根據(jù)圖像看反應達到平衡所需的時間，時間越短，對應的反應的溫度、

濃度或壓強就越大，則對應的反應速率越大V

:特別提醒

:比較化學反應速率大小的注意事項I

I11)看單位是否統(tǒng)一，若不統(tǒng)一,要換算成相同單位。I

|12)比較不同時間段內的化學反應速率大小時，可先換算成用同一物質表示的反應速率，再比較數(shù)值的大小。|

i(3)比較化學反應速率與化學計量數(shù)的比值。例如,對于一般反應4A(gHhBOuicCO+JDlg),比較不；

|同時間段內等與等的大小，若哼>竽，則用A表示的反應速率比用B表示的大。要注意反應速率的|

;單位要一致。

■效果檢測

1.反應A(g)+3B(g)■2c(g)+2D(gj在四種不同情況下的反應速率分別為①v(A)=0.45mol?L??min1；②

v(B)=0.6mol-Els_1；?v(C)=0.4mol-L1-s'1；?v(D)=0.45mol-L1-s'1,該反應進行的快慢順序為

A.?>?=?>?B.?>?=?>?C.①>②,③>?D.

【答案】A

【解析】由反應速率之比等丁化學計量數(shù)之比可知，四種條件下A物質的反應速率分別為①

106inoLs11

v(A)=0.45mol-L'?min'=0.0075mol-L'-s-@v(A)==^'''=0.2mol-L-s-、(3)

,、v(C)(MmolL'1s"1八八，….公…、v(D)0.45niolL'-s'1八.河匚上、北一

v(A)=------=--------------------=0.2mol?L?s、④v(A)=——=--------------------=0.225molL-s,則反應進仃

2222

的快慢順序為④乂⑨:②乂D，故選A。

2.已知反應4co(g)+2NOKg)4co2(g)+N2(g)在不同條件下的反應速率如下，其中表示反應速率最快的是

A.V(N2)=2.8mol/(L-min)B.v(N02)=0.09mol/(Ls)

C.v(CO)=0.2mol/(Ls)D.v(CO2)=4.0mol/(L-min)

【答案】C

【解析】速率之比等于化學計量數(shù)之比，為便于比較反應速率的快慢，我們把各物質表示的反應速率都轉

化為co表示的反應速率，且將單位統(tǒng)一。

A.V(N2)=2.8moV(Lmin),則v(CO)=l1.2mol/(Lmin)；B.v(N02)=0.09mol/(Ls),則v(CO)=10.8mol/(L-min)；

C.v(CO)=0.2mol/(Ls),則v(CO)=12mol/(Lrnin)；D.v(CO2)=4.0mol/(Lmin),則v(CO)=4.0mol/(Lmin)；

從轉化結果可以看出，v(CO尸12moi/(Lmin)口寸，反應速率最快，故選C。

■知識點五化學平衡狀態(tài)判斷的“兩類標志”及“一角度”

1.兩類標志

判斷化學反應是否達到化學平衡狀態(tài)，關鍵是看給定條件下能否推出“變量''達到不變工常用到的判斷標志

有：

(1)絕對標志

同一物質：噸=1逆

本質上

不同VjE（X）qg(Y)

物質：X的化學計量數(shù)一Y的化學計量數(shù)

各組分的濃度不變

各組分的物質的量（質量分數(shù)）不變

現(xiàn)象上卜無熱交換時體系溫度不變

各氣體組分的體積分數(shù)不變

一反應物的轉化率不變

（2）相對標志

①有氣體參加的反應，氣體的總壓強、總體積、總物質的量不變時，對于反應前后氣體分子數(shù)不變的反應

來說，不一定達到平衡:對于反應前后氣體分子數(shù)不相等的反應來說，達到平衡:

氣體的總質量氣體的總質量

②氣體的密度（氣體的總體積）、氣體的平均相對分了?質量（氣體的總物質的量）不變時,要具體分析各表達式

中的分子或分母變化情況，判斷是否平衡；

③如果平衡體系中的物質有顏色，則平衡體系的顏色不變時，達到平衡。

2.一角度

從微觀的角度分析，如反應N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）,下列各項均可說明該反應達到了平衡狀態(tài)：

