专题十八化学反应速率及化学平衡（两课时）【考试说明】１、了解平均反应速率的定义及其定量表示方法。
２、了解温度、浓度、压强和催化剂影响化学反应速率一般规律。
３、认识催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。
４、了解化学反应的可逆性，能用焓变和熵变说明常见简单化学反应的方向。
５、理解化学平衡和平衡常数的含义，能利用化学平衡常数计算反应物的转化率。
6、理解浓度，压强、温度、催化剂对化学平衡影响的一般规律。
7、了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用【要点精讲】要点一、化学反应速率的概念及有关计算１、概念：２、计算公式：３、单位：４、注意点：（１）固体或纯液体（不是溶液）的浓度可视为不变的常数，故一般不用固体或纯液体表示化学反应速率，同一化学反应的速率可以用不同物质的浓度变化来表示，其数值不一定相同，但表示的意义相同。
其速率数值之比等于方程式中化学计量数之比。
（２）化学反应速率均用正值表示。
（３）所研究的反应速率一般指平均速率，不是瞬时速率。
【典例１】将４mol A气体和２mol B气体在２L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：２A（g）+B（g）２C（g）。
若经２s后测得C的浓度为0．6 mol·L—１，现有下列几种说法：１用物质A表示的反应平均速率为0．３mol·L—１·s—１２２ s时物质B的浓度为0．7 mol·L—１３用物质B表示的反应的平均速率为0．6 mol·L—１·s—１４２ s时物质A的转化率为70%，其中正确的是（）A．１２B．１４C．２３D．３４【典例２】反应A（气）＋３B（气）２C（气）＋２D（气）在四种不同情况下的反应速率分别如下，其中反应速率最大的是 （ ） Ａ．V A ＝0．１５mol ·L —１·min —１ Ｂ．V B ＝0．6mol ·L —１·min —１ Ｃ．V C ＝0．４mol ·L —１·min —１ Ｄ．V D ＝0．0１mol ·L —１·s —１ 要点二、影响化学反应速率的因素 决定因素：参加化学反应的物质的性质 影响因素：当其它条件不变时（１）浓度的影响： （２）压强的影响： （３）温度的影响： （４）催化剂：（５）此外：光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小溶剂的性质等也会对化学反应速率产生影响。
[探讨]压强对气体反应体系的影响 例如：N ２ + ３H ２２NH ３反应在密闭容器中进行１． 容器若为恒定容器,在容器内充入惰性气体,则化学反应速率_____（加快、不变、减慢），原因是_________２． 容器若为恒压容器,在容器内充入惰性气体,则反应速率（加快,不变,减慢）_____,原因是________ 。
【典例３】（２009广东卷）２SO ２（g ）+O ２（g ）错误!２SO ３（g ）是制备硫酸的重要反应。
下列叙述正确的是 （ ） Ａ．催化剂V ２O ５不改变该反应的逆反应速率 Ｂ．增大反应体系的压强、反应速度一定增大Ｃ．该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间Ｄ．在t １、t ２时刻，SO ３（g ）的浓度分别是c １、c ２，则时间间隔t １～t ２内，SO ３（g ）生成的平均速率为2121c c u t t -=-【典例４】从下列实验事实所引出的相应结论正确的是 （ ） 选项实验事实结论A其他条件相同，Na２S２O３溶液浓度越大，析出硫沉淀所需时间越短当其他条件不变时，增大反应物浓度化学反应速率加快B在化学反应前后，催化剂的质量和化学性质都没有发生改变催化剂一定不参与化学反应CH+浓度相同的盐酸和醋酸分别与等质量的形状相同的锌粒反应反应开始速率相同D 在容积可变的密闭容器中发生反应H２（g）+I２（g）２HI（g），把容积缩小一倍正反应速率加快，逆反应速率不变【典例５】在一定条件下，某容器中充入N２和H２合成NH３，以下叙述中错误的是（）A、开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零B、随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后正反应速率减小为零C、随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后保持恒定D、随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与逆反应速率相等且都保持恒定１．化学平衡状态的特征：（１）“逆”：（２）“动”：（３）“等”：（４）“定”：（５）“变”：２．化学平衡状态的标志（１）“v正=v逆”为标志（２）“各组分的百分含量保持不变”为标志（３）“转化率不变”为标志【典例6】在一定温度下，体积固定的容器中发生反应：A（气）＋３B（气）２C（气）达平衡的标志是（）Ａ．物质A、B、C的分子个数比为１:３:２Ｂ．混合气体的密度不变Ｃ．单位时间内生成A 、C 的物质的量之比为１:２ Ｄ．反应速率３．化学平衡移动：（强调一个“变”字）（１）主要影响因素：（２）平衡移动方向的判断：（勒夏特列原理）：【典例7】如图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图，下列叙述与示意图不相符合．．．．的是 （ ）（A ）反应达平衡时，正反应速率和逆反应速率相等（B ）该反应达到平衡态I 后，增大反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态II （C ）该反应达到平衡态I 后，减小反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态II （D ）同一种反应物在平衡态I 和平衡态II 时浓度不相等 要点四、化学平衡的计算及等效平衡１、等效平衡的含义：化学平衡状态的建立与条件有关，而与平衡建立的途径无关。
