2016届高考化学复习指导——一巧解“化学反应速度和化学平衡”

知识分析

复习过程中对这部分内容的具体要求是：

（1）了解化学反应速率的概念，反应速率的表示方法，理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率的影响。

（2）了解化学反应的可逆性。理解化学平衡的涵义及其与反应速率之间的内在联系。

（3）理解勒沙特列原理的涵义。掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。

高考试题经常会从以下几个角度进行考查：

第一，考查化学反应速率、化学平衡的概念，要求考生用这些基本概念对有关的叙述的正确与否作出判别。

第二，根据化学方程式计算化学反应速率。

第三，判断化学反应是否处于平衡状态。判断外界条件变化对化学速率、化学平衡的影响情况。也会用转化率、原用利用率等概念来考查化学平衡移动情况。

第四，用“等效问题”问题来考查有关化学平衡的计算能力。

高考中经常出现的题型是选择题，有的年份也会出现大题。

相关知识

1．化学反应速率的分类

2．影响化学反应速率的条件

（1）不同的化学反应具有不同的反应速率，影响反应速率的主要因素是内因，即参加反应物质的性质。

（2）在同一反应中，影响反应速率的因素是外因，即外界条件，主要有温度、浓度、压强、催化剂等。（还有像反应颗粒（固体）的大小、光、波等对化学反应速率也有影响）

3．化学平衡状态

（1）化学平衡状态的建立

（2）化学平衡状态的本质特征是正反应速率和逆反应速率相等，这是判断化学平衡状态的根本标志。由于υ正=υ逆 ，可使平衡体系中各组分的百分含量保持不变，所以一般情况下平衡体系的压强、气体密度、浓度等多种宏观性质也保持不变，这些宏观的特征有时也可作为判断化学平衡状态的标志。

化学平衡状态的特征

（3）化学平衡状态的判断

4．化学平衡的移动

（1）勒沙持列原理：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影响平衡的因素只有浓度、压强、温度三种；②原理的适用范围是只有一项条件变化的情况（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。

（2）平衡移动就是一个“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。可总结如下：

（3）平衡移动与转化率的变化：不要把平衡向正反应方向移动与反应物转化率的增大等同起来。具体分析可参考下表：

相关例题

[例1]某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A(g)+B(g) 2C(g)达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是（   ）

（A）均减半     （B）均加倍     （C）均增加1mol     （D）均减小1mol

[解析]由于是在容积可变的容器中，所以在“均减半”或“均加培”时，相当于A、B、C三物质的浓度都没有改变，平衡不会移动。同样由于容积可变，“均增加1mol”时相当于A、C物质的浓度减小，B物质的浓度增大，平衡向右移动；“均减小1mol”时相当于A、C物质的浓度增大，B物质的浓度减小，平衡向左移动。答案选C。

要注意的是，基本概念、基础理论是高考中不变的一个重点。这道题的设问别具一格，解答时既要定性判断、又要定量分析，多次灵活转换，都值得大家研究。

[例2] 可逆反应N2＋3H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是（  ）

A．3v正（N2）＝v正（H2）       B．v正（N2）＝v逆（NH3）

C．2v正（H2）＝3v逆（NH3）     D．v正（N2）＝3v逆（H2）

[解析]答案选B。

考查判断化学平衡状态的能力。化学反应速率的表示方法、化学平衡状态、影响化学反应速率的因素和影响化学平衡的因素等都是这块知识中的基础内容，属于高考的必考内容。将化学反应速率、化学平衡联系起来，让考生判断可逆反应是否处于化学平衡状态，可以较好地测试解题者对有关内容的理解水平。

对于可逆反应“N2＋3H22NH3”，正反应速率可以用H2、N2、NH3三种物质的浓度变化来表示，逆反应速率也可用H2、N2、NH3三种物质的浓度变化来表示。对于同一反应、同一时刻的正反应速率（或逆反应速率），用不同物质的浓度变化来表示时，其大小关系跟化学计量数有关，即有：v正(N2):v正(H2):v正(NH3)=1:3:2或v逆(N2):v逆(H2):v逆(NH3)=1:3:2。所以，当2v正(H2)＝3v逆(NH3)时，处于化学平衡状态。

解答这道题时，有的考生由于对正反应速率和逆反应速率、不同物质表示的反应速率等概念理解不深，造成判断失误。

[例3]在容积固定的密闭容器中存在如下反应：

A(g)+3B(g) 2C(g)；△H<0

某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，并根据实验数据作出下列关系图：

下列判断一定错误的是（  ）

A．图I研究的是不同催化剂对反应的影响，且乙使用的催化剂效率较高

B．图Ⅱ研究的是压强对反应的影响，且甲的压强较高

C．图Ⅱ研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较高

D．图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响，且甲使用的催化剂效率较高

[解析]答案选AB。

考查观察图像、图像信息的挖掘和转化能力。分析图表、研究实验数据是一种基本能力，化学反应速率、化学平衡等内容是化学学科中培养学生观察图像和处理图像信息能力的较好载体，所以化学平衡内容常跟图、表等综合起来命题。

催化剂不能使化学平衡发生移动，所以平衡时浓度、转化率等都不会因加入催化剂而改变。图I中甲、乙两条件下达到平衡时C的浓度不同，说明不是同一平衡状态，所以这种情况肯定不是催化剂造成的。

催化剂可以改变反应速率，能改变达到化学平衡的时间，所以图Ⅲ所表示的可能是不同催化剂造成的，而且甲情况下达到平衡的时间短，催化效率高。

对于题给反应，增大压强或降低温度平衡都要向正反应方向移动，所以图Ⅱ中两条曲线若表示不同压强条件下所发生的反应，甲条件下压强较低。图Ⅱ中两条曲线若表示不同温度下所发生的反应，甲条件下温度较高。

[例4]在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：

2SO2（g）+ O2 (g) 2SO3(g) ；△H<0

（1）写出该反应的化学平衡常数表达式K＝         

（2）降低温度，该反应K值       ，二氧化硫转化率    ，化学反应速度     （以上均填增大、减小或不变）

（3）600℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图，反应处于平衡状态的时间是               。

（4）据图判断，反应进行至20min时，曲线发生变化的原因是                （用文字表达）；10min到15min的曲线变化的原因可能是     （填写编号）。

A．加了催化剂    B．缩小容器体积

C．降低温度      D．增加SO3的物质的量

[解析] 答案为：

（1）；（2）增大；增大；减小。（3）15~20min和25~30min。（4）增加了O2的量。A；B。

主要综合考查化学平衡理论，测试观察能力、分析和综合能力等。 

题给图像中曲线看起来比较杂乱，不要被表面现象所迷惑，只要仔细分析可发现图中所包含的化学含义。15min-20min、25min-30min两个时间段时三条曲线都跟横坐标平行，即三种物质的物质的量不发生变化，处于平衡状态。在20min这一瞬间，O2的物质的量突然增大，说明此时向反应容器中加入了O2。

10min前后反应都处于不平衡状态，而且O2、SO2的物质的量都是逐渐减小，SO3的物质的量都是逐渐增大；只是10min前变化较缓，10min后变化较快。这是改变了某条件使反应速率加快所造成的。所以，可能是加了催化剂或缩小容器体积。

编辑者：湘潭大学生家教网（www.xtdxsjj.cn)