①斷裂1molN=N鍵的同時生成1molN=N鍵；

②斷裂1molN=N鍵的同時生成3molH—H鍵：

③斷裂1molN=N鍵的同時斷裂6moiN—H鍵；

④生成1molN=N鍵的同時生成6molN—H鍵。

;特別提醒

|規(guī)避“2”個易失分點|

:11）化學平衡狀態(tài)判斷“三關注”

::

i關注反應條件，是恒溫恒容、恒溫恒壓，還是絕熱恒容容器；關注反應特點，是等體積反應，還是非等！

；：

|體積反應；關注特殊情況，是否有固體參加或生成，或固體的分解反應。

|12）不能作為“標志”的四種情況|

|①反應組分的物質的量之比等于化學方程式中相應物質的化學計量數(shù)之比。j

1?

|②恒溫恒容下的體積不變的反應，體系的壓強或總物質的量不再隨時間而變化，如2HI（g）H2（g）+|

\IXg）。

|③全是氣體參加的體積不變的反應，體系的平均相對分子質量不再隨時間而變化，如2HI（g）H2（g）|

;:

i+L（g）。：

I④全是氣體參加的反應，恒容條件下體系的密度保持不變。

;Il效果檢測

1.氨基甲酸筱(NH2coONHJ是合成尿素的一種中間產物。已知某溫度下，往一恒容密閉容器中加入。mol

NH2coONH/s)發(fā)生反應NH2coONH4(s).,CO(NH2)2(s)+Hq(g)。在45min時達到平衡。可判斷該可

逆反應達到化學平衡狀態(tài)的標志是

A.氨基甲酸鉉的濃度不再發(fā)生變化B.氣體的體積分數(shù)不再改變

C.氣體的平均摩爾質量不再改變D.氣體的密度不再改變

【答案】D

【蟀析】A.氨基甲酸鉞是固體，固體的物質的量濃度是定值，不能用單位時間固體濃度的變化表示速率，

A錯誤；B.該反應中只有水蒸氣一種氣體，故反應過程中氣體的體積分數(shù)一直不變，B錯誤；C.該反應

中只有水蒸氣一種氣體，氣體的平均摩爾質量就是水分子的摩爾質量，故一直不變，C錯誤；D.恒容密閉

容器，氣體體積不變，在平衡之前氣體總質量變化，故氣體的密度是平衡標志，D正確；故選D。

2.在一定溫度下，可逆反應A(g)+B(g)^-C(g)+D(g)達到平衡的標志是

A.反應混合物中A、B.C、D的質量分數(shù)都不再變化

B.反應混合物中A、B、C、D的分子數(shù)相同

C.反應混合物的壓強保持不變

D.單位時間內生成amolC,同時生成amolD

【答案】A

【解析】A.反應混合物中A、B、C、D的質量分數(shù)都不再變化，說明各物質的濃度不再發(fā)生變化，達到

平衡狀態(tài)，故A正確；B.反應混合物中A、B、C、D的分子數(shù)相同不代表各物質分子數(shù)保持不變，不能

作為判斷是否達到平衡狀態(tài)的依據(jù)，故B錯誤；C.反應前后氣體的體積不變，故總壓強不隨時間改變不能

作為判斷是否達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)，故C錯誤；D.單位時間內生成amolC是正反應，同時生成amolD

也是正反應，故不能說明達到平衡狀態(tài)，故D錯誤；故選A.

胸識點七化學平衡移動判斷的方法和規(guī)律

1.通過比較化學平衡破壞瞬時的正、逆反應速率的相時大小來判斷平衡移動的方向。

①外界條件改變對化學平衡的影響

a.若外界條件改變，引起小沙嬉，則化學平衡向正反應方向(或向右)移動；

b.若外界條件改變，引起-MV芷，則化學平衡向逆反應方向(或向左)移動；

c.若外界條件改變，雖能引起七和卜逆變化，但變化后新的人和以仍保持相笠，則化學平衡沒有發(fā)生移

動。

②常見外界條件的變化對正、逆反應速率的影響規(guī)律

a.增大反應物濃度的瞬間，v止變大，u逆丕變；減小反應物濃度的瞬間，IF變卜口逆丕變；增大生成物濃

度的瞬間，丫正不變,y逆變大;減小生成物濃度的瞬間，y正不變,v逆變小;

