速率与平衡 详
第一部分 化学反应速率及化学平衡
第一节 化学反应速率
1、（云南省竞赛题）将10 mol A 和5 mol B 放入10 L 真空箱中，某温度下，发生反应：3A(g)＋B(g)
2C(g)。在最初0.2s 内，消耗A 的平均速率为0.06 mol/(L ·s)。则在0.2s 时，
箱中有________mol C 生成。
大量实验证明：对于一般的化学反应：a A ＋b B
d D ＋E
e ，A
B ,m m
v K c c = 其中K 为速率常数，这个定量关系式叫做质量作用定律。同一反应在不同的温度、催化剂等条件下，其K 值不同。
反应级数=n ＋m （不一定是a ＋b ）。反应级数可以是整数、分数，也可以是零。 解析：v A ︰v B ︰v C =3︰2︰1，由v A =0.06mol/(L ·s)，可确定C 20.060.04m o l(L s),
3
v =?= 由速率计算公式c c n V v t
?=? 得C 生成物的物质的量为△n c =v c ·△t ·v =0.04×0.2×
10=0.08(mol)。
2、（贵州竞赛题）有一化学反应：a A ＋B b=C ，在298K 时将A 、B 溶液按不同浓度混合，有以下实验数据：
求该反应的速率方程式和速率常数。
解析：反应的速率方程式可写为
A B
m
m
v K c c =
前面三次实验，B 的浓度保持不变，而改变A 的浓度，当A 的浓度增大为原来的x 倍，反应速率也增加为原来的x 倍。由实验结果看出，反应速率与A 浓度与正比，因此m =1。后面三次实验保持A 的浓度不变而改变B 的浓度。当B 的浓度增大为原来的x 倍时，反应速率增大为原来的x 2倍，说明反应速率与B 浓度的平方成正比，则n =2。因此，该反应的
速率方程式为v =Kc A ·2
B c ，它是三级反应。
代入任一组数据，即可求出速率常数。
2
2
2
2
1
22
2
A B
1.210 1.210
(L /m o l
s )
11
1.210
K v c c -----?==??=? 即
3、（重庆竞赛题）298K 时N 2O 5(g)分解作用的半衰期为5小时1分，此值与N 2O 5的起始压力无关。试求：
①速率常数 ②作用完成90%所需时间（以小时为单位）。 解析：①半衰期与起始压力无关，说明是一级反应。 ②01ln
：ln 0.1220.1c K t t
c ==
=由这个公式得 1
0.69320.69320.122(h
)
18.9(h )
1 5.7
2
K t t
-=
===
4、放射性同位素146C 蜕变后成为稳定同位素。起始时（t =0），有N 0个146C 原子，蜕变到终态时（t =t ），则剩有N 个146C 。已知146C 蜕变到只剩一半所需的时间（t 1/2）是5 668年。某考古队从古墓中挖掘出一具男尸，经测试发现他衣服上的146C 放射性强度仅为146C 原始量的62.7%，试估算该男尸的生活年代（提示：放射性同位素的蜕变为一级反应）。
解析：因为是一级反应，所以可用公式0ln
c K t
c
1ln 0.627
K t
4
1
4
0.69320.6932 1.22310
()
15668
21
ln
0/627
3817()
1.22310
K t t ---=
=
=?=
=?年
年
5、2N 2O 5(g)
2N 2O 4(g)＋O 2(g)反应速率方程式为25C N O 。v K =在一定温度下，K =1.68
×10－
2s －
1，现将2.5 mol 的N 2O 5放置在5 L 容器中，求：①1分钟时的反应速率。②通过计算，说明浓度对反应速率的影响。
解析：①因为25C (N O ),v K =所以该反应为一级反应。
02
ln 0.5ln 1.6810
160
0.182(m o l/L )
c K t c c
c -===???=
25C (N
O )
V K ==1.68×10－
2×0/182=3.06×10－
3 mol/(L ·s)
②此例说明：
t =0, c =0.5 mol/L, v 0=1.68×10－
2×0.5=8.4×10－
3 mol/(L ·s)
t =60, s,c =0.182 mol/L, v =3.06×10－
3 mol/(L ·s)
所以 以越大，反应速率越快。反之，浓度越小，反应速率越慢。 6、污染空气中，生成臭氧的反应机理如下：
2
2
223N O (g )N O (g )+O (g )()
O (g )+O (g )O (g )()
K
K ??→??→一级反应二级反应
已知K 1=6.0×10－3 s －1
, K 2=1.0×106 dm 3·mol －
1·s －
1，污染空气中NO 2与O 2的浓度分
别为3.0×10
－9
mol/dm 3与1.0×10－2
mol ·dm －
3。假定原子氧的浓度趋于某种“稳定状态”，
即一种恒定的低浓度状态，在这种情况下，氧在第二个反应中的消耗速率恰与它在第一个反应中的产生速率相等。
（1）计算污染空气中O(g)的稳定浓度。 （2）计算污染空气中O 3的生成速率。
（3）若臭氧的生成速率不变，求25℃与1atm 下，需经过多长时间臭氧的浓度可达到空气中臭氧的万分之一？（在上述条件下，空气中O 3含量为0.04 mol/dm 3左右）。
解析：（1）v 1=K 1C (NO 2)=6.0×10－
3×3.0×10－
9=1.8×10
－11
mol/(dm 3·s), v 1=K 2[O][O 2]
由给定条件知：
O(g)在第二个反应中的消耗速率与它在第一反应中的产生速率相等，即v 1=v 2，因此有1.8×10
－11
= K 2[O][O 2]
-11
-15
3
6
2
1.810
[O ] 1.810
(m o l/d m )1.010 1.010
-?==????
（2）O 3的生成速率： v =K 2[O][O 2]=1.0×106×1.8×10－15
×1.0×10
－2
=1.8××10
－11
mol/(dm 3·s)
4
5
11
0.0410(3) 2.210(s )
1.810
t --?=
=??
第二节 影响化学反应速率的因素
1、氯酸钾和亚硫酸氢钠起氧化还原反应生成Cl （－1价）和S （＋6价）的速率如右图所示。又知这个反应速率随着溶液
中[H +]增大而加快。求：（1）为什么反应开始时反应速率加快？
（2）为什么后期反应速率下降？
解析：此题牵涉的知识点一是影响反应速率的因素，另一知识点是借助已有知识，推出
t
氧化还原反应产物。可以将问题（1）作为已知考虑， 开始时反应速率加快，有哪些因素能引起溶液中反应速率加快呢？①增加浓度；②增压；③升温；④加正催化剂。联系题意可排除②④，由于题意中不涉及热量变化，故不需考虑③。接下来考虑①，但题中无外加物，所
以只考虑[H +]变化。KClO 3—Cl ，NaHSO 3→24S O -
＋H +，[H +]增大，反应速率v 增大。
解析：（1）2KClO 3＋6NaHSO 3=3Na 2SO 4＋2KCl ＋3H 2SO 4 [H +]增大，反应速率加快。
（2）生成的H +与反应物中3H S O -反应，导致3H S O -
浓度减小，速率减慢。
2、阿累尼乌斯(Arrhenins)总结了温度与反应速率常数间的关系。对于指定化学反应在不同温度（T 1、T 2）和相应的速率常数（K 1、K 2）间的关系式为：
a a 121
2
lg lg lg lg 2.303 2.303E E K A
K A
R T R T =-
+=-
+
式中：E a 为反应活化能；A 为频率因子（与碰撞频率有关）；R 为气体常数8.315(J/mol ·K)；T 为热力学温度（K ）。
今有实验测得反应CO(g)＋NO 2(g)=CO 2(g)＋NO(g)在不同温度下的反应速率常数为： T （K ） 600 700 800 K (mol/L ·s) 0,028 0 1.3 23.0 试求此反应的活化能。
a 2211
2112
2a 21
1
lg 2.3032.303lg 134(kJ/m ol)
E K T T K R T T R T T K E T T K ??
-=
?
