高考化學：可逆反應與化學平衡狀態(tài)(重點)

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　　高考化學：可逆反應與化學平衡狀態(tài)(重點)

　　1.化學平衡研究的對象——可逆反應

　　(1)在相同條件下，既能向正反應方向進行，同時又能向逆反應方向進行的化學反應，稱為可逆反應。在可逆反應中使用“”。

　　可逆反應必須是同一條件下既能向正反應方向進行又能向逆反應方向進行的反應，對于在不同反應條件下進行的反應物、生成物正好相反的反應則不能認為是可逆反應。

　　(2)特點：三同一小

　　①三同：a.相同條件下;b.正、逆反應同時進行;c.反應物與生成物同時存在。

　?、谝恍。喝我唤M分的轉化率都小于100%。

　　2.化學平衡狀態(tài)

　　一定條件下的可逆反應，當反應進行到一定程度時，正反應速率和逆反應速率相等，反應物的濃度和生成物的濃度不再改變，我們稱之為“化學平衡狀態(tài)”，簡稱化學平衡。

　　1掌握3個步驟

　　(1)寫出涉及的可逆反應的化學方程式。

　　(2)找出起始量、轉化量和平衡量中哪些是已知量，哪些是未知量，按“三段式”列出。

　　(3)根據問題建立相應的關系式進行計算。

　　2用好3種思路

　　(1)巧設未知數：具體題目要具體分析，靈活設立未知量，一般設某物質的轉化量為x。

　　(2)確定三個量：確定平衡體系中各物質的起始量、轉化量、平衡量，并套用“三段式”的“模板”。

　　①對于同一反應物，起始量-轉化量=平衡量。

　　②對于同一生成物，起始量+轉化量=平衡量。

　?、鄹鬓D化量之比等于各反應物的化學計量數之比。

　　(3)解題設問題：根據起始量、轉化量、平衡量及題中已知信息，列出等式，求平衡時某成分的濃度、反應物轉化率等。

　　化學反應速率

　　1化學反應速率基本概念

　　用單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。常用單位為mol·(L·s)-1或mol·(L·min)-1

　　說明：

　　(1)固體、純液體在反應中可視為濃度不變，故一般不用固體或純液體表示反應速率。

　　(2)反應速率一般是指某段時間內的平均速率，非即時速率，不能為負數。

　　2化學反應速率的規(guī)律

　　同一反應，用不同物質表示的速率之比，等于化學方程式中化學計量數之比。

　　【方法點擊】

　　近幾年的高考題，在涉及化學反應速率的知識點時，主要是利用化學反應速率的規(guī)律，完成下述要求：

　　1.在一個反應中，由一種物質的反應速率，換算為其他物質的反應速率。

　　2.比較同一反應在不同的條件下，用不同物質表示的反應速率的相對大小。

　　3.由速率之比寫出有關方程式

　　現舉例說明如下：

　　例：

　　反應A+3B==2C+2D在四種不同情況下的反應速率分別為：v(A)=0.15 mol·L-1·s-1 、v(B)=0.6 mol·L-1·s-1 、v(C)=0.4 mol·L-1·s-1 、v(D)=60 mol·L-1·min-1 其中表示反應最快的是?

　　解析：首先統(tǒng)一單位v(D)=60 mol·L-1·min-1 =1 mol·L-1·s-1

　　影響化學反應速率的因素

　　1、內在因素(主要因素)

　　反應物的性質

　　2、外在因素

　　(1)濃度：在其他條件不變時，增大反應物的濃度，化學反應速率增大。由于固體、純液體在反應中可視為濃度不變，故增加其量并不能改變反應速率。

　　(2)溫度：在其他條件不變時，升高溫度，化學反應速率增大。

　　(3)壓強：在其他條件不變時，對于有氣體參加的反應，增大壓強，化學反應速率增大。

　　(4)催化劑：在其他條件不變時，加入催化劑，化學反應速率增大。

　　(5)其他：光、電磁波、反應物顆粒的大小等也會影響反應速率。

　　【方法點擊】

　　1.壓強對速率的影響，是通過改變氣體的濃度來實現的，故一般意義上的增大壓強是指壓縮氣體的體積。對于氣體反應體系要注意以下幾個問題。

　　(1)恒溫時：

　　增大壓強容器容積縮小氣體濃度增大反應速率增大。

　　(2)恒容時：

　?、俪淙霘怏w反應物氣體濃度增大(氣體總壓增大)反應速率增大。

　?、诔淙霟o關氣體容器內氣體總壓增大，但反應物濃度不變，反應速率不變。

　　(3)恒壓時：

　　充入無關氣體容器容積增大氣體反應物濃度減小反應速率減小。

　　2.化學反應速率與化學平衡的關系

　　(1)改變溫度，對吸熱反應速率的影響，總是超過對放熱反應速率的影響：當升高溫度時，吸熱反應速率增大的倍數>放熱反應速率增大的倍數，故升溫化學平衡向吸熱方向移動;當降低溫度時，吸熱反應速率減小的倍數>放熱反應速率減小的倍數，故降溫化學平衡向放熱方向移動。

　　(2)對有氣體參加的化學反應，改變壓強，對氣體體積之和大的一側的反應速率的影響，總是超過對氣體體積之和小的一側的反應速率的影響：當增大壓強時，氣體體積之和大的一側的反應速率增大的倍數>氣體體積之和小的一側的反應速率增大的倍數，故加壓化學平衡向氣體體積之和小的一側移動;當減小壓強時，氣體體積之和大的一側的反應速率減小的倍數>氣體體積之和小的一側的反應速率減少的倍數，故減壓化學平衡向氣體體積之和大的一側移動。

