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学科：化学 |
| 教学内容：化学反应速率 化学平衡 |
一、考纲要求
1.了解化学反应速率的概念，反应速率的表示方法，外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响。
2.了解化学反应的可逆性，理解化学平衡的含义，掌握化学平衡与反应速率之间的内在联系。
3.理解勒沙特列原理的涵义，掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。
二、知识结构
1.化学反应速率的表示方法及特点。
(1)表示方法：
用单位时间内反应物浓度的减少或者生成物浓度的增加来表示。
表达式：
＝
单位：由浓度的单位和时间的单位决定。mol/L·h、mol/L·min、mol/L·s等。
(2)特点：
①化学反应速率是平均速率，且均取正值。
②同一反应选用不同物质浓度的改变量表示速率，数值可能不同，但表示的意义相同。 ③各物质表示的速率比等于该反应方程式的系数比。
例：对于反应：mA+nB
pC+qD
VA∶VB∶VC∶VD＝m∶n∶p∶q
2.影响化学反应速率的因素。
决定化学反应速率的主要因素是反应物的结构，性质，反应历程。除此之外，外部条件，为反应物的浓度、压强、温度、催化剂以及固体反应物表面积的大小、溶剂、光、电磁波、激光、超声波等都会影响化学反应的速率。
(1)浓度：在其它条件不变时，增大反应物浓度，化学反应速率加快；反之则慢。
注意：固体，纯液体的浓度均可视作常数。因固体物质间的反应只与接触面积有关，故固体物质的量的改变对反应速率无影响。
(2)压强：在其它条件不变时，增大气体反应体系压强，化学反应速率加快；反之则慢。
注意：改变压强，对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度改变。所以，在讨论压强对反应速率的影响时，应区分引起压强改变的原因。
对于气体反应体系，有以下几种情况：
①恒温时：增加压强
体积缩小浓度增大反应速率加快。
②恒容时：
a.充入气体反应物浓度增大总压增大反应速率加快。
b.充入“惰气” 总压增大，但各物质浓度不变，反应速率不变。
③恒压时：充入“惰气”
体积增大各反应物浓度减少反应速率减慢。
(3)温度：其它条件不变时，升高温度，反应速率加快。
温度每升高10℃，化学反应速率增大到原来的2—4倍。升高反应体系的温度，是提高反应速率的有效途径。
(4)催化剂：使用正催化剂，能加快化学反应速率。反之则反，未特殊指明时，均指正催化剂。
3.化学平衡状态
(1)概念：在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的质量分数保持不变的状态。
(2)特征
①逆：研究对象可逆反应。
②等：V(正)＝V(逆)≠O
③动：化学平衡是动态平衡。虽然V(正)＝V(逆)，但正、逆反应仍在进行，其反应速率不等于零。
④定：各组分的质量分数一定。
⑤变：外界条件改变，平衡也随之改变。
⑥无：化学平衡的建立与反应从哪个方向(正向、逆向、双向)开始无关。
4.化学平衡移动
(1)当外界条件改变时，可逆反应从一种平衡状态向另一种平衡状态转化的过程。
(2)平衡发生移动的根本原因：V正、V逆发生改变，导致V正≠V逆。
(3)平衡发生移动的标志：新平衡与原平衡各物质的百分含量发生了变化。
注意：
①新平衡时：
，但与原平衡速率不等。
②新平衡时：各成分的百分含量不变，但与原平衡不同
③通过比较速率，可判断平衡移动方向
当V正＞V逆时，平衡向正反应方向移动
当V正＜V逆时，平衡向逆反应方向移动
当V正＝V逆时，平衡不发生移动
5.可逆反应进行程度的描述方法——转化率、产率。
(1)反应物的转化率＝反应物的转化量/该反应物起始量×100%
(2)产物的产率＝产物的实际量/该产物的理论量×100%
6.外界条件对化学平衡的影响。
(1)浓度：其它条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度都会使平衡向正反应方向移动。
