化学反应速率与化学平衡知识点归纳完整版Word文档格式.docx
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I.决定因素（内因）：
反应物本身的性质
Ⅱ.条件因素（外因）
压强
对于有气体参与的化学反应，其他条件不变时（除体积），增大压强，即体积减小，反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增多，单位时间内有效碰撞次数增多，反应速率加快；
反之则减小.若体积不变，加压（加入不参加此化学反应的气体）反应速率就不变.因为浓度不变，单位体积内活化分子数就不变.但在体积不变的情况下，加入反应物，同样是加压，增加反应物浓度，速率也会增加.
温度
只要升高温度，反应物分子获得能量，使一部分原来能量较低分子变成活化分子，增加了活化分子的百分数，使得有效碰撞次数增多，故反应速率加大（主要原因）.当然，由于温度升高，使分子运动速率加快，单位时间内反应物分子碰撞次数增多反应也会相应加快（次要原因）
催化剂
使用正催化剂能够降低反应所需的能量，使更多的反应物分子成为活化分子，大大提高了单位体积内反应物分子的百分数，从而成千上万倍地增大了反应物速率.负催化剂则反之.
浓度
当其它条件一致下，增加反应物浓度就增加了单位体积的活化分子的数目，从而增加有效碰撞，反应速率增加，但活化分子百分数是不变的.
其他因素
增大一定量固体的表面积（如粉碎），可增大反应速率，光照一般也可增大某些反应的速率；
此外，超声波、电磁波、溶剂等对反应速率也有影响.
图表如下：
影响因素
对化学反应速率的影响
说明或举例
反应物本
身的性质
不同的化学反应有不同的反应速率
Mg粉和Fe粉分别投入等浓度的盐酸中时，Mg与盐酸的反应较剧烈，产生H2的速率较快
浓度
其他条件不变时，增大（减小）反应物的浓度，反应速率增大（减小）
①增大（减小）反应物浓度，单位体积内活化分子数增多（减少），有效碰撞次数增多（减少），但活化分子百分数不变②固体的浓度可认为是常数，因此反应速率的大小只与反应物之间的接触面积有关，而与固体量的多少无关．改变固体的量不影响反应速率
压强
温度一定时，对于有气体参加的反应，增大（减小）压强，反应速率增大（减小）
①改变压强，实际是改变气体的体积，使气体的浓度改变，从而使反应速率改变②改变压强，不影响液体或固体之间的反应速率
温度
升高（降低）反应温度，反应速率增大（减小）
①通常每升高10℃，反应速率增大到原来的2～4倍②升温，使反应速率加快的原因有两个方面：
a．升温后，反应物分子的能量增加，部分原来能量较低的分子变为活化分子，增大了活化分子百分数，使有效碰撞次数增多（主要方面）；
b．升高温度，使分子运动加快，分子间的碰撞次数增多（次要方面）
催化剂
增大化学反应速率
催化剂增大化学反应速率的原因：
降低了反应所需的能量（这个能量叫做活化能），使更多的反应物分子成为活化分子，增大了活化分子百分数，从而使有效碰撞次数增多
光、反应物颗粒的大小等
将反应混合物进行光照、将块状固体粉碎等均能增大化学反应速率
AgBr、HClO、浓HNO3等见光分解加快，与盐酸反应时，大理石粉比大理石块的反应更剧烈
二、化学平衡状态
⑴前提——密闭容器中的可逆反应
⑵条件——一定条件的T、P、c——影响化学平衡的因素
⑶本质——V（正）=V（逆）≠0
⑷特征表现——各组分的质量分数不变
化学平衡可以用五个字归纳：
逆：
研究对象是可逆反应
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.
