重難點11化學(xué)反應(yīng)速率與平衡分析

<1

命題趨勢

考向2025考向預(yù)測

考向1化學(xué)反應(yīng)速率及影響因素預(yù)計2025年高考對本專題的考查仍會以選擇題和綜合題為

主，其中外界因素對平衡狀態(tài)的影響、化學(xué)平衡常數(shù)、與化

考向2化學(xué)平衡狀態(tài)及影響因素

學(xué)平衡和化學(xué)反應(yīng)速率相關(guān)的計算是考查的重點。側(cè)重考查

考向3化學(xué)反應(yīng)速率與平衡的圖像分析考生分析問題能力，信息整合應(yīng)用能力等，試題難度有逐漸

加大的趨勢。

考向4化學(xué)反應(yīng)的方向

<1

重難詮釋

【思維導(dǎo)圖】

反應(yīng)速率的計算與陵

分技巧】

一.掌握化學(xué)反應(yīng)速率的計算公式及影響因素

1.常用表示方法及計算

Ar(A)Ar?(A)

(1)表達式：v(A)^--=,單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小量或生成物濃度的增加量(均取

NtV-At

正值)；

(2)單位：molL-1s-1>mol，LT，minT、molL-1hM

(3)注意事項：

①濃度變化只適用于氣體和液體中的溶質(zhì)，不適用于固體和純液體；

②v指某段時間內(nèi)的平均反應(yīng)速率，而不是即時速率，且計算時取正值；

③化學(xué)反應(yīng)速率在一定條件下，也可以用其他物理量表示。如單位時間內(nèi)氣體體積變化、壓強變化、顏色

變化、固體質(zhì)量變化等。

(4)用不同物質(zhì)的濃度變化表示同一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率時，反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化

學(xué)計量數(shù)之比。例如，對于反應(yīng)機A(g)+〃B(g)三二0C(g)+qD(g),即v(A):v(B):v(C):v(D)=俏：〃：〃：〃。

2.化學(xué)反應(yīng)速率大小的比較方法

由于同一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率用不同物質(zhì)表示時數(shù)值可能不同，所以比較反應(yīng)的快慢不能只看數(shù)值的大小，

而要進行一定的轉(zhuǎn)化。

(1)看單位是否統(tǒng)一，若不統(tǒng)一，換算成相同的單位。

(2)單位統(tǒng)一后，換算成同一物質(zhì)表示的速率，再比較數(shù)值的大小。

(3)也可以直接比較化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的比值。

即對于一般反應(yīng)aA+6B=cC+內(nèi)，比較上—)_與1，.)，若"'A),則A表示的反應(yīng)速率比B

abab

的大。

3.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

(1)內(nèi)因(主要因素)：反應(yīng)物本身的性質(zhì)是影響化學(xué)反應(yīng)速率的決定因素。如鹵素單質(zhì)與H2反應(yīng)的速率大

小關(guān)系為F2>Cb>Br2>l2，鎂、鋁、鋅、鐵與稀硫酸反應(yīng)的速率大小關(guān)系為Mg>Al>Zn>Fe。

(2)外因(只改變一個條件，其他條件不變)

增大反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率加快，反之減慢。濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響的注意事

項：

(1)固體和純液體的濃度可視為常數(shù)，改變其物質(zhì)的量，對反應(yīng)速率無影響，但

要注意水對溶液的稀釋作用。

濃度(2)若某物質(zhì)的濃度變化改變了其性質(zhì)，反應(yīng)實質(zhì)可能發(fā)生改變，要具體分析反

應(yīng)速率的變化(如鐵與稀硫酸反應(yīng)，在一定濃度范圍內(nèi)反應(yīng)速率與濃度有關(guān)，但常溫

下鐵遇濃硫酸鈍化)。

(3)對于離子反應(yīng)，只有實際參加反應(yīng)的各離子濃度發(fā)生變化，才會引起化學(xué)反

應(yīng)速率的改變。

對于有氣體參加的反應(yīng)，增大壓強，反應(yīng)速率加快，反之減慢。壓強對化學(xué)反應(yīng)速

率的影響注意事項：

壓強

壓強影響反應(yīng)速率適用于有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，壓強改變反應(yīng)速率的實質(zhì)是通過