??=
=-解析
3、称以四份0.50g 锌（相对原子质量65），按下列要求分别盛于四支试管里，塞上带导管的塞子，每隔一定时间分别测定生成氢气的体积。
①0.50g 锌＋5mL 3mol/L 硫酸。
②0.50g 锌＋5mL 3mol/L 硫酸＋0.1g 铜片。 ③0.50g 锌＋5mL 3mol/L 硫酸＋0.1g 铜粉。
④0.50g 锌＋5mL 3mol/L 硫酸＋0.39胆矾（相当于0.1g 铜） 请说明各组反应生成氢气的速率及生成氢气的总量是否相同。
解析：本题涉及原电池的知识以及固液反应中固体反应物表面积与反应速率关系的知识。主要反应是Zn ＋H 2SO 4=ZnSO 4＋H 2↑。④中存在反应Zn ＋CuSO 4=ZnSO 4＋Cu ，由于②③④中构成Zn —Cu 原电池，故放出H 2的速率较①快，又因Cu 的表面积④>③>②，故产生H 2的速率是④>③>②。从用量看，Zn 不足，H 2SO 4过量，由于④中部分锌参与置换Cu ，导致产生H 2的量最少，而①②③相等。
4、338K 时N 2O 5气相分解的速率常数为0.29min －
1，活化能为103.3kJ/mol ，求353K 时
的速率常数K 及半衰期1
。2
t
解析：由速率常数单位为min －
1，可知该反应为一级反应，代入一级反应半衰期公式可
求得该温度下的半衰期，对阿累尼乌斯公式两边取对数，可得：
a a ln ln lg lg 。2.303E E K A K A R T
R T
=-
+=-
+或
可见，以lnK 对1T
作图也应得到一条直线，其斜率为a ，
E R -
由此可求得活化能E a 的
值。
对上式可变换成另一种形式：
a 21
1211ln E K K R T T ??
=
- ?
??
代入实验数值：
3
2
1
2103.31011ln 0.2928.3143383531.392m in
K K -???
=- ???=
（2）根据公式12
2
0.6932t K =
得
12
0.69320.4978(m in )
1.392
t =
=
5、（湖北省竞赛题）实验测得在不同温度下，反应NO 2＋CO=CO 2＋NO 的反应速率常数的数值如下：
试用作图法求反应活化能E a 。 解析 a lg lg 2.303E K A
R T
=-+
将题意中lg K 与1T
作图，得到如下图所示的直线。
E a =－(斜率)×2.303×R
2.0
2.3038.314
0.00285134.4(k J /m o l )
=-
??= 即反应活化能为134.4kJ/mol 。
6、将5.6g 铁粉投入足量的100 mL 2mol ·L －1
稀硫酸中，2min 时铁刚好完全溶解，下
列有关这个反应的速率表示正确的是（ ）
A ．铁的反应速率等于0.5mol/(L ·min)
B ．硫酸的平均反应速率等于0.5mol/(L ·min)
lg K 1 0 －1 0
1.3 1.4 1.5 1.6
3
1
110()
1lg K
T
K T
-?与
的关系
C ．硫酸亚铁的平均反应速率等于0.5mol/(L ·min)
D ．氢气的反应速率等于0.5mol/(L ·min)
解析：根据反应速率计算公式要计算2分钟时间内反应物浓度的变化量，在Fe ＋H 2SO 4=FeSO 4＋H 2↑反应中，溶液中的溶质浓度发生变化的只有反应物硫酸和生成物硫酸亚铁。5.6g Fe 物质的量=
5.60.1(m o l),
56
=故反应消耗H 2SO 4的物质的量=生成FeSO 4的物质的
量=0.1(mol)，H 2SO 4消耗速率=FeSO 4的生成速率=
0.1m o l 0.5m o l(L m in ),0.1L 2m in
= 所以
B 、C
正确。
而铁和氢气不溶于水，无浓度变化值，二者的反应速率不能用单位时间内浓度的变化值表示（可分别用单位时间内物质的量变化值等表示），故A 、D 表达不正确。所以答案为B 、C 。
第三节 化学平衡
1、在773K 时CO ＋H 2O
H 2＋CO 2的平衡常数K c =9，若CO 、H 2O 的起始浓度均为
0.020 mol/L ，计算在这条件下，CO 的转化率是多少？
解析：设平衡时有x mol/L 的CO 2和H 2生成
CO(g) ＋ H 2O(g)
CO 2(g) ＋ H 2(g)
起始浓度 0.02 0.02 0 0 转化浓度 x x x x 平衡浓度0.02－x 0.02－x x x
2
c 2
90.015m ol/L
(0.02)
0.015=100%75%
0.02
x
K x x =
==-?=转化率
若开始时H 2O 浓度增大为原来的四倍，其他条件不变，则CO 转化率是多少？
CO ＋ H 2O
CO 2 ＋ H 2
起始浓度0.02 0.08 0 0 转化浓度 y y y y 平衡浓度0.02－y 0.08－y y y
2
c 90.0194m ol/L
(0.02)(0.08)
0.0194=100%97%
0.02
y
K y y y =
==--?=CO 转化率
2、0.05g N 2O 4气体放入200mL 密闭容器中并在25℃下保温，N 2O 4 2NO 2，K c =0.005
77。
求：（1）每一组分气体的平衡浓度。 （2）K P 。
解析：（1）设
N 2O 的转化浓度为x ，则N 2O 4起始浓度
24
3
N
O 0.05 2.7210
(m o l/L )。
920.2
c -=
=??
N 2O 4
2NO 2
起始浓度：2.72×10－
3 0 转化浓度： x 2x 平衡浓度：2.72×10－
3－x 2x
23
c 3
(2)0.00577, 1.3910m o l/L
2.7210
x K x x
--=
==??-
所以平衡时，24233N O N O 1.3310m ol/L , 2.7810m ol/L c c --=?=? ②K P =K c ·()n R T ∧=0.005 77×(0.082×298)=0.141 3、请先阅读以下的叙述，再解答后面提出的问题。
对于有气体参加的可逆反应，可以用各气体的平衡分压代替平衡浓度来表示其平衡常数。用分压（以大气压为单位）表示的平衡常数叫做压力平衡常数，以K P 表示。例如：
2Fe （固）＋4H 2O （气）
Fe 3O 4（固）＋4H 2（气）
2
2
4
H
4H O
p
P K
P =
式中2H P 和2H O P 分别表示平衡时H 2和H 2O （气）的分压力，其指数与反应式中相应物质的系数相等。注意：K P 表达式中不包括纯固体、纯液体的压力项，由于它们的蒸气压在一定温度下为定值，可以包含在平衡常数K P 内。
问题：将纯H 2S 通入放有固态FeCl 2并已抽成真空的密闭烧瓶内，加热烧瓶到329.9℃，并恒温，四天之后假定反应已达到平衡，此时烧瓶中含有两种固体FeCl 2和FeS 1＋x 。气相中仅有H 2S 、HCl 和H 2，其分压分别为0.300、0.803和0.056 3大气压。
（1）求化学式FeS 1＋x 中x 的值。
（2）写出烧瓶中所发生的平衡反应方程式（相对于1 mol FeCl 2而言），并求出其lg K P
值。（已知lg 0.300=×0.523, lg0.803=－0.095 3, lg 0.056 3=－1.25）。
解析：（1）(1＋x )H 2S(g)＋FeCl 2(s)
FeS 1＋x (s)＋2HCl(g)＋x H 2(g)
反应前，体系内无HCl(g)和H 2(g)，因此反应生成HCl 和H 2的物质的量之比等于其分压之比：
2︰x =0.803︰0.056 3 x =0.14 （2）FeCl(s)＋1.14H 2S(g)
FeS 1.14(s)＋2HCl(g)＋0.14H 2(g)
平衡分压(atm) 0.300 0.803 0.056 3
0.14
2
P P 0.14
(0.0563)
(0.803)
,lg 0.231(0.300)
K K =
=
5、理想气体反应2A(g) B(g)＋x C(g)
（1）开始时体系中只有A ，A 相对分子质量为44。实验测得101.325kPa 和2 500K 时，A 有14%分解，平衡时混合气体的平均相对分子质量为41.12，求x 值。
（2）在101.325kPa 和3 000K 时，实验测得平衡时混合气体的密度为0.15kg/m 3，根据此数据计算说明该反应是吸热反应还是放热反应。
解析：（1）2A(g)
B(g) ＋ x C(g) △n
2n 0 0
平衡时 2n ·86% n ·14% nx ·14% (x －1) n ·14%