b.壓強的變化對氣體分子數(shù)較大的一邊反應速率影響較大；

c.溫度的變化對邈k反應速率影響較大：

d.催化劑對正、逆反應速率影響相回。

2.通過比較濃度商(。)與平衡常數(shù)(K)的大小來判斷平衡移動的方向。

①若但K，平衡逆向移動：

②若。三K,平衡丕移動；

③若比K,平衡正向移動。

3.外界條件對平衡移動影響的規(guī)律一勒夏特列原理

①溫度的影響：升高溫度，化學平衡向吸熱反應方向移動:降低溫度，化學平衡向放熱反應方向移動；

②濃度的影響：增大反應物濃度或減小生成物濃度，化學平衡向正反應方向移動；減小反應物濃度或增大

生戌物濃度，化學平衡向逆反應方向移動；

③樂強的影響：增大壓強會使平衡向著氣體體積減小的方向移動:減小壓強會使平衡向著氣體體積增大的

方向移動。

1.下列事實不能用勒夏特列原理解釋的是

A.將混合氣體中的負液化有利于合成氨反應

B.實驗室可用排飽和食鹽水的方法收集氯氣

C.氯水中加入CaCOy粉末可以提高氯水中HC1O的濃度

D.工業(yè)上合成氨時將溫度控制在4(X)~5(X)℃

【答案】D

【解析】A.合成氨的反應中，將混合氣體中的氨氣液化，減小了生成物的濃度，平衡向正反應方向移動,

+

能用勒夏特列原理解釋，故不選A；B.Cl2+H2O^H+Cr-HCIO,用排飽和食鹽水的方法收集氯氣，

增大氯離子濃度，氯氣與水的反應向逆反應方向移動，減少氯氣的損耗，能利用勒夏特列原理解釋，故不

選B；C.C12+H2OHC1+HC10,向氯水中加入碳酸鈣粉末，碳酸鈣與鹽酸反應使生成物HQ的濃度減

小，平衡向正反應方向移動，次氯酸的濃度增大，則氯水中加入碳酸鈣粉末可以提高氯水中次氯酸的濃度，

能用勒夏特列原理解釋，故不選C；D.合成氨是放熱反應，升高溫度平衡向逆反應方向移動，工業(yè)合成氨

時控制溫度為工業(yè)上合成氨時將溫度控制在400-500Q是為了提高催化劑的活性，加快反應速率，提高土

產效率，不能用勒夏特列原理解釋，故選D：選D。

2.下列事實，不能用勒夏特列原理解釋的是

A.對2HI(g).HMg)+b(g)平衡體系增加壓強使顏色變深

B.開啟啤酒瓶后，瓶中立刻泛起大量泡

C.硫酸工業(yè)中，增大02的濃度有利于提高SO2的轉化率

D,滴有酚取的氨水溶液，適當加熱溶液(氨氣不揮發(fā))后顏色變深

【答案】A

【解析】A.對2Hl(g)LH2(g)+Hg)平衡體系增加壓強，容器體積減小，碘濃度增大而使顏色變深，壓強增

大但平衡不移動，不能用平衡移動原理解釋，A項選；B.因溶液中存在二氧化碳的溶解平衡，開啟啤酒瓶

后，壓強減小，二氧化碳逸出，能用勒夏特列原理解釋，B項不選；C.增大反應物氧氣濃度，平衡向正反

應方向移動，所以能增大二氧化硫轉化率，可以用平衡移動原理解釋，C項不選；D.加熱促進一水合氨的

電離，溶液顏色加深，與勒夏特列原理有關，D項不選；答案選A。

■知識點八化學反應進行方向的判斷

1用據(jù)

的反應.有自發(fā)進行AS>()的反應而自發(fā)進行的

傾向，但AH>()的反應.有幀向,但ASvO的反應,有些

歧也能口發(fā)進行.故該判據(jù)也能自發(fā)進行.故該判據(jù)也

不全面不全面

65

培判僅(AHjJ廁重(AS)