同一可逆反应，无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，只要达到平衡时各组分的含量完全相同，都可形成等效平衡。
【典例8】将H ２（g ）和Br ２（g ）充入恒容密闭容器，恒温下发生反应H ２（g ）+Br ２（g ）２HBr（g ）△H ＜0，平衡时Br ２（g ）的转化率为a ；若初始条件相同，绝热下进行上述反应，平衡时Br ２（g ）的转化率为b 。
a 与b 的关系是 （ ）旧平衡V 正=V 逆平衡被打破 V 正≠V 逆新平衡 V ’正=V ’逆改变条件一定时间后 条件不再变化平衡不移动程度相同 v 正 ＝v 逆 使用催化剂或对 体积无变化的反 应改变压强 程度不同 v 正 ≠v 逆浓度 压强 温度平衡移动 条件改变Ａ．a ＞b Ｂ．a =b Ｃ．a ＜b Ｄ．无法确定 ２、等效平衡的分类（１）、恒温恒容．．．．条件下（前后体积可变）： （２）、恒温恒容．．．．条件下（前后体积不变）： （３）、恒温恒压．．．．条件下， 【典例9】（２009北京卷9）．已知：H ２（g ）+I ２（g ）２HI （g ）；△H < 0。
有相同容积的定容密闭容器甲和乙，甲中加入H ２和I ２各0．１ mol ，乙中加入HI 0．２ mol ，相同温度下分别达到平衡。
欲使甲中HI 的平衡浓度大于乙中HI 的平衡浓度，应采取的措施是（ ） Ａ．甲、乙提高相同温度 B ．甲中加入0．１ mol He ，乙不变Ｃ．甲降低温度，乙不变 Ｄ．甲增加0．１ mol H ２，乙增加0．１ mol I ２ 【典例１0】在密闭容器中，对于反应：２SO ２（g ）＋O ２（g ）２SO ３（g ），SO ２和O ２起始时分别为２0 mol 和１0 mol ；达平衡时，SO ２的转化率为80%。
若从SO ３开始进行反应，在相同的温度下，欲使平衡时各成分的百分含量与前者相同，则起始时SO ３的物质的量及其转化率Ａ．１0 mol 和１0%B .２0 mol 和２0% Ｃ．２0 mol 和４0% Ｄ．２0 mol 和80% （ ）３．化学平衡及平衡常数的计算（１）、计算步骤：建立模式、确定关系、依据题意、列出方程。
【典例１１】X 、Y 、Z 为三种气体。
把amolX 和bmolY 充入一密闭容器中。
发生反应X ＋２y ２Z ，达到平衡时，若它们的物质的量满足：n （X ）＋n （Y ）＝n （Z ），则Y 的转化率为 （ ） Ａ．[（a ＋b ）/５]×１00％ Ｂ．[２（a ＋b ）/５b]×１00％ Ｃ．[２（a ＋b ）/５]×１00％ Ｄ．[（a ＋b ）/５a]×１00％ （２）化学平衡常数【典例１２】高温下，某反应达到平衡，平衡常数)H ()CO ()O H ()CO (222c c c c K ⋅⋅=。
恒容时，温度升高，H ２浓度减小。
下列说法正确的是 （ ） A ．该反应的焓变为正值 B ．恒温恒容下，增大压强，H ２浓度一定减小C．升高温度，逆反应速率减小D．该反应的化学方程式为CO＋H２O CO２＋H２要点五、化学反应速率和化学平衡的相关图象【典例１３】在密闭容器中进行如下反应：H２（g）＋I２（g）２HI（g），在温度T１和T２时，产物的量与反应时间的关系如下图所示．符合图示的正确判断是（）Ａ．T１＞T２，ΔH＞0 Ｂ．T１＞T２，ΔH＜0Ｃ．T１＜T２，ΔH＞0 Ｄ．T１＜T２，ΔH＜0【典例１４】对于可逆反应N２（g）+３H２（g）２NH３（g）；△H＜0，下列研究目的和示意图相符的是（）A B C D研究目的压强对反应的影响（P２>P１）温度对反应的影响平衡体系增加N２对反应的影响催化剂对反应的影响图示【考题在线】（２009广东卷２0）. 甲酸甲酯水解反应方程式为：HCOOCH３（l）+H２O（l）HCOOH（l）+CH３OH（l）△H>0某小组通过试验研究该反应（反应过程中体积变化忽略不计）。
反应体系中各组分的起始量如下表：甲酸甲酯转化率在温度T１下随反应时间（t）的变化如下图：组分HCOOCH３H２O HCOOHCH３OH物质的量/mol１．00１．990．0１0．５２催化剂高温T1碘化氢的量时间T2（１）根据上述条件，计算不同时间 范围内甲酸甲酯的平均反应 速率，结果见下表：反应时间范围/min 0~５１0~１５２0~２５３0~３５４0~４５５0~５５7５~80 平均反应速率/（１0—３mol ·min —１）１．97．４ 7．8 ４．４ １．6 0．80．0请计算１５—２0min 范围内甲酸甲酯的减少量为 mol ，甲酸甲酯的平均反应速率为 mol ·min —１（不要求写出计算过程）。
（２）依据以上数据，写出该反应的反应速率在不同阶段的变化规律及其原因： 。
（３）上述反应的平衡常数表达式为：332()()()()c HCOOH c CH OH K c HCOOCH c H O •=•，则该反应在温度T １下的K 值为 。
（４）其他条件不变，仅改变温度为T ２（T ２大于T １），在图中画出温度T ２下甲酸甲酯转化率随反应时间变化的预期结果示意图。