41.1222
44
2(1)14%
0.158.3143000
(2)36.941.12
101.325
n
x n x n R T
M P
ρ=
=+-??=
=
=<
平衡向正反应方向移动，正反应为吸热反应。 6、在活塞的密闭不锈钢筒中，吸入一定量的炭粉（足量）和 1 g 水加热至1000℃，发生反应：C(s)＋H -2O(g)
CO(g)＋H 2(g)，一会儿，钢筒活塞处于A 处。
回答下称问题：（1）在1000℃，1.01×105Pa 时钢筒中气体的体积_______5.8L （填：“大于”、“等于”或“小于”），简述原因：__________________________。（2）当温度不变时，将活塞向右推进至B 处时，混合气体的平均分子量如何变化？为什么？（3）如果开始时吸入的是一定量的炭粉（足量）和x mol H 2O ，y mol CO 和x mol H 2，控制在1000℃，1.01×105Pa ，一会儿把活塞向右推，发现混合气体的平均分子量变化与（2）中变化刚好相反，则x ，y ，z 应满足什么条件？原混合气体（H 2O 为气态）的平均分子量应满足什么条件？
解析：（1）由pV=nRT 可知，1 g H 2O 在1000℃的体积
V =Nrt/p =1 g/(18g/mol)×(8 314.3Pa ·L/mol ·K －
1)×1 273K ×(1.01×105Pa)=5.8L 。
反应向正反应方向进行，正反应为气体体积增加的反应，所以钢筒中气体体积大于5.8L 。
（2）因为右端CO和H2的平均分子量=(28＋2)/2=15，左端H2O(g)的分子量为18，加压后平衡向左移动，即向分子量增加的方向移动，所以加压到B处时混合气体平均分子量增大。
（3）设CO转化量为a mol
C(s) ＋H2O(g) CO(g) ＋H2(g)
起始物质的量x y x
转化物质的量a a a
平衡物质的量x＋a y－a x－a
因为M（初）=(18x＋28y＋2x)/(x＋y＋z)
M（末）=[18(x＋a)＋28(y－a)＋2(x－a)]/(x＋y＋z－a)
=(18x＋28y＋z－12a)/ (x＋y＋z－a)
令18x＋28y＋2z=m, x＋y＋z=n，则有：M（初）=m/n，M（末）=(m－12a)/(n－a)。
因为M（初）>M（末）。即m/n>(m－12a)/(n－a)，整理得：m/n<12，即原混合气体平均分子量应满足M（初）<12。
将M（初）<12代入原式有：(18x＋28y＋2z)/(x＋y＋z)<12，整理上式可得：3x＋8y<5z，此即为x, y, z应满足的条件。
7、把在常压下NO气体压缩到100个大气压（1个标准大气压=101.325kPa)，然后在一
个体积固定的容器里加热到50℃，发现气体的压力迅速下降，当压力降至略小于原压力的2 3
就不再改变，已知其中一种产物的相对分子质量为44。请用化学反应方程式和简单的文字解释这一实验现象________________________。
解析：（1）加热时压力下降，说明发生了化学反应，生成物中气体的体积相对反应物是减小的。
（2）压力减小到23，说明3体积NO 气体反应生成了2体积气体产物。
（3）压力略小于
23
就不再改变，说明有进一步的可逆反应使气体体积略小，达到平衡
状态后气体体积便不再改变，这是反应达到平衡状态的特征。
（4）一种产物相对分子质量为44，在氮、氧、氮的氧化物中只N 2O 的相对分子质量为44。从而可推测3体积的NO 首先反应生成了1体积N 2O 和1体积NO 2，在加压下，NO 2转化为N 2O 4使气体体积再进一步减小。
所以 发生反应1002250℃
3N O N O N O ，+ 个大气压气体体积减小到23
，故压力为原来
的
23
；又因发生可逆反应2NO 2 N 2O 4，气体体积进一步缩小，故压力小于
23
，且因后者
是可逆反应，故反应达到平衡后，压力不变。
8、1962年，N. Bartlett 用PtF 6与Xe 在一定条件下反应，制得了第一个稀有气体化合物，这种化合物含F 的质量分数为0.259。它极易于水反应，0.440 g 该化合物与水反应可得标准状况下氙和氧气物质的量比为2︰1的混合气体33.6mL 。
请根据上述条件，写出该化合物与水反应的化学方程式。
解析：本题要求写出有关反应的化学方程式，由于部分反应物和生成物未知，有一定难度。其中稀有气体化合物的化学式可通过如下方式求得。
设有1 g 该化合物，则含F 为0.259 g ，含Xe ：
3
X e 233.610
13131.30.298(g )
22.4
0.440
m -??
=
?
?=
含Pt ：m Pt =1－(0.259＋0.298)=0.443(g)
X e P t F 0.2980.4430.259
:::
:1:1:6131.3
19519
n n n =
=所以
则稀有气体化合物的化学式为XePtF 6。
易知，在反应中XePtF 6是强氧化剂，这可从两方面理解。一方面作为稀有气体的化合物，应不够稳定，Xe 应该容易被还原。另一方面，反应有O 2产生，即水被氧化了，那么
XePtF 6被还原成何物？由题意知Xe 是其中之一，Pt 是否被还原？
26O O
22F X e
P t
X e P t (6)
1H 2
x x ↓
↓
-??→
+↓↓
↓
↓
-??→
氧化数 氧化数 氧化数氧化数为 氧化数为0 氧化数变化[0-(-2)]=2
氧化数
氧化数变化为+6 为-6 为0 为
由氧化数升降相等可得：6－x =2，x =4。
即反应后Pt 的氧化数变为＋4，因为是水解产物，可写成PtO 2，所以反应的化学方程式为：
2XePtF 6＋6H 2O=2Xe ↑＋O 2↑＋2PtO 2＋12HF
当然仅从氧化数考虑，将PtO 2写成PtF 4也可以，但实际PtF 4遇水也会强烈水解。 9、二氧化氮是大气中许多含氮氧化物之一，它可二聚成N 2O 4(g)。
（1）N 2O 4(g)解离成NO 2(g)的反应是一级反应，298K 时速率常数是5.3×104s －
1，求
N 2O 4(g)分解20%需多长时间？
（2）NO 2(g)二聚成N 2O 4(g)是二级反应，在198K ，速率常数是9.8×104L/(mol ·s)，它的逆反应是一级反应，速率常数是5.3×104s －
1。请根据这些数据计算反应2NO 2(g)
N 2O 4(g)
在198K 时的浓度平衡常数K c 。
解析：（1）在恒容条件下，不考虑逆反应时0
ln
。
c kt c =-将有关数据代入可得：t =4.2
×106(s)。
（2）平衡时，K 正224
2
N
O N O K c K c =正逆
24
2
6N
O c 24
N O
2
1
9.8105.310
1.810(m o l L
)
c K K K c -?=
=
=
?=? 正逆
化学反应速率与化学平衡知识点归纳
⑴. 化学反应速率的概念及表示方法：通过计算式：v =Δc /Δt来理解其概念： ①化学反应速率与反应消耗的时间(Δt)和反应物浓度的变化(Δc)有关； ②在同一反应中，用不同的物质来表示反应速率时，数值可以相同，也可以是不同的。但这些数值所表示的都是同一个反应速率。因此，表示反应速率时，必须说明用哪种物质作为标准。用不同物质来表示的反应速率时，其比值一定等于化学反应方程式中的化学计量数之比。如：化学反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 的：v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D) = m∶n∶p∶q ③一般来说，化学反应速率随反应进行而逐渐减慢。因此某一段时间内的化学反应速率，实际是这段时间内的平均速率，而不是瞬时速率。 ⑵. 影响化学反应速率的因素： I. 决定因素（内因）：反应物本身的性质。 Ⅱ.条件因素（外因）（也是我们研究的对象）： ①. 浓度：其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大活化分子总数，从而加快化学反应速率。值得注意的是，固态物质和纯液态物质的浓度可视为常数； ②. 压强：对于气体而言，压缩气体体积，可以增大浓度，从而使化学反应速率加快。值得注意的是，如果增大气体压强时，不能改变反应气体的浓度，则不影响化学反应速率。③. 温度：其他条件不变时，升高温度，能提高反应分子的能量，增加活化分子百分数，从而加快化学反应速率。 ④. 催化剂：使用催化剂能等同地改变可逆反应的正、逆化学反应速率。 ⑤. 其他因素。如固体反应物的表面积（颗粒大小）、光、不同溶剂、超声波等。 2. 化学平衡： ⑴. 化学平衡研究的对象：可逆反应。 ⑵. 化学平衡的概念（略）； ⑶. 化学平衡的特征： 动：动态平衡。平衡时v正==v逆≠0 等：v正＝v逆 定：条件一定，平衡混合物中各组分的百分含量一定（不是相等）； 变：条件改变，原平衡被破坏，发生移动，在新的条件下建立新的化学平衡。 ⑷. 化学平衡的标志：（处于化学平衡时）： ①、速率标志：v正＝v逆≠0； ②、反应混合物中各组分的体积分数、物质的量分数、质量分数不再发生变化； ③、反应物的转化率、生成物的产率不再发生变化； ④、反应物反应时破坏的化学键与逆反应得到的反应物形成的化学键种类和数量相同； ⑤、对于气体体积数不同的可逆反应，达到化学平衡时，体积和压强也不再发生变化。【例1】在一定温度下，反应A2(g) + B2(g) 2AB(g)达到平衡的标志是( C ) A. 单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的AB B. 容器内的压强不随时间变化 C. 单位时间生成2n mol的AB同时生成n mol的B2 D. 单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的B2 ⑸. 化学平衡状态的判断： 举例反应mA(g) ＋nB(g) pC(g) ＋qD(g) 混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定平衡 ②各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡③各气体的体积或体积分数一定平衡 ④总压强、总体积、总物质的量一定不一定平衡
化学反应速率和平衡知识点归纳
化学反应速率和化学平衡 【专题目标】 1．了解化学反应速率的概念及表示方法，掌握同一反应中不同物质的化学反应速率与化学方程式中各物质的化学计量数的关系。 （1）概念：通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。 （2）表达式：t c v ??=(A) (A)；单位：mol/(L ·min)或mol/(L ·s)。 （3）在同一反应中，用不同的物质表示反应速率的数值之比等于它们在化学方程式中的化学计量数之比。 2．了解化学反应的可逆性，理解化学平衡的特征，了解化学平衡与化学反应速率之间的内在联系。 （1）概念：在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态叫做化学平衡状态，简称化学平衡。 （2）化学平衡状态的特征： ①“动” ：化学平衡是动态平衡，即：v 正＝v 逆≠0 ②“等” ：达到化学平衡时v 正＝v 逆，即同一物质的消耗速率等于生成速率 ③“定” ：外界条件不变时，处于化学平衡状态的各物质的浓度、质量分数或体积分数保持不变 ④“变” ：可逆反应的平衡状态是相对的，暂时的，当影响平衡的条件改变时，化学平衡即被破坏，并在新的条件下建立新的平衡状态 3．理解浓度、压强和温度等条件对化学平衡的影响，理解平衡移动原理的涵义。 理解勒夏特列原理：如果改变影响化学平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就会向着能够减弱这种改变的方向移动。
4．学会应用建立等效平衡的思维方式解决化学平衡中的常见问题。 【经典题型】 一、化学反应速率 题型一：根据化学计量数之比，计算反应速率 【例1】反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)在10L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol，则此反应的平均速率) (X v（反应物的消耗速率或产物的生成速率）可表示为（C ） A．) mol/(L 0.010 ) (NH 3 s v? =B．) mol/(L 0.001 ) (O 2 s v? = C．) mol/(L 0.001 (NO)s v? =D．) mol/(L 0.045 O) (H 2 s v? = 【方法点拨】速率之比化学计量数之比 题型二：以图象形式给出条件，计算反应速率 【例2】某温度时，在2L容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由图中数据分析：该反应的化学方程式为___3X+Y_______2Z_______。反应开始至2min，用Z表示的平均反应速率为__0.05mol/(L·min)__________。 题型三：根据已知的浓度、温度等条件，比较反应速率的大小 【例3】把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL 2mol/L盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是（ B ） A．10℃20mL 3mol/L的X溶液 B．20℃30mL 2mol/L的X溶液 C．20℃10mL 4mol/L的X溶液 D．10℃10mL 2mol/L的X溶液 二、化学平衡 题型四：已知一个可逆反应、一种起始状态
第三章化学反应速率和化学平衡答案
第三章 化学反应速率和化学平衡 习题3-1 什么是反应的速率常数？它的大小与浓度、温度、催化剂等因素有什么关系？ 答：反应的速率大都可以表示为与反应物浓度方次的乘积成正比： υ=k·c α(A)·c β(B)，式中比例常数k 就是速率常数。速率常数在数值上等于反应物浓度均为1 mol·L -1时的反应速率。k 的大小与反应物浓度无关，改变温度或使用催化剂会使速率常数k 的数值发生变化。 习题 3-2 什么是活化能？ 答：Arrhenius 总结了大量实验事实，提出一个经验公式：速率常数k 的对数与1/T 有线形关系：C T R E k a +?-=1ln 式中E a 就是活化能，它表示活化分子具有的最低能量与反应分 子平均能量之差。 习题3-3 什么是催化剂？其特点有哪些？ 答：某些物质可以改变化学反应的速率，它们就是催化剂。催化剂参与反应，改变反应历程，降低反应活化能。催化剂不改变反应体系的热力学状态，使用催化剂同样影响正、逆反应的速率。不影响化学平衡，只能缩短达到平衡的时间。 习题3-4 NOCl 分解反应为2NOCl→2NO+Cl 2实验测得NOCl 的浓度与时间的关系如下： t/s 0 10 20 30 40 50 c （NOCl ）/mol·L -1 求各时间段内反应的平均速率；用作图法求t =25s 时的瞬时速率。 解：t=0-10s 时，10 42 .100.2-= ??= t c υ= ·L -1·s -1 t=10-20s 时，102099 .042.1--= ??=t c υ= ·L -1·s -1 t=20-30s 时，203071 .099.0--= ??=t c υ= ·L -1·s -1 t=30-40s 时，304056 .071.0--= ??=t c υ= ·L -1·s -1 t=40-50s 时，40 5048.056.0--=??=t c υ= ·L -1·s -1 作图法略。 习题3-5 660K 时反应2NO + O 2→2NO 2 ，NO 和O 2的初始浓度c (NO )和c (O 2)及反应的初始速率υ的实验数据： c (NO )/mol·L -1 c (O 2)/mol·L -1 υ/mol·L -1·s -1
化学反应速率与化学平衡的知识点归纳
?一、化学反应速率 ? 1. 化学反应速率（v） ?⑴定义：用来衡量化学反应的快慢，单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化 ?⑵表示方法：单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示 ?⑶计算公式：v=Δc/Δt（υ：平均速率，Δc：浓度变化，Δt：时间）单位：mol/（L·s） ?⑷影响因素： ?①决定因素（内因）：反应物的性质（决定因素） ?②条件因素（外因）：反应所处的条件 ? 2. ※注意：（1）、参加反应的物质为固体和液体，由于压强的变化对浓度几乎无影响，可以认为反应速率不变 （2）、惰性气体对于速率的影响 ①恒温恒容时：充入惰性气体→总压增大，但是各分压不变，各物质浓度不变→反应速率不变