復合判據(jù)(AG=AH-TAS)

AH-TSSXK反應作自發(fā)進行

AH-TAS<0,反應自發(fā)進行

2.一般規(guī)律：

①△/0,△*()的反應任何溫度下都能自發(fā)進行；

②八論0,ASgO的反應任何溫度下都不能自發(fā)進行；

③△”和AS的作用相反，且相差不大時，溫度對反應的方向起決定性作用。當△“<(),AS<。時低溫下反應

能目發(fā)進行；當△心>0,A40時，高溫下反應能自發(fā)進行。

說明:對于一個特定的氣相反應，焙變的大小取決于反應前后的氣體物質的化學計量數(shù)大小。

特別提醒

(I)判據(jù):

一V0時,反應能自發(fā)進行

△G=AH-Tds+=0時.反應處于平衡狀態(tài)

匚>0時?反應不能自發(fā)進行

[2)溫度對反應方向的影響

效果檢測

1.以下判斷正確的是

1

A.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)AH=+1VS^kJ-mol,該反應低溫才能自發(fā)

B.通常化學反應的aS越大，越有利于反應自發(fā)進行，所以△§>()時反應必能自發(fā)

C.常溫下，反應A(s)+B(g)=2X(g)不能自發(fā)進行，則該反應的AH>0

D.化學反應的速率越大，表明反應的活化能越小，故反應進行的程度就越大

【答案】C

【解析】A.CaCCh(s)=Ca0(s)+C02(g2H=+178.5kJ-mol"，該反應△S>0,△H>0,根據(jù)吉布斯自由能判斷

該反應高溫才能自發(fā)，A錯誤；B.通?；瘜W反應的越大，越有利于反應自發(fā)進行，但一個反應是否自

發(fā)進行還要結合AH判斷，所以AS〉。時反應未必能自發(fā)，B錯誤；C.常溫下，反應A(s)+B(g)=2X(g)不

能自發(fā)進行，因其端變△$>()判斷自發(fā)，則該反應的焰變判斷不能自發(fā)，即AH>0,C正確；D.化學反應

的速率越大，表明反應的活化分子濃度越大，活化能決定活化分子能量大小，反應進行的程度表示平衡達

到的狀態(tài)，反應速率決定達到平衡的時間，D錯誤；故選C。

2.下列對化學反應預測正確的是

選項化學反應方程式已知條件預測

AM(s)=X(g)+Y(s)AH>0它是非自發(fā)反應

BW(s)+xG(g)=2Q(g)AH<0,自發(fā)反應x可能等于1、2、3

C4X(g)+5Y(g)=4W(g)+6G(g)能自發(fā)反應AH一定小于0

D4M(s)+N(g)+2W(l)=4Q(si常溫下，自發(fā)進行AHX)