改变物质浓度不包括固体和纯液体，即固体或纯液体物质的量的增加和减少，不影响浓度， 从而不影响化学反应速率，也不影响化学平衡。
(2)压强：其它条件不变时，增大压强，会使平衡向气体体积缩小的方向移动。
注意：
①若反应前后气体体积无变化，改变压强，能同时改变正、逆反应速率，V正＝V逆，平衡不移动。
②压强变化是指平衡混合物体积变化而引起的总压变化，若平衡混合物的体积不变，而加入“惰气”，虽然总压变化了，但平衡混合物的浓度仍不变，速率不变，平衡不移动。
③若加入“惰气”，保持总压不变，此时只有增大体系体积，这就相当于降低了平衡体系的压强，平衡向气体体积增大的方向移动。
(3)温度：在其它条件不变时，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动。降低温度，平衡向放热反应方向移动。
(4)催化剂：催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，因此不影响化学平衡，但可大大地缩短反应达到平衡所需的时间。
(5)勒沙特列原理：如果改变影响平衡的一个条件，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
注意：勒沙特列原理的适用范围是：化学平衡，电离平衡，溶解平衡，水解平衡，状态平衡等。
7.合成氨的反应原理：N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)+92.4KJ
合成氨是一个气体体积缩小的放热可逆反应。
8.原料气的制备：
①空气中取氮：分离液态空气或用炽热的炭处理空气后再净化。
②水中取氢：水和焦炭反应。
9.合成氨适宜条件的选择。
①选择原则：能加快反应速率；提高原料的利用率；提高单位时间的产量；对设备条件要求不能太高。
②合成氨的适宜条件：使用催化剂；500℃；2×107～5×107Pa。
10.合成氨的简要流程
原料气的制备
净化压缩合成分离液氨
三、知识点、能力点提示
【同步达纲练习】
1.100ml 6mol/L H2SO4与过量锌粉反应，一定温度下，为了减缓反应进行的速率，但又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量的( )
A.Na2SO4(s) B.H2O C.K2SO4溶液 D.(NH4)2SO4(s)
知识点：本题考查浓度对反应速率的影响
能力点：培养学生正确理解和应用能力
2.设C+CO22CO-Q1，反应速率为V1；N2+3H22NH3+Q2，反应速率为V2，对于上述反应，当温度升高时，V1和V2的变化情况为( )
A.同时增大 B.同时减少
C.V1增大，V2减小 D.V1减小，V2增大
知识点：本题考查温度对反应速率的影响
能力点：培养学生理解能力
3.以真空密闭容器中盛有1 mol PCl5加热到200℃时发生的如下反应：PCl5(气) PCl3(气)+Cl2(气)，反应达平衡后，PCl5所占体积分数为M%。若在同一温度和同一容器中，最初投入的是2 mol PCl5(气)，反应达平衡时，PCl5所占体积分数为 N%。则M和N的正确关系是( )
A.M>N B.M<N
C.M=N D.无法比较
知识点：反应物的物质的量对化学平衡的影响。
能力点：比较能力。
4.下图为装有活塞的密闭容器，内盛22.4mL一氧化氮，若通入11.2mL氧气(气体体积均在标准状况下测定)，保持温度压强不变，则容器内的密度( )
A.等于1.369 g·L-1 B.等于2.054 g·L-1
C.在1.369g·L-1和2.0 54g·L-1之间 D.大于2.054g·L-1
知识点：本题考查气体密度的计算及2NO2 N2O4平衡
能力点：培养学生计算能力和综合思维能力
5.下列措施肯定能使化学反应速率增大的是( )
A.增大反应物的量 B.增大压强
C.升高温度 D.使用催化剂
知识点：本题考查外界条件对化学反应速率的影响
能力点：培养学生思维能力
6.将固体NH4I置于密闭容器中，在某温度下发生下列反应：( )