【说明】
a．绝大多数化学反应都有一定程度的可逆性，但有的逆反应倾向较小，从整体看实际上是朝着同方向进行的，例如NaOH+HCl＝NaCl+H2O．
b．有气体参加或生成的反应，只有在密闭容器中进行时才可能是可逆反应．如CaCO3受热分解时，若在敞口容器中进行，则反应不可逆，其反应的化学方程式应写为：
CaCO3
CaO+CO2↑；
若在密闭容器进行时，则反应是可逆的，其反应的化学方程式应写为：
CaO+CO2
可逆反应的特点：
反应不能进行到底．可逆反应无论进行多长时间，反应物都不可能100％地全部转化为生成物．
1.化学平衡状态
①定义：
一定条件（恒温、恒容或恒压）下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物（包括反应物和生成物）中各组分的质量分数（或体积分数）保持不变的状态．
②化学平衡状态的形成过程：
在一定条件下的可逆反应里，若开始时只有反应物而无生成物，根据浓度对化学反应速率的影响可知，此时ν正最大而ν逆为0．随着反应的进行，反应物的浓度逐渐减小，生成物的浓度逐渐增大，则ν正越来越小而ν逆越来越大．当反应进行到某一时刻，ν正＝ν逆，各物质的浓度不再发生改变，反应混合物中各组分的质量分数（或体积分数）也不再发生变化，这时就达到了化学平衡状态．
2.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nmol的A2同时生成nmol的AB
B.容器内的压强不随时间变化
C.单位时间生成2nmol的AB同时生成nmol的B2
D.单位时间生成nmol的A2同时生成nmol的B2
3.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
正、逆反应速率的关系
①在单位时间内消耗了mmolA同时生成mmolA，即v正=v逆平衡
②在单位时间内消耗了nmolB同时生成pmolC，均指v正不一定平衡
③vA:
vB:
vC:
vD=m:
n:
p:
q，v正不一定等于v逆不一定平衡
④在单位时间内生成了nmolB，同时消耗qmolD，因均指v逆不一定平衡
压强
①m+n≠p+q时，总压力一定（其他条件一定）平衡
②m+n=p+q时，总压力一定（其他条件一定）不一定平衡
混合气体的平均分子量一定，①当m+n≠p+q时，平衡
②当m+n=p+q时，不一定平衡
温度任何化学反应都伴随着能量变化，在其他条件不变的条件下，体系温度一定时平衡
体系的密度密度一定不一定平衡
判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据图表
例举反应
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的分数一定
平衡
②各物质的质量或各物质质量分数一定
③各气体的体积或体积分数一定
④总体积、总压力、总物质的量一定
不一定平衡
正、逆反应
速率的关系
①在单位时间内消耗了mmolA同时生成mmolA，即V（正）=V（逆）
②在单位时间内消耗了nmolB同时消耗了pmolC，则V（正）=V（逆）
③V（A）:
V（B）:
V（C）:
V（D）=m:
q，V（正）不一定等于V（逆）
④在单位时间内生成nmolB，同时消耗了qmolD，因均指V（逆）
压强
①m+n≠p+q时，总压力一定（其他条件一定）
②m+n=p+q时，总压力一定（其他条件一定）
混合气体平均相对分子质量Mr
①Mr一定时，只有当m+n≠p+q时
②Mr一定时，但m+n=p+q时
温度
任何反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时（其他不变）
体系的密度
密度一定
其他
如体系颜色不再变化等
4．化学平衡移动
⑴勒夏特列原理：
如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强和温度等），平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动.其中包含：
①影响平衡的因素：
浓度、压强、温度三种；
②原理的适用范围：
只适用于一项条件发生变化的情况（即温度或压强或一种物质的浓度），当多项条件同时发生变化时，情况比较复杂；
③平衡移动的结果：
只能减弱（不可能抵消）外界条件的变化.
⑵平衡移动：
是一个“平衡状态→不平衡状态→新的平衡状态”的过程.一定条件下的平衡体系，条件改变后，可能发生平衡移动.即总结如下：
⑶影响化学平衡移动的条件
①浓度、温度的改变，都能引起化学平衡移动.而改变压强则不一定能引起化学平衡移动.强调：
气体体积数发生变化的可逆反应，改变压强则能引起化学平衡移动；
气体体积数不变的可逆反应，改变压强则不会引起化学平衡移动.催化剂不影响化学平衡.