改變物質(zhì)濃度引起的，若壓強的改變沒有導(dǎo)致濃度發(fā)生變化，則反應(yīng)速率不變。

對于有氣體參與的反應(yīng)，有如下三種類型：

(1)恒溫時

①體積減小—壓強增大-氣體反應(yīng)物濃度增大一反應(yīng)速率增大。

②體積增大T壓強減小一氣體反應(yīng)物濃度減小-反應(yīng)速率減小。

(2)恒溫恒容時

①充入氣體反應(yīng)物一總壓強增大一氣體反應(yīng)物濃度增大一?反應(yīng)速率增大。

②充入“惰性氣體”一總壓強增大一反應(yīng)物濃度不變—反應(yīng)速率不變。

V均不變，c不

變，速率不變

(3)恒溫恒壓時

充入“惰性氣體”一體積增大一反應(yīng)物濃度減小一反應(yīng)速率減小。

〃不變，V變大，c

減小，速率減小

升高溫度，反應(yīng)速率加快，反之減慢。無論是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，升高溫度，

溫度

反應(yīng)速率均加快，但增大的倍數(shù)可能不同二

使用催化劑，能改變化學(xué)反應(yīng)速率，且正、逆反應(yīng)速率的改變程度相同。催化劑對

反應(yīng)速率的影響注意事項：

/、非催化“崔化劑參與化學(xué)反應(yīng)，

催化劑反應(yīng)丫反應(yīng)改變反應(yīng)歷程

物〃''-/A☆

催化反應(yīng)飛笑成催化劑降低反應(yīng)活化能,

〔但不改變反應(yīng)的燃變

反應(yīng)過程

其他因素反應(yīng)物間的接觸面積、光照、放射性輻射、超聲波等。

4.基元反應(yīng)和有效碰撞理論

(1)基元反應(yīng)：大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)往往經(jīng)歷多個反應(yīng)步驟才能實現(xiàn)，其中每一步反應(yīng)都稱為基元反應(yīng)。

反應(yīng)歷程：基元反應(yīng)反映了化學(xué)反應(yīng)的歷程，反應(yīng)歷程又稱反應(yīng)機理。

如：2H1=%+12實際上經(jīng)過下列兩步反應(yīng)完成：

①2H

②21T2

(2)有效碰撞

①基元反應(yīng)發(fā)生的先決條件是反應(yīng)物的分子必須發(fā)生碰撞。

②反應(yīng)物分子的每一次碰撞并不是都能發(fā)生反應(yīng)，能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞叫作有效碰撞。發(fā)生有效碰撞

的兩個條件是反應(yīng)物分子能量足夠和取向合適。

（3）活化分子、活化能

①活化分子：能夠發(fā)生有效碰撞的分子。

②活化能：活化分子具有的平均能量與反應(yīng)物分子具有的平均能量之差。

圖中：

E、為反應(yīng)的活化能;

互為活化分子變成生成物分子放出的能量;

及為使用催化劑時反應(yīng)的活化能;

反應(yīng)熱\H=E\—E10

③有效碰撞：活化分子之間能夠引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的碰撞。

（4）從活化分子、有效碰撞角度分析外界條件對反應(yīng)速率的影響

二.掌握化學(xué)平衡狀態(tài)及其移動影響因素

L化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

（1）動態(tài)標(biāo)志：vjE=va#0

①同一物質(zhì)（兩種表述）："正="逆、斷鍵數(shù)=成鍵數(shù)。

②不同物質(zhì)：必須標(biāo)明是“異向”的反應(yīng)速率關(guān)系。

如aA+6B=cC+"D,-=2時，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。

v逆（B）b

（2）“變量不變”：如果一個量是隨反應(yīng)進行而改變的（即變量），當(dāng)其“不變”時反應(yīng)就達到平衡狀態(tài)。

A.混合體系中各組分的物質(zhì)的量、質(zhì)量、物質(zhì)的量濃度、百分含量（體積分數(shù)、質(zhì)量分數(shù)）、轉(zhuǎn)化率等會隨

時間變化而變化，為變量，當(dāng)其不隨時間而改變時，反應(yīng)達到平衡。

B.絕熱體系中溫度為變量，當(dāng)其不隨時間而改變時，反應(yīng)達到平衡。

C.應(yīng)、p、p總等，不一定為變量，要根據(jù)不同情況進行判斷:

△〃（g）/0,混合氣體的M為變

量，若其恒定不變，則化學(xué)反應(yīng)達

…若各物質(zhì)到平衡狀態(tài)。

①4—

均為氣體△"（g）=0,混合氣體的M為定

值,而不變不能判斷化學(xué)反應(yīng)是

否達到平衡狀態(tài)。

恒容:P為定值,P不變不能判斷化

學(xué)反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)。

△〃（g）=0,p為定值，p不變

②若各物質(zhì)不能判斷化學(xué)反應(yīng)是否達到

均為氣體平衡狀態(tài)。

恒壓《

△〃（g）#0,p為變量，若其恒

定不變，則化學(xué)反應(yīng)達到平

衡狀態(tài)。

注：若有非氣體物質(zhì)參與反應(yīng)，無論A〃（g）是否等于0,應(yīng)、〃均為變量，若其恒定不變，則化學(xué)反應(yīng)達到

平衡狀態(tài)。

△〃（g）=0,力總為定值，力總不變不能

恒溫恒判斷化學(xué)反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)。

容時△〃（g）#0,力總為變量，若其恒定不

.變，則化學(xué)反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。

化學(xué)反應(yīng)%A(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)是否平衡

混合物體系中各①各物質(zhì)的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量分數(shù)一定平衡

成分的含量②各物質(zhì)的質(zhì)量或質(zhì)量分數(shù)一定平衡

③各氣體的體積或體積分數(shù)一定平衡

④總體積、總壓強、總物質(zhì)的量一定不一定平衡

①單位時間內(nèi)消耗了mmolA,同時也生成了mmolA平衡

正、逆反應(yīng)速率②單位時間內(nèi)消耗了nmolB,同時也消耗了pmolC平衡

之間的關(guān)系③v(A)：v(B)：v(Cyv(D)=m-n-p-q不一定平衡

④單位時間內(nèi)生成了nmolB,同時也消耗了qmolD不一定平衡

①其他條件一定、總壓強一定，且加+〃初+q平衡

壓強

②其他條件一定、總壓強一定，且冽+〃=p+q不一定平衡

混合氣體的平均①平均相對分子質(zhì)量一定，且冽+〃邦+q平衡

相對分子質(zhì)量②平均相對分子質(zhì)量一定，且加+〃=/?+q不一定平衡

溫度任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化，當(dāng)體系溫度一定時平衡

氣體的密度密度一定不一定平衡

顏色反應(yīng)體系內(nèi)有色物質(zhì)的顏色穩(wěn)定不變平衡

2.影響化學(xué)平衡的因素

（1）若其他條件不變，改變下列條件對化學(xué)平衡的影響，結(jié)果如下:

改變的條件（其他條件不變）化學(xué)平衡移動的方向

增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度向正反應(yīng)方向移動

濃度

減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度向逆反應(yīng)方向移動

增大壓強向氣體分子總數(shù)減小的方向移動

壓強反應(yīng)前后氣體體積改變

減小壓強向氣體分子總數(shù)增大的方向移動

（對有氣體參加的反應(yīng)）

反應(yīng)前后氣體體積不變改變壓強平衡不移動

升高溫度向吸熱反應(yīng)方向移動

溫度

降低溫度向放熱反應(yīng)方向移動

催化劑同等程度改變V正、V逆，平衡不移動

（2）外界條件對化學(xué)平衡影響的圖示分析

①濃度對化學(xué)平衡的影響

a.當(dāng)反應(yīng)體系中存在固體或純液體物質(zhì)時，可認為其“濃度”是恒定的，不隨其量的增減而變化，故改變這

些固體或純液體的量，對化學(xué)平衡沒影響。

b.同等程度地改變反應(yīng)氣體混合物中各物質(zhì)的濃度時，應(yīng)視為壓強的影響。

增大反應(yīng)物濃度減小生成物濃度

減小反應(yīng)物濃度

②壓強對化學(xué)平衡的影響

對于反應(yīng)：冽A（g）+幾B（g）三二:pC（g）+qD（g）,若冽+〃邛+q,則圖像對應(yīng)圖1、圖2；若冽+〃=P+9，則

圖像對應(yīng)圖3、圖4。

^（正）=。（逆）

正）="（逆）

-----1?

??

■?

??

Ot,~i--------------F

°t2t

增大壓強減小壓強

圖1圖2

"（正）=u（逆）

。（正）=?）（逆）

0tit0^--------------

增大壓強減小壓強

圖3圖4

說明：

a.改變壓強，相當(dāng)于改變體積，也就相當(dāng)于改變濃度。

b.若反應(yīng)前后氣體體積無變化,改變壓強，能同時改變正、逆反應(yīng)速率，v（正）=v（逆），平衡不移動。如

H2（g）+[2（g）=2HI（g）。

③溫度對化學(xué)平衡的影響

在其他條件不變的情況下，升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動；降低溫度，化學(xué)平衡向放熱反應(yīng)方

向移動。

注意：

a.升高溫度，不管是吸熱還是放熱方向，反應(yīng)速率均增大，但吸熱方向速率增大的倍數(shù)大于放熱方向速率增

大的倍數(shù)，使v（吸熱）＞v（放熱），故平衡向吸熱方向移動。

b.只要是升高溫度，新平衡狀態(tài)的速率值一定大于原平衡狀態(tài)的速率值；反之則小。

v-t圖像［以N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)A//<0為例］如下。

V

（正）二"（逆）

(正)=?(逆)

—??