NH4I(固) NH3(g)+HI(g)，2HI(g) H2(g)+I2(g)，当达到平衡时
，［H2］＝0.5mol/L，［HI］＝4mol/L，则NH3的浓度为
A.3.5mol/L B.4mol/L C.4.5mol/L D.5mol/L
知识点：本题考查关于化学平衡的有关计算
能力点：培养学生计算能力和理解能力
7.在一密闭容器中进行下列反应：2SO2+O22SO3(g)，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol/L,0.1mol/L，0.2mol/L，当反应达到平衡时，可能存在的数据是( )
A.SO2为0.4mol/L，O2为0.2mol/L
B.SO2为0.25mol/L
C.SO2，SO3均为0.15mol/L
D.SO3为0.4mol/L
知识点：本题考查关于化学平衡的有关计算
能力点：培养学生综合思维能力
8.反应4A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g)，经2 min,B的浓度减少0.6 mol/L。对此反应速率的表示，正确的是( )
A.用A表示的反应速率是0.4 mol/(L·min)
B.分别用B、C、D表示反应的速率，其比值是3∶2∶1
C.在2 min末的反应速率，用B表示是0.3 mol/(L·min)
D.在这2 min内用B和C表示的反应速率的值都是逐渐减小的
知识点：本题考查化学反应速率的概念及其计算方法。
能力点：培养学生知识再现能力。
9.下列说法正确的是( )
A.可逆反应的特征是正反应速率总是和逆反应速率相等。
B.在其它条件不变时，使用催化剂只能改变反应速率，而不能改变化学平衡状态。
C.在其它条件不变时，升高温度可以使化学平衡向吸热反应的方向移动。
D.在其它条件不变时，增大压强一定会破坏气体反应的平衡状态。
知识点：本题考查外界条件对化学平衡的影响
能力点：培养学生理解能力
10.在一定条件下，可逆反应N2+3H22NH3正反应是放热反应，达到平衡后，当单独改变下列条件时，有关叙述错误的是( )
A.加催化剂，正、逆反应速率都发生变化，且变化的倍数相等
B.加压，正、逆反应速率都增大，且正反应速率增大倍数大于逆反应速率增大倍数
C.降温，正、逆反应速率都减小，且正反应速率减小倍数小于逆反应速率减小倍数
D.加氩气，正逆反应速率都增大，且正反应速率增大倍数大于逆反应速率增大倍数
知识点：本题考查影响化学反应速率的一些因素，如催化剂、温度、压强、体积等。
能力点：培养学生综合思维能力。
11.某体积可变的密闭容器，盛有质量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应：A+3B2C，若维持温度和压强不变当达到平衡时，容器的体积为VL，其中C的气体体积占10% ，下列推断正确的是( )
①原混合气体的体积为1.2VL
②原混合气体的体积为1.1VL
③反应达到平衡时气体A消耗掉0.05VL
④反应达到平衡时气体B消耗掉0.05VL
A.②③ B.②④ C.①③ D.①④
知识点：本题考查有关平衡的计算。
能力点：培养学生计算能力。
12.在一密闭容器中，用等物质的量的A和B发生如下反应：
A(g)+2B(g) 2C(g)，反应达到平衡时，若混合气体A和B的物质的量之和与C的物质的量相等，则这时A的转化率为：( )
A.40% B.50% C.60% D.70%
知识点：本题考查有关化学平衡及其转化率的相关计算
能力点：培养学生计算能力
13.对于达到平衡的反应：2A(g)+B(g) nC(g)，符合下图所示的结论是( )
A.P1＞P2，n＞3 B.P1＞P2，n＜3
C.P1＜P2，n＞3 D.P1＜P2，n＜3
知识点：本题考查外界条件对化学平衡的影响。
能力点：培养学生正确识图能力。
14.在密闭容器中发生如下反应：mA(g)+nB(g) pC(g)，达到平衡后，保持温度不变，将气体体积缩小到原来的一半，当达到新平衡时，C的浓度为原来浓度的1.9倍，下列说法错误的是( )