②速率与平衡移动的关系：
.v正=v逆，平衡不移动；
.v正>
v逆，平衡向正反应方向移动；
正<
v逆，平衡向逆反应方向移动.
强调：
加快化学反应速率可以缩短到达化学平衡的时间，但不一定能使平衡发生移动.
③平衡移动原理：
（勒夏特列原理）
⑷转化率变化的一般规律（用等效平衡原理来分析）
①当温度、压强（造成浓度变化的压强变化）造成平衡正向移动时，反应物转化率一定增大
②若反应物只有一种：
aA（g）=bB（g）+cC（g），在恒温恒压状态下，若n（C）:
n（B）=c:
b，充入A，转化率不变；
在恒温恒容状态下，在不改变其他条件时，增加A的量，A的转化率与气体物质的计量数有关：
①若a=b+c：
A的转化率不变；
②若a>
b+c：
A的转化率增大；
③若a<
b+c:
A的转化率减小.
③若反应物不只一种：
aA（g）+bB（g）=cC（g）+dD（g）
α在不改变其他条件时，只增加A的量，A的转化率减小，而B的转化率增大.
β将C、D全部转化成A、B得到一个A、B的物质的量之比，按照这个比例加入A、B，恒温恒压时，转化率不变；
恒温恒容时，反应物的转化率与气体物质的计量数有关：
若a+b=c+d，A、B的转化率都不变；
若a+b>
c+d，A、B的转化率都增大；
若a+b<
c+d，A、B的转化率都减小.
γ若n（A）:
n（B）=a:
b，恒温恒压时，只要加入C、D的量之比符合C、D的化学计量数之比，转化率不变；
恒温恒容时，若a+b=c+d，A、B的转化率都不变，若a+b>
c+d，A、B的转化率都增大，若a+b<
c+d，A、B的转化率都减小
④同一个化学反应，等量加入反应物时，在恒压容器中的转化率总是大于等于在恒容容器中的转化率，当且仅当反应的Δn=0时转化率相等（此时就等效于恒压）.
对以上3种情况可分别举例，可加深对概念的理解：
例1：
某恒温恒容的容器中，建立如下平衡：
2NO2（g）
N2O4（g），在相同条件下，若分别向容器中通入一定量的NO2气体或N2O4气体，重新达到平衡后，容器内N2O4的体积分数比原平衡时（）
A．都增大B．都减小C．前者增大后者减小D．前者减小后者增大
解析：
N2O4（g）是气体体积减小的可逆反应.反应达到平衡后，无论向密闭容器中加入
还是N2O4气体，可视为加压，平衡都向右移动，达到新平衡时NO2的转化率都增大.答案选A
例2：
一定温度下，将amolPCl5通入一个容积不变的反应器中，达到如下平衡：
PCl5（g）
PCl3（g）+Cl2（g），测得平衡混合气体压强为p1，此时再向反应器中通入amolPCl5，在温度不变的条件下再度达到平衡，测得压强为p2，下列判断正确的是（）
A.2p1＞p2B.PCl5的转化率增大 C.2p1＜p2D.PCl3%（体积含量）减少
PCl3（g）+Cl2（g）是气体体积增大的可逆反应.如反应达到平衡后，再向密闭容器中加入PCl5，PCl3的物质的量会有增加，此时可视为加压，平衡向左移动，反应达到新的平衡时PCl5在平衡混合物中的百分含量也较原平衡时有所增加，但PCl5的转化率降低.答案选A
例3：
2HI（g）
H2（g）+I2（g）是气体体积不变的可逆反应，反应达到平衡后，再向固定密闭容器中加入HI，使c（HI）的浓度增大，HI平衡转化率不变.对于气体体积不变的可逆反应，反应达到平衡后增加反应物，达到新的化学平衡时反应物的转化率不变.
应注意的是，实际应用时，题目所给的条件并不向上面总结的那么理想化，因此应该利用等效平衡知识具体问题具体分析.