°tl力20^^t-------------r

升高溫度降低溫度

④催化劑對化學(xué)平衡的影響

催化劑對化學(xué)平衡移動無影響。V-t圖像(以N2+3H2=2NH3為例)如下。

(3)勒夏特列原理

①內(nèi)容：如果改變影響平衡的一個因素(如溫度、壓強及參加反應(yīng)的物質(zhì)的濃度)，平衡就向著能夠減弱這種

改變的方向移動。本原理也稱為化學(xué)平衡移動原理。

②適用范圍：適用于任何動態(tài)平衡(如溶解平衡、電離平衡等)，非平衡狀態(tài)不能用此來分析。

③平衡移動的結(jié)果是“減弱”外界條件的影響,而不是“消除”外界條件的影響,更不是“扭轉(zhuǎn)”外界條件的影響。

3.“惰性氣體”對化學(xué)平衡的影響

(1)恒溫恒容條件

原平衡體系__疊遁空巧__^體系總壓強增大T體系中各組分的濃度不變一平衡不移動。

(2)恒溫恒壓條件

體系中各

容器容積增大，各

原平衡充入惰性氣體組分的濃

反應(yīng)氣體的分壓f

體系------------；度同倍數(shù)

減小(等效于減壓)

減小

氣體體積不變的反應(yīng)

平衡不移動

氣體體積可變的反應(yīng)

平衡向氣體體積增大的方向移動

4.平衡轉(zhuǎn)化率的分析與判斷方法

(1)反應(yīng)aA(g)+6B(g)=cC(g)+t/D(g)的轉(zhuǎn)化率分析

①若反應(yīng)物起始物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，達到平衡后，它們的轉(zhuǎn)化率相等。

②若只增加A的量，平衡正向移動，B的轉(zhuǎn)化率提高，A的轉(zhuǎn)化率降低。

③若按原比例同倍數(shù)地增加(或降低)A、B的濃度，等效于壓縮(或擴大)容器容積，氣體反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率與

化學(xué)計量數(shù)有關(guān)。

、的轉(zhuǎn)化率不變

同倍增大AB

A、B的轉(zhuǎn)化率增大

c(A)和c(B)

A、B的轉(zhuǎn)化率減小

(2)反應(yīng)加A(g)三金川B(g)+qC(g)的轉(zhuǎn)化率分析

在T、/不變時，增加A的量，等效于壓縮容器容積，A的轉(zhuǎn)化率與化學(xué)計量數(shù)有關(guān)。

(m=n+qA的轉(zhuǎn)化率不變

增大c(A)加>〃+夕A的轉(zhuǎn)化率增大

m<-n-\-qA的轉(zhuǎn)化率減小

三.熟練化學(xué)平衡常數(shù)(Kc、Kp)、速率常數(shù)及相關(guān)計算

1.化學(xué)平衡常數(shù)的含義及應(yīng)用

(1)對于一般的可逆反應(yīng)冽A(g)+〃B(g)=金pC(g)+qD(g)

rP(r).「夕(n)

①濃度商：在任意時刻的，通常用。表示。

cm(A)-cn(B)

②化學(xué)平衡常數(shù)：在一定溫度下，當(dāng)一個可逆反應(yīng)達到化學(xué)平衡時，生成物濃度塞之積與反應(yīng)物濃度嘉之

積的比值是一個常數(shù)，用符號K表示：K=°P°-⑴),固體和純液體的濃度視為常數(shù)，通常不計入

cm(A)-c"(B)

平衡常數(shù)表達式中。

(2)意義及影響因素

K值只受溫度的影響，與物質(zhì)的濃度、壓強等的變化無關(guān)。

內(nèi)因反應(yīng)物本身的性質(zhì)

影響因素A^<0,K值減小

外因溫度升高

AH>0,K值增大

提醒：

①K只受溫度影響，與反應(yīng)物或生成物的濃度變化無關(guān)。

②K值的大小只能預(yù)示某可逆反應(yīng)向某方向進行的最大限度，不能預(yù)示反應(yīng)達到平衡所需要的時間。

③當(dāng)K>105時，可以認為反應(yīng)進行完全。

(3)應(yīng)用

①根據(jù)濃度商與平衡常數(shù)的大小關(guān)系，可以判斷化學(xué)平衡移動的方向:

當(dāng)0<K時，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行，直至達到新的平衡狀態(tài)；

當(dāng)0=K時，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)；

當(dāng)。>K時，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行，直至達到新的平衡狀態(tài)。

②判斷可逆反應(yīng)的反應(yīng)熱

,.“Ktfi增大f正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

升高溫度

—K值減小"正反應(yīng)為放熱反應(yīng)

,?,aK值增大-正反應(yīng)為放熱反應(yīng)

降低溫度-

-K值減小-正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

(4)化學(xué)平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的有關(guān)計算

“三段式法”是有效解答化學(xué)平衡計算題的“萬能鑰匙”。解題時，要注意準(zhǔn)確地列出起始量、變化量、平衡量,

按題目要求進行計算，同時還要注意單位的統(tǒng)一。

對以下反應(yīng)：加A(g)+〃B(g)^=^pC(g)+qD(g),令A(yù)、B起始物質(zhì)的量(mol)分別為a、b,達到平衡后，A

的消耗量為mxmoL容器容積為-L。

加A(g)+〃B(g)三士”C(g)+qD(g)

起始/molab00

變化/molmxnxpxqx

平衡/mola—mxb-nxpxqx

個?埠手

①平衡常數(shù)：K=

□_—a-—mxD「w-D—b~—nx^□?

②A的平衡濃度：c(A)=^Z^molL-^

V

③A的轉(zhuǎn)化率：a(A)=—xlOO%,a(A)：a(B)=竺:竺=竺

aabna

力(轉(zhuǎn)化)X100%一(轉(zhuǎn)化)xlOO%)

(轉(zhuǎn)化率=

n(起始)c(起始)

a-mx

④A的體積分數(shù)：0(A)=----------------------------------X100%o

a+6+(p+q—加一〃)x

,甘汨八.八就某組分的物質(zhì)的量

(某組分的體積分數(shù)=、人一人―一——X100%)

混合氣體總的物質(zhì)的量

某組分的平衡量

⑤平衡混合物中某組分的百分含量=m目xioo%。

平衡時各物質(zhì)的總量

⑥平衡壓強與起始壓強之比：+5+廠〃L")X。

p始a+b

人一人…占aM(A)(B).

⑦混合氣體的平均密度："混=---------------------g,LTT。

V

、口人―/,心-I-1匚士—工白一crM(2(B).i

⑧混合氣體的平均摩爾質(zhì)量：M=----------------------------------g-mol-^

〃+b+(p+q—m—n)x

⑨生成物的產(chǎn)率：實際產(chǎn)量(指生成物)占理論產(chǎn)量的百分數(shù)。一般來講，轉(zhuǎn)化率越大，原料利用率越高，產(chǎn)

率越大。

實際產(chǎn)量

產(chǎn)率=■xlOO%o

理論產(chǎn)量

2.壓強平衡常數(shù)(4)

(1)對于一般可逆反應(yīng)〃?A+"B=pC+qD,當(dāng)在一定溫度下達到平衡時，其壓強平衡常數(shù)勺=

J—0—，其中p(A)、p(B)、p(C)、雙D)表示反應(yīng)物和生成物的分壓，平衡分壓計算方法如下:

pm(A)(B)

某氣體的分壓=總壓p(總)X該氣體的物質(zhì)的量分數(shù)(或體積分數(shù))。

p(總)=p(A)+p(B)+p(C)+p(D)；

(2)兩種的計算模板：

①平衡總壓為p0

N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)

“(平)abc

八l、abc

次分壓)訴嚴(yán)訴產(chǎn)而”。

(^+70)(^+?0)

②剛性容器起始壓強為po,平衡轉(zhuǎn)化率為a。

2NO2(g)^N2O4(g)

0(始)Po0

1

邳Poa

2

1

以平)po—p°a?oa

1

/)a

Kp=_

(po—poa)2

3.速率常數(shù)與平衡常數(shù)的計算

(1)速率常數(shù)含義

速率常數(shù)因是指在給一定溫度下，反應(yīng)物濃度皆為Imol-LT時的反應(yīng)速率。在相同的濃度條件下，可用速

率常數(shù)大小來比較化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率。

化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度(或濃度的次方)成正比，而速率常數(shù)是其比例常數(shù)，在恒溫條件下，速率常數(shù)不

隨反應(yīng)物濃度的變化而改變。因此，可以應(yīng)用速率方程求出該溫度下任意濃度時的反應(yīng)速率。

(2)速率方程

一定溫度下，化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度以其計量數(shù)為指數(shù)的事的乘積成正比。