A.m+n>p B.平衡向逆反应方向移动
C.A的转化率降低 D.C的体积分数增加
知识点：本题考查体积对化学平衡的影响。
能力点：培养学生多角度思考问题的能力。
15.在一定温度下，把2体积N2和6体积H2通入一个带活塞的体积可变的容器中，活塞的一端与大气相通。容器中发生以下反应：N2+3H22NH3，正反应是放热反应。若达到平衡后，测得混合气体的体积为7体积，据此回答下列问题：
(1)保持上述反应温度不变，设a、b、c分别代表初始加入的N2、H2和NH3的体积，反应达到平衡时，各物质的百分含量与上述平衡时完全相同，那么：①若a＝1,c＝2，则b＝ ，在此情况下，反应起始时将向 进行；② 若需规定起始时反应向逆反应方向进行，则c的范围是 。
(2)在上述容器中，若需控制平衡后混合气体为6.5体积，则可采取的措施是 。
知识点：本题考查反应物物质的量对化学平衡的影响。
能力点：培养学生综合分析能力。
16.把氮气和氢气按1∶1(物质的量之比)混合均匀后分成四等份，分别充入A、B、C、D四个装有铁触媒的真空密闭容器中(容积不变)，在保持相同温度的条件下，四个容器相继达到平衡状态，分析下表中的数据，回答下列问题：
(1)平衡时， 容器中氨气所占的比例最大。
(2)达到平衡时反应速率最小的容器是 。
(3)四个容器的压强由小到大的排列次序是 。
| 容器代号 | A | B | C | D |
| 平衡时混合物平均式量 | 16 | 17 | ||
| 平衡时氮气的转化率 | 20% | |||
| 平衡时氢气的转化率 | 30% |
知识点：本题考查的是影响化学平衡的一些因素，如温度、浓度、体积、压强。
能力点：考查学生综合思维能力。
17.在一个容积固定的反应器中，有一个可左右滑动的隔板，两侧分别进行如图所示的可逆 反应。各物质的起始加入量如下：A、B、C均为4.0mol，D为6.5mol，F为2.0mol。设E为Xmol 。当X在一定范围内变化时，均可以通过调节反应器的温度，使两侧反应都达到平衡，并且隔板恰好处于反应器的正中位置。请填写如下空白：
(1)若X＝4.5时，则右侧反应在起始时间 (填“正反应”“逆 反应”)方向进行。欲使起始反应维持向该方向进行，则X的最大取值应小于 。
(2)若X分别为4.5和5.0时，则在这两种情况下，为反应达平衡时，A的物质的量是否相等? (填“相等”、“不相等”或“不能确定”)。其理由是 。
知识点：本题是一道信息试题，涉及到外界条件对化学平衡的影响及关于化学平衡的相关计算。
能力点：培养学生自学能力、综合能力。
18.Fe3+和I-在水溶液中的反应如下：2I-+2Fe3+2Fe2++I2(水溶液)。
(1)该反应的平衡常数K的表达式为：K＝ 。当上述反应达到平衡后 ，加入CCl4萃取I2，且温度不变，上述平衡 移动(选填：向右、 向左、不)。
(2)上述反应的正向反应速率和I-、Fe3+的浓度关系为：V＝K［C
］m［C
］n(K为常数)
| C | C | V(mol/L·S) | |
| (1) | 0.20 | 0.80 | 0.032K |
| (2) | 0.60 | 0.40 | 0.144K |
| (3) | 0.80 | 0.20 | 0.128 |
通过所给的数据计算得知：在V＝K K［C］m［C］n中m、n的值为 。
A.m＝1 n＝1 B.m＝1 n＝2
C.m＝2 n＝1 D.m＝2 n＝2
I-浓度对反应速率的影响 Fe3+浓度对反应速率的影响 。(选填：大于、小于、等于)
知识点：本题是一信息试题。
能力点：培养学生自学能力，理解能力和应用能力。
参考答案
【同步达纲练习】
1.BC 2.A 3.B 4.D 5.CD 6.D 7.B 8.BD 9.BC
10.CD 11.A 12.A 13.C 14.AD
15.(1)①3 逆反应方向 ②1<c≤4 (2)降低反应温度
16.(1)C；(2)C；(3)PA＜PD＜PB＜PC。
17.①正反应 7.0 ②不相等。因为两种情况是在两个不同温度下建立的化学平衡，平衡状态不同，所以物质的量也不相同。
18.(1)
，向右 (2)C 大于