⑸压强变化对于转化率的影响
对于可逆反应aA（g）+bB（g）
cC（g）+dD（g），（a+b≠c+d）在压强变化导致平衡移动时，充入“惰性气体”化学平衡朝哪个方向移动转化率如何变化可归纳为以下两方面：
1.恒温恒容条件下充入“惰性气体”，化学平衡不移动.因平衡体系的各组分浓度均未发生变化，故各反应物转化率不变.
2.恒温恒压条件下充入“惰性气体”，化学平衡向气体体积增大的方向移动.因为此时容器容积必然增大，相当于对反应体系减压，继而可判断指定物质的转化率变化.
变式训练：
1、在一容积可变的密闭容器中，通入1molX和3molY，在一定条件下发生如下反应：
X（g）+3Y（g）
2Z（g），到达平衡后，Y的转化率为a%，然后再向容器中通入2molZ，保持在恒温恒压下反应，当达到新的平衡时，Y的转化率为b%.则a与b的关系是（）
2、 A．a＝bB．a＞bC．a＜bD．不能确定
3、2、两个体积相同的密闭容器A、B，在A中充入SO2和O2各1mol，在B中充入SO2和O2各2mol，加热到相同温度，有如下反应2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g），对此反应，下述不正确的是（）
A．反应速率B＞A B．SO2的转化率B＞A
C．平衡时各组分含量B=A D．平衡时容器的压强B＞A
3、一定量混合气体在密闭容器中发生如下反应：
xA（气）+yB（气）
nC（气），达到平衡后，测得A气体的浓度为L.保持温度不变将容器的容积扩大1倍，再达平衡时，测得A气体的浓度为L，则下列叙述中正确的是（） A、x+y<
n B、该化学平衡向右移动 C、B的转化率增大 D、C的体积分数减小
4、一定温度下，在一个体积可变的密闭容器中加入2molH2和2molN2，建立如下平衡：
N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）相同条件下，若向容器中再通入1molH2和，1molN2又达到平衡．则下列说法正确的是（）
A．NH3的百分含量不变 B．N2的体积分数增大
C．N2的转化率增大D．NH3的百分含量增大
5、某温度下的密闭容器中发生如下反应：
2M（g）+N（g）
2E（g），若开始时只充入2molE（g）,达平衡时，混合气体的压强比起始时增大了20%；
若开始时只充入2molM和1molN的混合气体，则达平衡时M的转化率为（）
A．20%%%%参考答案：
1、A2、C3、D4、A5、C
总之，判断转化率的变化关键是正确判断平衡移动的方向，当增大物质的浓度难以判断平衡移动的方向时，可转化为压强问题进行讨论；
当增大压强难以判断平衡移动的方向时，可转化为浓度问题进行讨论.
5、等效平衡问题的解题思路
⑴概念：
同一反应，在一定条件下所建立的两个或多个平衡中，混合物中各成分的含量相同，这样的平衡称为等效平衡.
⑵分类：
①等温等容条件下的等效平衡：
在温度和容器体积不变的条件下，改变起始物质的加入情况，只要可以通过可逆反应的化学计量数比换算成左右两边同一边物质的物质的量相同，则两平衡等效，这种等效平衡可以称为等同平衡.
②等温等压条件下的等效平衡：
在温度和压强不变的条件下，改变起始物质的加入情况，只要可以通过可逆反应的化学计量数比换算成左右两边同一边物质的物质的量比值相同，则两平衡等效，这种等效平衡可以称为等比例平衡.
③等温且Δn=0条件下的等效平衡：
在温度和容器体积不变的条件下，对于反应前后气体总分子数不变的可逆反应，只要可以通过可逆反应的化学计量数比换算成左右两边任意一边物质的物质的量比值相同，则两平衡等效，这种等效平衡可以称为不移动的平衡.
【归纳】等效平衡规律
对于可逆反应mA（g）＋nB（g）
pC（g）＋qD（g），在两种不同起始状态下反应，达平衡后互为等效平衡的条件是：
反应条件
系数关系
等效平衡条件
恒温恒容
m+n≠p+q
等量加料
m+n=p+q
等比加料
恒温恒压
任意条件
6、速率和平衡图像分析
⑴分析反应速度图像
①看起点：
分清反应物和生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，生成物多数以原点为起点.