②恒温恒体时：充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢 二、化学平衡 （一）1.定义： 化学平衡状态：一定条件下，当一个可逆反应进行到正逆反应速率相等时，更组成成分浓度不再改变，达到表面上静止的一种“平衡”，这就是这个反应所能达到的限度即化学平衡状态。 2、化学平衡的特征 逆（研究前提是可逆反应） 等（同一物质的正逆反应速率相等） 动（动态平衡） 定（各物质的浓度与质量分数恒定） 变（条件改变，平衡发生变化） 3、判断平衡的依据
（二）影响化学平衡移动的因素 1、浓度对化学平衡移动的影响（1）影响规律：在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减少生成物的浓度，都可以使平衡向正方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使平衡向逆方向移动 （2）增加固体或纯液体的量，由于浓度不变，所以平衡_不移动_ （3）在溶液中进行的反应，如果稀释溶液，反应物浓度__减小__，生成物浓度也_减小_， V正_减小__，V逆也_减小__，但是减小的程度不同，总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和_大_的方向移动。 2、温度对化学平衡移动的影响 影响规律：在其他条件不变的情况下，温度升高会使化学平衡向着___吸热反应______方向移动，温度降低会使化学平衡向着_放热反应__方向移动。 3、压强对化学平衡移动的影响 影响规律：其他条件不变时，增大压强，会使平衡向着__体积缩小___方向移动；减小压强，会使平衡向着___体积增大__方向移动。 注意：（1）改变压强不能使无气态物质存在的化学平衡发生移动 （2）气体减压或增压与溶液稀释或浓缩的化学平衡移动规律相似 4.催化剂对化学平衡的影响：由于使用催化剂对正反应速率和逆反应速率影响的程度是等同的，所以平衡__不移动___。但是使用催化剂可以影响可逆反应达到平衡所需的_时间_。 5.勒夏特列原理（平衡移动原理）：如果改变影响平衡的条件之一（如温度，压强，浓度），平衡向着能够减弱这种改变的方向移动。 三、化学平衡常数 （一）定义：在一定温度下，当一个反应达到化学平衡时，___生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数____比值。符号：__K__ （二）使用化学平衡常数K应注意的问题：
化学反应速率与化学平衡
化学反应速率与化学平衡
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化学反应速率与化学平衡复习 【例题1】煤制成天然气是煤气化的一种重要方法。其工艺核心是合成过程中的甲烷化,涉及的主要反应： CO(g）+3H 2(g）CＨ4(ｇ) + H2O(g) △Ｈ＜0 ① ＣO 2(g）+4H2(g)CH４(g) + 2Ｈ２O(ｇ) △Ｈ＜0 ② 现在３00℃，容积为2Ｌ的密闭容器中进行有关合成天然气的实验，相关数据记录如下： CO/ moｌCＯ２/ mｏl H２/ mｏl CＨ4/ mol H2O／ｍｏ ｌ 0 min43400０ ３0 min2２a3— 70 mｉn1b c d6 下列有关说法错误的是 A. a= 3０,b =１.５B． c ＝2５，ｄ＝4．５ C.前3０min内,反应①的平均反应速率v(CH4) = 0.0５mol／(L·min） Ｄ.后40 min内,反应②的平均反应速率ｖ(H２) =０．025moｌ/(Ｌ·min) 【解析】根据表中数据，在前3０miｎ内,反应①消耗了2ｍoｌCO，同时消耗H2的物质的量是消耗ＣＯ的3倍，即６ｍｏl,而反应②消耗了１mｏl CＯ2，同时消耗H2的物质的量是消耗ＣO2的2倍,即4 ｍoｌ，共消耗H210ｍｏl，则a = ３0;到70 miｎ时，H2O 为6mol,反应①消耗的CＯ为3 moｌ，由反应①生成的H2O为3mol，则由应②生成的H2O也为３ｍoｌ，同时消耗的CO２为1．5 mol,则不难得出b = １.5,c = 25，ｄ= 4.5。前30 ｍｉn内由反应①生成的ＣH４为２mol，浓度该变量为1ｍol/L,对应的反应速率ｖ(CH４)约为0.03３moｌ/(L·miｎ)；后４０mｉn内由反应②消耗的H2为2 ｍol,浓度改变量为1 moｌ/L，对应的反应速率v(H２)为0.０25 mol/(L·min）。 答案：C
化学反应速率和化学平衡练习题(含详细答案)
化学反应速率和化学平衡综合练习 一、选择题(包括15个小题，每小题4分，共60分。每小题有只一个选项符合题意。) 1. 设反应C＋CO 22CO（正反应吸热）反应速率为v1，N2＋3H22NH3（正反应放热）， 反应速率为v2。对于上述反应，当温度升高时，v1、v2的变化情况为 A. 同时增大 B. 同时减小 C. v1增大，v2减小 D. v1减小，v2增大 2. 在一密闭容器内发生氨分解反应：2NH 3N2＋3H2。已知NH3起始浓度是2.6 mol·L－1， 4s末为1.0 mol·L－1，若用NH3的浓度变化来表示此反应的速率，则v（NH3）应为 A. 0.04 mol·L－1·s－1 B. 0.4 mol·L－1 ·s－1 C. 1.6 mol·L－1·s－1 D. 0.8 mol·L－1·s－1 3. 在温度不变的条件下，密闭容器中发生如下反应：2SO 2＋O22SO3，下列叙述能够说 明反应已经达到平衡状态的是 A. 容器中SO2、O2、SO3共存 B. SO2与SO3的浓度相等 C. 容器中SO2、O2、SO3的物质的量之比为2∶1∶2 D. 反应容器中压强不随时间变化 4. 反应2A(g)2B(g)+E(g)(正反应为吸热反应)达到平衡时，要使正反应速率降低，A 的浓度增大，应采取的措施是 A. 加压 B. 减压 C. 减少E的浓度 D. 降温 5. 一定温度下，浓度均为1mol·L－1的A2和B2两种气体，在密闭容器内反应生成气体C， 反应达平衡后，测得：c(A2)＝0.58 mol·L－1，c(B2)＝0.16 mol·L－1，c(C)＝0.84 mol·L －1，则该反应的正确表达式为 A. 2A 2＋B22A2B B. A2＋B22AB C. A 2＋B2A2B2 D. A2＋2B22AB2 6. 一定条件下的反应：PCl 5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)(正反应吸热)达到平衡后，下列情况 使PCl5分解率降低的是 A. 温度、体积不变，充入氩气 B. 体积不变，对体系加热 C. 温度、体积不变，充入氯气 D. 温度不变，增大容器体积 7. 在一定温度下，把2. 0体积的N2和6. 0体积的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，容器中发生如下反应：N 2＋3H22NH3。已知平衡时NH3的浓度是c mol·L－1，现按下列四种配比作为起始物质，分别充入上述容器，并保持温度不变，则达到平衡后，NH3的浓度不为 ．．c mol·L－1的是 A. 1.0体积的N2和3.0体积的H2 B. 2.0体积的N2、6.0体积的H2和4.0体积的NH3 C. 4.0体积的NH3和1.0体积的H2 D. 2.0体积的NH3 8. 将 3 mol O2加入到V L的反应器中，在高温下放电，经t1 s建立了平衡体系： 3O 22O3，此时测知O2的转化率为30%，下列图象能正确表示气体的物质的量浓度(m)
速率、平衡图表
速率、平衡图表 1．一定条件下铁可以和CO 2发生反应：Fe(s)＋CO 2(g) FeO(s)＋CO(g) ΔH >0,1 100 ℃ 时，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO 2气体，反应过程中CO 2气体和CO 气体的浓度与时间的关系如图所示。 (1)该反应的平衡常数表达式K ＝__________。 (2)下列措施中能使平衡时K 增大的是________(填序号)。 A ．升高温度 B ．增大压强 C ．充入一定量CO D ．降低温度 (3)8分钟内，CO 的平均反应速率v (CO)＝________mol·L － 1·min － 1。 (4)1 100 ℃时，2 L 的密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下： A ．2c 1＝3c 2 B ．φ1＝φ2 C ．p 1