對于基元反應(yīng)(能夠一步完成的反應(yīng))：aA+bB=gG+hH,則v=ha(A)$B)(其中左為速率常數(shù))。如

①SO2cbSO2+CI2v=^c(SO2cb)

2

@2NO2^=i2NO+O2V=^2C(NO2)

22

③2H2+2NO^^電+2玲0V=^3C(H2)-C(NO)

(3)速率常數(shù)的影響因素

溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響是顯著的，速率常數(shù)是溫度的函數(shù)，通常反應(yīng)速率常數(shù)越大，反應(yīng)進行的越快。

同一反應(yīng)，溫度不同，速率常數(shù)將有不同的值，但濃度不影響速率常數(shù)。

(4)相同溫度下，正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)與平衡常數(shù)的關(guān)系

對于基元反應(yīng)：aA(g)+Z?B(g)^^^gG(g)+AH(g)

v(正)=左正，c"(A)?<?(B)；

v(逆)=左逆pg(G>*(H)

交僚一。粕veg(G)-ch(H)《正,v逆

平衡常數(shù)K=———---------=------

ca(A)-cb(B)左逆正

反應(yīng)達平衡時，丫正=丫逆，故長=蟲。

k逆

四.牢固掌握化學(xué)反應(yīng)速率與平衡的圖像分析

1.瞬時速率一時間圖像

(1)當(dāng)可逆反應(yīng)達到一種平衡后，若某一時刻外界條件發(fā)生改變，都可能使速率一時間圖像的曲線出現(xiàn)不

連續(xù)的情況，根據(jù)出現(xiàn)“斷點”前后的速率大小，即可對外界條件的變化情況作出判斷。如圖：

仆時刻改變的條件可能是使用了催化劑或增大壓強(僅適用于反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng))。

(3)“漸變”類速率一時間圖像

圖像分析結(jié)論

ti時V%突然增大,M逆逐漸增大；

4時其他條件不變，增

4逆"正＞"逆，平衡向正反應(yīng)方向移

大反應(yīng)物的濃度

動

01

Z1時M正突然減小,M逆逐漸減小；

4時其他條件不變，減

w7逆V'i￡＞v'lE，平衡向逆反應(yīng)方向移

斌小反應(yīng)物的濃度

01正7動

V)ti時M逆突然增大,M正逐漸增大;

色4時其他條件不變，增

丫'逆＞"正，平衡向逆反應(yīng)方向移

大生成物的濃度

0ht動

VZi時M逆突然減小,M正逐漸減小；

4時其他條件不變，減

"正＞曠’逆，平衡向正反應(yīng)方向移

小生成物的濃度

動

0’1t

2.全程速率一時間圖像

例如：Zn與足量鹽酸的反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)速率隨時間的變化出現(xiàn)如圖所示情況。

原因:

（1）AB段（v增大），反應(yīng)放熱，溶液溫度逐漸升高，v增大。

（2）BC段（v減小）,溶液中c（H+）逐漸減小，v減小。

3.物質(zhì)的量（或濃度）一時間圖像

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

（1）由圖像得出的信息

①X、Y是反應(yīng)物，Z是生成物。

②右s時反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，X、Y并沒有全部反應(yīng)，該反應(yīng)是可逆反應(yīng)。

③0?，3s時間段：A〃(X)=孫一〃3moLA?(Y)=n2—n^mol,A〃(Z)=〃2mo1。

(2)根據(jù)圖像可進行如下計算

①某物質(zhì)的平均速率、轉(zhuǎn)化率，如v(X)="二空mol-L-LsT；Y的轉(zhuǎn)化率="二至xlOO%。

Vt3n2

②確定化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比，X、Y、Z三種物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比為(〃I—"3)：("2—"3)：儂

4.含量—時間—溫度(壓強)圖像

(1)識圖技巧

分析反應(yīng)由開始(起始物質(zhì)相同時)達到平衡所用時間的長短可推知反應(yīng)條件的變化。

①若為溫度變化引起，溫度較高時，反應(yīng)達平衡所需時間短。

②若為壓強變化引起，壓強較大時，反應(yīng)達平衡所需時間短。

③若為是否使用催化劑，使用適宜催化劑時，反應(yīng)達平衡所需時間短。

(2)應(yīng)用舉例

C%指生成物的質(zhì)量分數(shù)，B%指反應(yīng)物的質(zhì)量分數(shù)。

(P1>P2,正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng))

【技法解讀】

“先拐先平，數(shù)值大”，即曲線先出現(xiàn)拐點的首先達到平衡，反應(yīng)速率快，以此判斷溫度或壓強的高低。再依

據(jù)外界條件對平衡的影響分析判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)及反應(yīng)前后氣體體積的變化。