②看变化趋势：
分清正反应和逆反应，分清放热反应和吸热反应.升高温度时，△V吸热＞△V放热.
③看终点：
分清消耗浓度和增生浓度.反应物的消耗浓度与生成物的增生浓度之比等于反应方程式中各物质的计量数之比.
④对于时间——速度图像，看清曲线是连续的，还是跳跃的.分清“渐变”和“突变”、“大变”和“小变”.增大反应物浓度V正突变，V逆渐变.升高温度，V吸热大增，V放热小增.
⑵化学平衡图像问题的解答方法：
①三步分析法：
一看反应速率是增大还是减小；
二看△V正、△V逆的相对大小；
三看化学平衡移动的方向.
②四要素分析法：
看曲线的起点；
看曲线的变化趋势；
看曲线的转折点；
看曲线的终点.
③先拐先平：
对于可逆反应mA（g）+nB（g）pC（g）+qD（g），在转化率-时间曲线中，先出现拐点的曲线先达到平衡.它所代表的温度高、压强大.这时如果转化率也较高，则反应中m+n>
p+q.若转化率降低，则表示m+n<
p+q.
④定一议二：
图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系.化学反应速率化学反应进行的快慢程度，用单位时间反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示.
解化学平衡图像题的技巧
1、弄清横坐标和纵坐标的意义.
2、弄清图像上点的意义，特别是一些特殊点（如与坐标轴的交点、转折点、几条曲线的交叉点）的意义.
3、弄清图像所示的增、减性.
4、弄清图像斜率的大小.
5、看是否需要辅助线.
6、看清曲线的起点位置及曲线的变化趋势
7、先出现拐点的曲线先平衡，所处的温度较高或压强较大；
还可能是使用正催化剂
8、定压看温度变化；
定温看压强变化.
7、化学平衡常数
在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物的平衡浓度用化学方程式中的化学计量数作为指数的乘积与反应物的平衡浓度用化学方程式中的化学计量数作为指数的乘积的比值是一个常数，这个常数叫做化学平衡常数，简称平衡常数．用符号K表示．
（1）平衡常数K的表达式：
对于一般的可逆反应：
mA（g）+nB（g）
pC（g）+qD（g）
当在一定温度下达到化学平衡时，该反应的平衡常数为：
【注意】：
a．在平衡常数表达式中，反应物A、B和生成物C、D的状态全是气态，c（A）、c（B）、c（C）、c（D）均为平衡时的浓度．
b．当反应混合物中有固体或纯液体时，他们的浓度看做是一个常数1，不必写入平衡常数的表达式中．例
如，反应在高温下Fe3O4（s）+4H2
3Fe（s）+4H2O（g）的平衡常数表达式为：
又如，在密闭容器中进行的可逆反应CaCO3（s）
CaO（s）+CO2↑的平衡常数表达式为：
K＝c（CO2）
c．平衡常数K的表达式与化学方程式的书写方式有关．例如：
N2+3H2
2NH3
2NH3
N2+3H2
N2+H2
NH3
显然，K1、K2、K3具有如下关系：
（2）平衡常数K值的特征：
①K值的大小与浓度、压强和是否使用催化剂无关．即对于一个给定的反应，在一定温度下，不论起始浓度（或压强）和平衡浓度（或压强）如何，也不论是否使用催化剂，达平衡时，平衡常数均相同．
②K值随温度的变化而变化．对于一个给定的可逆反应，温度不变时，K值不变（而不论反应体系的浓度或压强如何变化）；
温度不同时，K值不同．因此，在使用平衡常数K值时，必须指明反应温度．
（3）平衡表达式K值的意义：
①判断可逆反应进行的方向．对于可逆反应：
pC（g）+qD（g），如果知道在一定温度下的平衡常数，并且知道某个时刻时反应物和生成物的浓度，就可以判断该反应是否达到平衡状态，如果没有达到平衡状态，则可判断反应进行的方向.将某一时刻时的生成物的浓度用化学方程式中相应的化学计量数为指数的乘积，与某一时
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