化学反应速率和平衡知识点
第二册第二章 化学平衡 化学反应速率和化学平衡理论是中学重要基础理论之一。为什么一个反应的进行需要这样或那样的条件呢？这就与下面这两个方面有关：一是反应进行的快慢，即化学反应速率问题；一是反应进行的程度，即化学平衡问题。本章就专门学习化学反应速率和化学平衡理论。首先学习化学反应速率： 一、化学反应速率的表示和计算： 化学反应速率通常是用单位时间内任何一种指定的反应物浓度的减少或任何一种指定生成物浓度的增加来表示的。即单位时间内某物质浓度的变化量。 [例1]按合成氨反应的下列数据求以N 2、H 2、NH 3表示的反应速率。 N 2 + 3H 2 2NH 3 起始浓度 （mol/L ） 1.0 3.0 0 2秒末浓度（mol/L ） 0.6 1.8 0.8 则以N 2、H 2、NH 3的浓度变化表示的速率分别为： 11NH 11H 11N S L mol 4.02 08.0V S L mol 6.028.10.3V S L mol 2.026.00.1V 322------??=-=??=-=??=-= 注意： ①反应速率不取负值； ②速率单位：一般浓度变化量用mol/L, 时间用秒、分、小时等； ③同一化学反应，选用不同物质表示反应速率时，可能有不同的速率数值， 但速率数值之比等于方程式中各物质的系数比。如上例中：0.2:0.6:0.4=1:3:2 ④要区别平均速率与瞬时速率。（上例中指2秒内的平均速率） 二、影响反应速率的条件： 内因：反应物的化学性质。 外因：浓度、压强、温度、催化剂等 （1）浓度的影响： 我们知道，同样的木条，在空气中燃烧较慢，在氧气中则很快。 又如：Na 2S 2O 3 + H 2SO 4 = S ↓+SO 2 ↑+ H 2O + Na 2SO 4 浓度大→快 析出硫的速率 浓度小→慢 结论：当其它条件不变时，增大反应物的（气体或溶液）浓度，可以加快反应速率。
速率平衡图像
化学反应速率、化学平衡图像 一、ν-t 图像或c-t 图像 1. ν-t 图像：分清正逆反应，分清各因素(浓度、温度、压强、催化剂)对反应速率和平衡移动的影响。 【练习1】对于反应2SO 2(g)+O 2 (g) 2SO 3(g) △H ＜0， 填写改变的条件及平衡移动的方向。 t 1时， ， 平衡向 移动。 t 2时， ， 平衡向 移动。 t 3时， ， 平衡向 移动。 t 4时， ， 平衡向 移动。 小结：改变 条件，图像一点保持连续；改变 ，两点突变，_____________使正逆反应速率同等程度的增大而平衡不移动。 【练习2】对达到平衡状态的可逆反应X+Y Z+W ，在其他条件不变的情况下，增大压强，反应 速率变化如下图左所示，则图像中关于X 、Y 、Z 、W 四种物质的聚集状态为( ) A ．Z 、W 均为气体，X 、Y 中有一种是气体 B ．Z 、W 中有一种是气体，X 、Y 皆非气体 C ．X 、Y 、Z 、W 皆非气体 D ．X 、Y 均为气体，Z 、W 中有一种为气体 【练习3】在密闭容器,一定条件下进行反应, mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)，若增大压强或升高温度,重新达到平衡,变化过程均如上图右 所示,则对该反应叙述正确的是( ) A ．正反应是吸热反应 B ．逆反应是吸热反应 C ．m+n>p+q D ．m+n 化学反应速率与平衡 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期: ? 1.已知反应A + 3Ｂ ＝ 2C ＋ D 在某段时间内以A 的浓度变化表示的化学反应速率为 1mo ｌ/（L ·m ｉn),则此段时间内以C 的浓度表示的化学反应速率为 A 、0·5mo ｌ／（Ｌ·ｍi ｎ) Ｂ、1mol ／(L ·mi ｎ) C 、３ｍｏｌ/（L ·m ｉn ） D 、2mo ｌ／(L ·m ｉn ） 2.在2A ＋Ｂ＝ 3Ｃ+４D 中，表示该反应速率最快的是 A ．V (Ａ) = 0.5m ｏl ·L －1·S －1 B ．V (B ） ＝ 0.３ m o l ·L －1·S －1 C.Ｖ (Ｃ) = 0.8m ｏl ·L -1·S -１ Ｄ.Ｖ (D )= ６0 ｍo l ·L －1·ｍｉn -1 3．对于反应Ｎ2（g)＋３H 2（g ） 2NH 3(g ），能增大正反应速率的措施是 Ａ.通入大量H 2 B ．增大容积 C ．移去部分NH ３ Ｄ．降低体系温度 4．在一定条件下，密闭容器中进行的反应: Ｈ2 + I 2 ２ＨＩ 对于下列示意图所表示的涵义解释正确的是 A.反应开始时，容器中投入了H 2、I ２、HI 三种气体 B ．0到t 1时刻，反应向逆反应方向进行 C.t 1时刻后,正、逆反应的速率均为零 D ．t １时刻后，Ｈ2、I 2、HI 三种气体的浓度达到相等 5.已知某可逆反应在密闭容器中进行: Ａ（ｇ）+2B(g) Ｃ(g)+D(s) 正反应为放热反应。 图中曲线a 代表一定条件下该反应的过程。 若使ａ 曲线变为b 曲线,可采取的措施是 Ａ．增大A 的浓度 B ．缩小容器的容积 Ｃ．加入催化剂 Ｄ.升高温度 6.在密闭容器中进行2SO 2（g ）+ O 2 (g) 2S Ｏ３(g)?H ﹤0 右图是某次实验的化学反应速率随时间变化的图象, 推断在t 1时刻突然变化的条件可能是 ? A ．使用催化剂? B.减小生成物的浓度 C ．降低体系温度 Ｄ．增大容器的体积 7． ＮＯ和C Ｏ都是汽车尾气里的有害物质，它们能缓慢起反应,生成Ｎ２和ＣO ２，2()2()NO g CO g +22()2()N g CO g +对此反应，下列叙述正确的是 A.使用催化剂不改变反应速率 B ．升高温度能加快反应速率 Ｃ.降低压强能增大反应速率 D.改变压强对反应速率无影响 8．已知：Ｃ(ｓ)+C Ｏ2(g) 2CO （ｇ) △H>0。该反应达到平衡后,下列条件有利 于反应向正方向进行的是 A.升高温度和减小压强 B.降低温度和减小 压强 C.降低温度和增大压强 Ｄ．升高温度和增大压强 ９.在一定温度下，容器内某一反应中M 、N 的物质的量随反应时间变化的曲线如下图所示， 下列表述正确的是??? ?? A ．ｔ1时，N 的浓度是M 浓度的2倍 B.ｔ２时，正、逆反应速率相等，达到平 衡 C ．t 3时,正反应速率大于逆反应速率 Ｄ．反应的化学方程式为:2M N v （H 2 + I 2 → ｖ（2HI → 时反应速率t 0 化学反应速率和平衡图像 一、回顾 1.影响化学反应速率的外界因素 2.影响化学平衡的外界因素 外界因素改变的条件平衡移动的方向 浓度增大反应物浓度减小反应物浓度增大生成物浓度减小生成物浓度 压强增大体系压强减小体系压强 温度 升高体系温度 降低体系温度 二、内容 1.速率—时间图 解法识记： 1.增加反应物浓度，v正跳上得更大；减小反应物浓度，v正跳下得更大 2.增加生成物浓度，v逆跳上得更大；减小生成物浓度，v逆跳下得更大 3.升高温度，吸热方向跳上得更大；降底温度，吸热方向跳下得更大 4.增大压强，计量数减小方向跳上得更大；减小压强，计量数减小方向跳下得更大 若v正在v逆的上方，即平衡向正反应方向移动；若v逆在v正的上方，即平衡向逆反应方向移动。 2.浓度（或物质的量）—时间图 1.可逆反应a X(g)＋b Y(g) c Z(g) 在一定温度下的一密闭容器内达到平衡后， t0时改变某一外界条件，化学反应速率(v) —时间(t)图象如图，则下列说法中正确的 是( ) A．若a＋b＝c，则t0时只能是增大了容器的压强 B．若a＋b＝c，则t0时只能是加入了催化剂 C．若a＋b≠c，则t0时只能是增大了容器的压强 D．若a＋b≠c，则t0时只能是加入了催化剂 【典例2】(2013·成都模拟)可逆反应N2+3H2 2NH3是工业上合成氨的重要反应。 1)根据图1请写出合成氨的热化学方程式______________ ________________________(热量用E1、E2或E3表示)。 (2)图1中虚线部分是通过改变化学反应中的___________条件,该条件的改变与图2中哪一时刻条件的改变相同_________(用“t1…t6”表示)。 