5.“A的轉(zhuǎn)化率(或C的含量)一溫度一壓強”四種圖像

以mA(g)+wB(g)2C(g)+qD(g)AH=。kJ?molT為例

[A的轉(zhuǎn)化率,A的轉(zhuǎn)化率

300r

J/200工

loor

300T：

6山雖0壓薪

甲乙

m-\~n>p-\-q,A/7>0m-\-n<p-\-q,A//<0

A的轉(zhuǎn)化率[A的轉(zhuǎn)化率

1.01x1(/Pa

11.01x106Pa

XIO,Pa

\\J^0Tx106Pa1.01x107Pa

\^L01x105Pa

0溫鹿0溫鹿

丙T

m-\~n>p-\-q,A//<0m-\-n<p-\-q,A//>0

【技法解讀】

解答時應(yīng)用“定一議二”原則，即把自變量(溫度、壓強)之一設(shè)為恒量，討論另外兩個變量的關(guān)系。

通過分析相同溫度下不同壓強時，反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率大小來判斷平衡移動的方向，從而確定反應(yīng)方程式中

反應(yīng)物與產(chǎn)物氣體物質(zhì)間的化學(xué)計量數(shù)的大小關(guān)系。如圖甲中任取一條溫度曲線研究，壓強增大，A的轉(zhuǎn)

化率增大，平衡正向移動，則正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，圖丙中任取橫坐標(biāo)一點作橫坐標(biāo)垂線，也能

得出相同結(jié)論。

通過分析相同壓強下不同溫度時，反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率的大小來判斷平衡移動的方向，從而確定反應(yīng)的熱效

應(yīng)。如圖丙中任取一條壓強曲線研究，溫度升高，A的轉(zhuǎn)化率減小，平衡逆向移動，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),

圖乙中任取橫坐標(biāo)一點作垂線，也能得出相同結(jié)論。

6.“點一線一面”三維度分析特殊平衡圖像

(1)對于化學(xué)反應(yīng)：mA(g)+〃B(g)^^pC(g)+qD(g),如圖所示：M點前，表示從反應(yīng)開始，v正X逆；M

點恰好達到平衡；M點后為平衡受溫度的影響情況，即升溫，A的百分含量增加或C的百分含量減少，平

衡左移，故正反應(yīng)兇＜0。

(2)對于化學(xué)反應(yīng)：7〃A(g)+〃B(g)^^pC(g)+gD(g),L線上所有的點都是平衡點(如圖)。L線的左上方

（E點），A的百分含量大于此壓強時平衡體系的A的百分含量，所以E點滿足v正X逆；同理，L線的右下

方（F點）滿足"正9逆。

7.化工生產(chǎn)中的復(fù)雜圖像分析

除通過圖像獲取有用信息和對獲取的信息進行加工處理外，還需注意以下4點：

（1）曲線上的每個點是否都達到平衡

往往需要通過曲線的升降趨勢或斜率變化來判斷，如果還未達到平衡則不能使用平衡移動原理，只有達到

平衡以后的點才能應(yīng)用平衡移動原理。

如圖中虛線表示單位時間內(nèi)A的產(chǎn)率隨溫度的升高先增大后減小，先增大的原因是P點之前反應(yīng)尚未達到

平衡，隨溫度的升高，反應(yīng)速率增大，故單位時間內(nèi)A的產(chǎn)率增大。

A

的

產(chǎn)

率

\

%

77K

（2）催化劑的活性是否受溫度的影響

不同的催化劑因選擇性不同受溫度的影響也會不同。一般來說，催化劑的活性在一定溫度下最高，低于或

高于這個溫度都會下降。

2oo

催4u

化B

劑

的

的

1生

催2oOO

成

化

速

效

率

率

\O0

%1

4(00

反應(yīng)溫度/七

如圖，250?300。（2時，溫度升高而B的生成速率降低的原因是溫度超過250。（2時，催化劑的催化效率降低。

（3）不同的投料比對產(chǎn)率也會造成影響

可以采用定一議二的方法，根據(jù)相同投料比下溫度或壓強的改變對產(chǎn)率的影響或相同溫度或壓強下改變投

料比時平衡移動的方向進行判斷，確定反應(yīng)的吸放熱或系數(shù)和的大小。

如圖，對于反應(yīng)2CO2（g）+6H2（g）=CH3OCH3（g）+3H20（g）o

投料比m（H2）/mco加

當(dāng)投料比一定時，溫度越高，CO2的轉(zhuǎn)化率越低，所以升溫，平衡左移，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。若溫度不變,