　　(3)使用催化劑，正、逆反應速率增加或減小的倍數相同，故化學平衡不移動。

　　3.化學知識點多，而理綜試卷化學高考題的題量較少，所以化學高考題每一道題涉及的知識點都比較多。綜合考慮各種因素對反應速率的影響進行命題，符合這一命題趨勢。

　　例題： 已知Mg+2HCl====MgCl2+H2↑,將鎂條投入到稀鹽酸中，反應速率與時間的關系如圖所示：

　　試完成下列問題：

　?、賢0→t1時間段內速率變化的原因_______________。

　?、趖1→t2時間段內速率變化的原因_______________。

　　解析：鎂與鹽酸反應的實質是Mg與H+之間的氧化還原反應，在t0→t1時間段內，隨著反應的進行，H+的濃度逐漸降低，按說反應速率應逐漸降低，但鎂與鹽酸的反應是放熱反應，使溶液溫度升高，又使反應速率加快，且后者對反應速率的影響超過了前者對反應速率的影響，所以隨著反應的進行，反應速率逐漸增大。而在t1→t2時間段內，H+的濃度減少很多，所以隨著反應的進行，反應速率逐漸減小。

　　3化學平衡

　　1、概念：

　　在一定條件下的可逆反應里，正反應和逆反應的速率相等，反應混合物中各組成成分的含量保持不變的狀態(tài)叫化學平衡狀態(tài)。

　　2、特點：

　　“等”——處于密閉體系的可逆反應，化學平衡狀態(tài)建立的條件是正反應速率和逆反應速率相等。即v(正)=v(逆)≠O。這是可逆反應達到平衡狀態(tài)的重要標志。

　　“定”——當一定條件下可逆反應一旦達平衡(可逆反應進行到最大的程度)狀態(tài)時，在平衡體系的混合物中，各組成成分的含量(即反應物與生成物的物質的量，物質的量濃度，質量分數，體積分數等)保持一定而不變(即不隨時間的改變而改變)。這是判斷體系是否處于化學平衡狀態(tài)的重要依據。

　　“動”——指定化學反應已達化學平衡狀態(tài)時，反應并沒有停止，實際上正反應與逆反應始終在進行，且正反應速率等于逆反應速率，所以化學平衡狀態(tài)是動態(tài)平衡狀態(tài)。

　　“變”——任何化學平衡狀態(tài)均是暫時的、相對的、有條件的(與濃度、壓強、溫度等有關)。而與達平衡的過程無關(化學平衡狀態(tài)既可從正反應方向開始達平衡，也可以從逆反應方向開始達平衡)。當外界條件變化時，原來的化學平衡即被打破，在新的條件不再改變時，在新的條件下建立起新的化學平衡。新平衡時正、逆反應速率，各組成成分的含量均與原平衡不同。

　　3、化學平衡常數

　　(1)化學平衡常數的數學表達式：

　　在一定條件下，可逆反應：aA+bB=cC+dD達到化學平衡時，

　　(2)化學平衡常數表示的意義：

　　平衡常數數值的大小可以反映可逆反應進行的程度大小，K 值越大，反應進行越完全，反應物轉化率越高，反之則越低。

　　(3)影響因素：

　　K 只是溫度的函數，如果正反應為吸熱反應，溫度升高，K 值增大;如果正反應為放熱反應，溫度升高，K值減小。

　　4平衡移動原理

　　如果改變影響平衡的一個條件(如濃度、壓強或溫度等)，平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。它是濃度、壓強和溫度等外界條件對平衡移動影響的概括和總結，只適用于已經達到平衡狀態(tài)的可逆反應，未處于平衡狀態(tài)的體系不能用此原理分析，但它也適用于其他動態(tài)平衡體系，如溶解平衡、電離平衡和水解平衡等。催化劑能夠同等程度地增加正反應速率和逆反應速率，因此它對化學平衡的移動沒有影響。

　　5有關化學平衡的基本計算

　　(1)物質濃度的變化關系

　　反應物：平衡濃度=起始濃度-轉化濃度

　　生成物：平衡濃度=起始濃度+轉化濃度

　　其中，各物質的轉化濃度之比等于它們在化學方程式中物質的計量數之比。

　　(2)反應的轉化率(α)：α=×100%
化學平衡解題策略

　　1掌握3個步驟

　　(1)寫出涉及的可逆反應的化學方程式。

　　(2)找出起始量、轉化量和平衡量中哪些是已知量，哪些是未知量，按“三段式”列出。

　　(3)根據問題建立相應的關系式進行計算。

　　2用好3種思路

　　(1)巧設未知數：具體題目要具體分析，靈活設立未知量，一般設某物質的轉化量為x。

　　(2)確定三個量：確定平衡體系中各物質的起始量、轉化量、平衡量，并套用“三段式”的“模板”。

　?、賹τ谕环磻铮鹗剂?轉化量=平衡量。

　?、趯τ谕簧晌?，起始量+轉化量=平衡量。

　?、鄹鬓D化量之比等于各反應物的化學計量數之比。

　　(3)解題設問題：根據起始量、轉化量、平衡量及題中已知信息，列出等式，求平衡時某成分的濃度、反應物轉化率等。

　　3總結3個百分數