第3章 化学平衡和化学反应速率 【3-1】写出下列反应的标准平衡常数表达式 （1） 2N 2O 5(g)+4NO 2(g)O 2 (g) （2） SiCl 4(l)2H 2O(g) +SiO 2(s)+ 4HCl （3） CaCO 3(s)CaO(s)CO 2(g) + （4） ZnS(s)+ 2H +(aq) Zn 2+(aq) +H 2 S(g) 解：（1）222542 (/)(/) (/) NO O N O p p p p K p p θθθ θ= （2）424 2 (/)(/)(/) HCl SiCl H O p p K c c p p θθ θθ= （3）2/CO K p p θθ= （4）222 (/)(/) (/)H S Zn H c c p p K c c θθθ θ++= 【3-2】尿素22()CO NH (s)的△f G ⊙ =-197.15kJ· mol -1，其他物质△f G ⊙的查附录二。求下列反应在298K 时的K ⊙ ：23CO +2g)NH ((g) 222 H O +CO (g)()NH (s) 解：?r G θ = -197.15 + (-228.6) – 2?(-16.5) – (-394.4) = 1.65 (kJ/mol) 1.65?103 = -8.314?298lnK θ, K θ = 0.514 【3-3】 673K 时，将0.025molCOCl 2(g)充入1.0L 容器中，当建立下列平衡时： COCl 2(g) CO(g)+Cl 2(g) 有16% COCl 2解离。求此时的K ⊙ 。 解：042.0p /RT )16.01(025.0)p /()RT 16.0025.0(K 2 2=-??= θ θθ [p θ = 101.3 kPa, R = 8.314 J/(mol·K)] 【3-4】 298K 时，向1.00L 烧瓶中充入足量的N 2O 4,使起始压力为100kPa ，一部分N 2O 4分解为NO 2,达平衡时总压力为116kPa ，计算如下反应的K ⊙：N 2O 4 (g) 2NO 2(g)。 解：110010.00.404 (mol)8.314298n ?= =?， 211610.0 0.468 (mol)8.314298 n ?==? 12 .03 .1010.10340.0298314.8016.00 .10RT )468.0404.02(] 0.10RT )404.0468.0(2[K 2 =????=-?-?=θ 化学反应速率与平衡第1讲 第第1 讲讲 化学反应速率考点一化学反应速率1．表示方法：通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。 2．数学表达式及单位：v＝ΔcΔt ，单位为mol·L－1 ·min －1或mol·L －1 ·s －1 。 3．规律：同一反应在同一时间内，用不同物质来表示的反应速率可能不同，但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。 题组一化学反应速率的大小比较1．已知反应4CO＋2NO 2 N 2 ＋4CO 2 在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是A．v(CO)＝1.5 mol·L－1 ·min －1 B．v(NO2 )＝0.7 mol·L－1 ·min －1 C．v(N 2 )＝0.4 mol·L－1 ·min －1 D．v(CO2 )＝1.1 mol·L－1 ·min －1 题组二“三段式”模板突破化学反应速率的计算2．(1)将4 mol A 气体和2 mol B 气体在2 L 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2 s 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 表示的反应速率为0.3 mol·L－1 ·s －1 ②用物质B 表示的反应速率为0.6 mol·L －1 ·s －1 ③2 s 时物质A 的转化率为70% ④2 s 时物质B 的浓度为0.7 mol·L－1 其中正确的是 A．①③ B．①④ C．②③ D．③④ (2)若①②中用A、B 表示的反应速率分别为0.3 mol·L－1 ·s －1 、0.6 mol·L －1 ·s －1 ，哪种物质表示的反应速率更快？(3)若物质A 的转化率经过计算为30%，那么，物质B 的转化率为多少？你能迅速得出答案吗？考点二影响化学反应速率的因素1．内因(主要因素)：反应物本身的性质。 2．外因(其他条件不变，只改变一个条件) 3．理论解释——有效碰撞理论(1)活化分子、活化能、有效碰撞。 ①活化分子：能够发生有效碰撞的分子。 ②活化能：如图 图中：E 1 为反应的活化能，使用催化剂时的活化能为E 3 ，反应热为E 1 －E 2 。 ③有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。 (2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系 题组一浓度与压强对化学反应速率的影响1．对反应A＋B AB 来说，常温下按以下情况进行反应： ①20 mL 溶液中含A、B 各0.01 mol ②50 mL 溶液中含A、B 各0.05 mol ③0.1 mol·L－1的A、B溶液各10 mL ④0.5 mol·L－1的A、B 溶液各50 mL 四者反应速率的大小关系是 A．②①④③ B．④③②① 第二章 化学反应速率和化学平衡 知识点总结 要点一 化学反应速率大小的比较 （一）化学反应速率 1.表示方法 通常用单位时间内反应物浓度的_______________或生成物浓度的 _______________来表示。 2.数学表达式： ，单位为 。 对于Δc （反应物）=c （初）-c(末), 对于Δc （生成物）=c （末）-c （初）。Δt 表示反应所需时间，单位为 等。 3.单位 一般为_______________或_____________或______________ 。 4、对某一具体的化学反应来说，用不同物质 的浓度变化来表示化学反应速率时，数值往往不同，其数值之比等于 。 （二）根据化学方程式对化学反应速率的计算 求解化学反应速率的计算题一般按以下步骤： ①写出有关反应的化学方程式； ②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量； ③根据已知条件列方程式计算。 例如：反应 mA + nB pC 起始浓度 （mol/L ） a b c 转化浓度（mol/L ） x 某时刻浓度（mol/L ） a-x （1）同一化学反应速率用不同物质表示时数值 ，但比较反应速率的快慢不能只看数值的大小，而要通过转化换算成同一物质表示，再比较数值的大小。 （2）比较化学反应速率与化学计量数的比值，如aA+bB==pY+qZ ,即 比较 与 若 则A 表示的反应速率比B 大。 （3）注意反应速率单位的一致性。 （4）注意外界条件对化学反应速率的影响规律。 在反应A+3B 2C+2D 中，若某条 件下v(A)=0.15 mol/ (L·min) , 则此时用v(B)表示该反应的化 学反应速率为v(B)= _________ ;若起始条件下，物质C 的物质的量为0，经过5秒后，C 的物质的量浓度为0.45 mol/L ，则用v(C)表示该反应的化学反应速率为 _________ 。 （三） 化学反应速率的测定 按图安装两套装置，通过分液漏斗分别加入40 mL 1 mol/L 和 40 mL 4 mol/L 的硫酸，比较二者收集10 mL H 2所用的时间。 实验现象：两套装置中加入H 2SO 4溶液后都立即产生气泡，但加入1 mol/L 硫酸的装置中产生气泡的速率较_________，收集10 mL H 2用的时间较_________ ；加入4 mol/L 硫酸的装置中产生气泡的速率较_________ ，收集10 mL H 2用的时间较 _________ 。 要点二、化学反应速率图象及其应用 物质的量（或浓度）—时间图象及其应用 例如：某温度时，在定容（V L ）容器中，X 、Y 、 三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。 根据图象可进行如下计算： （1）某物质的反应速率、转化率， 如：V(X)=( n1- n3) /vt3 mol/(L ·s), Y 的转化率= (n2-n3)/n2 ×100%。 （2）确定化学方程式中的化学计量数之比 如X 、Y 、Z 三种物质的化学计量数之比为（n1-n3）∶(n2-n3)∶n2。 ①、在同一反应体系中用不同物质来表示反应速率时，其 是可以 的，但是这些数值都表示 。表示化学反应速率时，必须指明以 表示。 ②化学反应速率实际是 的平均速率，而不是 速率。 因为大部分反应不等速进行，随着各组分浓度的变化，反应速率也会变。开始时，速率快，随着反应的进行速率会减慢。所以我们在表示反应速率使用的是平均速度，我们定义也是平均速率。 ③不能用 体和 体来表示反应速率。 在一定温度下，固体和纯液体物质单位体积里的物质的量保持不变，即物质的量浓度为常数，因此它们的化学反应速率也被视为常数，所以不能用它们表示速率。但固态反应物的颗粒大小是影响反应速率的条件之一，即颗粒越小，表面积越大，反应速率越快 a (A) v b (B)v ,(B) (A)b a v v 选修4第二章《化学反应速率化学平衡》单元测试题 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1．在2A＋B3C＋4D反应中，表示该反应速率最快的是 A．υ（A）＝0.5 mol/（L·ｓ）B．υ（B）＝0.3 mol/（L·ｓ） C．υ（C）＝0.8 mol/（L·ｓ）D．υ（D）＝1 mol/（L·ｓ） 2．下列说法正确的是 A．增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子的百分数，从而使有效碰撞次数增大 B．有气体参加的反应，若增大压强（即缩小反应容器的体积），可增加活化分子的百分数，从而使反应速率增大C．升高温度能使化学反应速率增大，主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数 D．催化剂不影响反应活化能但能增大单位体积内活化分子百分数，从而增大反应速率 3．过程的自发性的作用是 A．判断过程的方向 B．确定过程是否一定会发生 C．判断过程发生的速率 D．判断过程的热效应 4.在2升的密闭容器中,发生以下反应:2A(g)+ B(g) 2C(g)+D(g) 。若最初加入的A和B都是4mol，在前10秒钟A 的平均反应速度为0.12 mol/（L·ｓ），则10秒钟时，容器中B的物质的量是 A. 1.6 mol B. 2.8 mol C.2.4 mol D.1.2 mol 5．一定条件下反应2AB(g) A2(g)＋B2(g)达到平衡状态的标志是 A．单位时间内生成nmolA2，同时消耗2n molAB B．容器内，3种气体AB、A2、B2共存 C．AB的消耗速率等于A2的消耗速率D．容器中各组分的体积分数不随时间变化 6．在一定温度不同压强（P1＜P2）下，可逆反应2X(g) 2Y(g) + Z(g)中，生成物Z在反应混合物中的体积分数（ψ）与反应时间（t）的关系有以下图示，正确的是 7．α1和α2分别为A、B在两个恒容容器中平衡体系A(g)2B(g)和2A(g)B(g)的转化率，在温度不变的情况下，均增加A的物质的量，下列判断正确的是 A．α1、α2均减小 B．α1、α2均增大 C．α1减小，α2增大 D．α1增大，α2减小 8．对可逆反应4NH3（g）+ 5O2（g4NO（g）+ 6H2O（g），下列叙述正确的是 A．达到化学平衡时，4υ正（O2）= 5υ逆（NO） B．若单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3 ，则反应达到平衡状态 C．达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减少，逆反应速率增大 D．化学反应速率关系是：2υ正（NH3）= 3υ正（H2O） （g）+2B2（g2AB2（g）△H ＜0，下列说法正确的 9．已知反应A A．升高温度，正向反应速率增加，逆向反应速率减小 B．升高温度有利于反应速率增加，从而缩短达到平衡的时间 C．达到平衡后，升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动 D．达到平衡后，降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动 第2讲化学平衡状态 1．可逆反应 (1)定义：在同一条件下既能够向正反应方向实行，同时又能够向逆反应方向实行的化学反应。 (2)特点：①二同：a.相同条件下；b.正逆反应同时实行。 (3)表示：在方程式中用“”表示。 2．化学平衡状态 (1)概念：一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持不变的状态。 (2)化学平衡的建立 (3)平衡特点 题组一极端假设法解化学平衡状态题的应用 1．一定条件下，对于可逆反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c 1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.08 mol·L－1，则下列判断准确的是( ) A．c1∶c2＝3∶1 B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3 C．X、Y的转化率不相等D．c1的取值范围为0 mol·L－1 化学反应速率和化学平衡重要知识点 1.化学反应速率的相关知识及计算 2.平衡的标志问题 3.等效平衡问题 4.化学平衡在不同条件下的比较问题 5.化学平衡移动问题 6. 化学平衡的图像问题 7.化学平衡的计算问题 1.化学反应速率的相关知识 ※化学反应速率(v): 1、是用来衡量化学反应行快慢程度的，通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。 2、表示方法：v(A)=△c(A)/△t (练习) 3、单位：mol/(L·s)或mol/(L·min)或mol/(L·h) 4、用不同物质表示的速率之比等于计量数之比。 5、影响因素： ①温度: ②压强: ③浓度: ④催化剂: 1、H2O2分解的反应催化剂是：二氧化猛、氧化铜、氧化铁等金属氧化物或盐均可，但效果没有二氧化锰好，另外动物肝脏也可以 2、有机物与H2的加成反应中催化剂是：镍 3、氨的催化氧化：NH3+O2---NO+H2O的反应催化剂是：铂 4、硫酸工业中，SO2+O2---SO3的反应催化剂是：V2O5 5、工业合成氨：N2+H2---NH3的反应催化剂是：铁触媒（以铁为主体的催化剂） 6、乙醇的催化氧化：铜或银2 CH3CH2OH+ O2 ——2 CH3CHO+2 H2O 2CH3CHO+O2 ——2CH3COOH 过程中铜丝先变黑后变红。 例题 1、已知反应A+3B = 2C+D在一分钟内A的物质的量浓度由2mol/L降为1mol/L，试分别求此一分钟内A和C的反应速率。 解: v(A)=△c(A)/△t =(2-1)mol/L÷1min=1mol/(L·min) v(A):v(C)=1:2 ∴v(C)= 2mol/(L·min) 2、用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加大的是（）。 A、对该反应体系加热 B、不用稀硫酸，改用98%浓硫酸 C、滴加少量CuSO4 D、不用铁片，改用铁粉 注意“真”变和“假”变”: 若体系的压强变化而使反应物或生成物的浓度发生变化即“真”变，否则是“假”变。如：2SO2+O2=2SO3 A.恒压时充入He： 由于SO2、O2、SO3的物质的量不变，体积V变大，∴浓度降低相当于“减压”，反应速率降低； B.恒容时充入He： 由于反应物生成物浓度不变，体系压强不变相当于“假”变。 2、化学平衡的标志(特征) 化学平衡状态的判断(化学平衡的标志)： 直接因素： ①速率关系：V正＝V逆 ②各物质的浓度不随时间的改变而改变 间接因素： ③各物质的百分含量(物质的量分数、体积分数、质量分数等)保持不变： ④混合气体的总物质的量、总压强、总体积不随时间的改变而改变（不一定） ⑤混合气体平均相对分子质量不随时间的改变而改变（不一定） ⑥混合气体的密度不随时间的改变而改变（不一定） ⑦反应体系内有色物质的颜色不随时间的改变而改变化学反应速率与平衡
化学反应速率和平衡图像
[实用参考]化学平衡和化学反应速率
化学反应速率与平衡第1讲
第二章 化学反应速率和化学平衡知识点总结
速率 平衡
化学反应速率与平衡第2讲
化学反应速率和化学平衡