提高投料比［〃（H2）/〃（CO2）］，則提高了二氧化碳的轉(zhuǎn)化率。

（4）考慮副反應(yīng)的干擾或影響

往往試題會有一定的信息提示，尤其溫度的改變影響較大。

限時提升練

（建議用時：40分鐘）

考向01化學(xué)反應(yīng)速率及影響因素

1.（2025?遼寧大連?期中）下列實驗裝置（部分夾持裝置已略去）能達到對應(yīng)實驗?zāi)康氖?/p>

A.實驗室制取少量氨氣B.制備無水MgCl?

MgCl2-6H2O

NH4cl固體—T看”叫A

堿石灰

1堿石灰

C.探究H+的濃度對氫氣生成速率的影響D.探究濃度對反應(yīng)速率的影響

①1mol/LHNO’4mL0.01molL-1\’4mL0.02mol-L-1

13

<②2mol/LHNO

3/KMnC)4溶液/KMnC)4溶液

1■■3.出上山】打.…,|曰

r61

J2mL0.2mol-L-1LJ2mL0.2mol-L-1

鋁片秒表1rH2c溶液IfH2c2O4溶液

【答案】B

【解析】A.直接加熱氯化錢固體不能制得氨氣，氯化錢受熱分解生成氨氣和氯化氫，但在試管口遇冷，氨

氣和氯化氫會重新化合為氯化鍍，實驗室制取少量氨氣應(yīng)該是氯化鏤和氫氧化鈣固體加熱，A不能達到實

驗?zāi)康模?/p>

B.HC1可以防止氯化鎂水解，所以在氯化氫氣流中加熱氯化鎂晶體可以制備無水氯化鎂，堿石灰能吸收氯

化氫，防止污染空氣，B能達到實驗?zāi)康模?/p>

C.硝酸與金屬反應(yīng)不產(chǎn)生氫氣，C不能達到實驗?zāi)康模?/p>

D.高鋅酸鉀溶液和草酸溶液反應(yīng)，根據(jù)高鎰酸鉀溶液褪色來確定反應(yīng)所需時間，所以高銃酸鉀的濃度應(yīng)該

相同，探究濃度對反應(yīng)速率的影響，應(yīng)控制草酸濃度不同，D不能達到實驗?zāi)康模?/p>

故選B。

2.(2025?哈爾濱三中?期中)某溫度下，在剛性密閉容器中充入一定量的X(g),發(fā)生反應(yīng)：

①X(g)UY(g)；②丫(g)QZ(g)。測得各氣體濃度與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是

(

T

T

O

S

褪

彩

B.反應(yīng)①加入催化劑不改變單位時間內(nèi)X的轉(zhuǎn)化率

C.反應(yīng)②達到M點時，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率

D.0?6min反應(yīng)②的速率v(Z)=0.071mol-LT-minT

【答案】C

【分析】初始時，充入一定量的x(g),隨著反應(yīng)進行，X逐漸減少，丫增多，隨后丫又轉(zhuǎn)化為Z,則曲線

I代表Z,曲線II代表Y,曲線HI代表X,據(jù)此解答；

【解析】A.由分析可知，II曲線代表丫的濃度與時間的變化關(guān)系，A錯誤；

B.反應(yīng)①加入催化劑不改變X的平衡轉(zhuǎn)化率，但是會加快反應(yīng)速率，提高單位時間內(nèi)X的轉(zhuǎn)化率，B錯

誤；

C.反應(yīng)②達到M點時，丫濃度減小，Z濃度增加，則反應(yīng)正向移動，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，C正

確；

425mobL11

D.。?6min內(nèi)丫的平均化學(xué)反應(yīng)速率為：V(Y)=—=°-=007imol.L-min-,由圖可知，

At6min

0?6min內(nèi)Ac(Z)<Ac(Y),v(Z)<v(Y)=0.071mol-IT?.min^,D錯誤;

故選C。

3.(2025?哈爾濱三中?月考)足量鋅和稀硫酸反應(yīng)，為了加快反應(yīng)速率又不影響產(chǎn)生氫氣的總量，可采用

的措施是

A.加硝酸鈉固體B.加醋酸鈉固體C.加硫酸銅固體D.通入HC1氣體

【答案】C

【解析】A.向溶液中加入硝酸鈉固體，溶液中的硝酸根離子與氫離子、鋅反應(yīng)生成鋅離子、一氧化氮和水,

不能生成氫氣，故A不符合題意；

B.向溶液中加入醋