【答案】B

【解析】A.反應中氣體分子數(shù)增大，則AS＞0,又因△〃＞（）,則反應高溫自發(fā)，A錯誤；B.反應△〃＜（）,

且能自發(fā)進行，則可能AS〉。、△$=（）或ASVO,反應中氣體分子數(shù)可能增大、不變或減小，B正確；C.反

應中氣體分子數(shù)增大，AS＞O,乂反應能自發(fā)，則△"＞（）、△”=（）或A/yvo都有可能，C錯誤；D.反應中

氣體分子數(shù)減小，ASV0,又常溫自發(fā)，則必有AHVO,D錯誤；故選B。

班識點九工業(yè)上選擇適宜生產條件的原則

1.控制反應條件的目的

（I）促進有利的化學反應：通過控制反應條件，可以加快化學反應速率,幽反應物的轉化率，從而促進

有利的化學反應進行。

（2）抑制有害的化學反應：通過控制反應條件，也可以減緩化學反應速率，減少甚至消除有害物質的產生

或控制副反應的發(fā)生，從而抑制有害的化學反應繼續(xù)進行。

2.控制反應條件考慮因素：在實際生產中常常需要結合送釜條住、安仝操作、經濟成本等情況,綜合考慮影

響化學反應速率和化學平衡的因素，尋找適宜的生產條件。此外，還要根據(jù)環(huán)境保護及社會效益等方面的

規(guī)定和要求做出分析，權衡利弊，才能實施生產。

3.控制反應條件的基本措施

（1）控制化學反應速率的措施

通過改變反應體系的溫度、溶液的濃度、氣體的壓強（或濃度）、固體的表面積以及使用催化劑等途徑調控反

應速率。

（2）提島轉化率的措施

通過改變可逆反應體系的溫度、溶液的適度、氣體的壓強（或迭度）等改變可逆反應的限度，從而提宣轉化率。

4.工業(yè)上選擇適宜生產條件的原則

外界有利于加快速率有利于平衡正向移動的條件控

綜合分析結果

條件的條件控制制

增大反應物的濃增大反應物的濃度、減小生成

濃度不斷地補充反應物、及時地分離出生成物

度物的濃度

催化劑加合適的催化劑不需要加合適的催化劑

A/7V0低溫兼顧速率和平衡,考慮催化劑的適宜溫度

溫度在設備條件允許的前提下，盡量采取直溫

AH>0高溫

并考慮催化劑的適性

高壓（有氣體參Avg<0高壓在設備條件允許的前提下，盡量采取施壓

壓強

加）Avg>0低壓兼顧速率和平衡，選取適宜的壓強

特別提醒

工業(yè)合成氨的適宜條件

外部條件工業(yè)合成氨他適宜條件

壓強根據(jù)反應器可使用的鋼材質量及綜合指標來選擇壓強(10?30MPa)

溫度適宜溫度，40。?500℃

催化劑使用鐵觸媒做催化劑(500C左右時的活性最大)

濃度用和比的物質的量之比為1：2.8的投料比，氨及時從混合氣中分離出去

;II效果檢測

1.下列關于化學反應的調控措施說法木無聊的是

A.硫酸工業(yè)中，為使黃鐵礦充分燃燒，可將礦石粉碎

B.硝酸工業(yè)中，氨的氧化使用催化劑是為了增大反應速率，提高生產效率

C.合成氨工業(yè)中，為提高氮氣和氫氣的利用率，采用循環(huán)操作

D.對于合成氨的反應，如果調控好反應條件，可使一種反應物的轉化率達到100%

【答案】D

【解析】A.硫酸工業(yè)中，將礦石粉碎可以增大反應物的接觸面積，有利廣黃鐵礦的充分燃燒，故A正確；

B.硝酸工業(yè)中，氨的氯化使用催化劑，可以降低反應的活化能，增大反應速率，提高生產效率，故B正確；

C.合成氨工業(yè)中，分離出液氨的混合氣體中含有的氮氣和氫氣采用循環(huán)操作，有利于提高氮氣和氫氣的利

用率，故C正確；D.合成氨反應為可逆反應，可逆反應不可能完全反應，所以調控反應條件不可能使反應

物的轉化率達到100%，故D錯誤；故選D。

2.某工業(yè)生產中發(fā)生反應：2A(g)4B(g)^2M(g)AH<0o下列有關該工業(yè)生產的說法正確的是()

A.工業(yè)上合成M時，一定采用高玉條件，因為高壓有利于M的生成

B.若物質B價廉易得，工業(yè)上一般采用加入過量的B以提高A和B的轉化率

C.二業(yè)上一般采用較高溫度合成M,因溫度越高，反應物的轉化率越高

D.工業(yè)生產中常采用催化劑，因為生產中使用催化劑可提高M的口產量

【答案】D

【解析】工業(yè)上合成M可能采用常壓如H2sCU工業(yè)中的生成；加入過量B只能提高A的轉化率，B的

轉化率降低；溫度升高，平衡逆向移動，反應物的轉化率降低：使用催化劑可降低反應的活化能，提高反

應速率。

■知識點十化學平衡常數(shù)及其影響因素和相關計算

1.化學平衡常數(shù)的全面突破

(1)化學平衡常數(shù)的意義

①化學平衡常數(shù)可表示反應進行的程度。K越大，反應進行的程度越大，心IO'時，可以認為該反應已經進

行完全。雖然轉化率也能表示反應進行的程度，但轉化率不僅與溫度有關，而且與起始條件有關。

②K的大小只與溫度有關,與反應物或生成物的起始濃度的大小無關。