重视基础 培养能力 提高素质——化学反应速率、化学平衡专题复习，本文主要内容关键词为：化学平衡论文,化学反应论文,速率论文,重视论文,素质论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
在充分认识了化学反应在质与量的变化并且熟悉掌握了一定数量的化学反应之后，较为深入地讨论化学反应进行的快慢和程度是十分必要的，这不仅有助于我们全面地认识化学反应的本质及其规律，更有助于在中学化学所涉及的溶解与结晶、重要化工生产、弱电解质及水的电离、盐类水解等平衡体系中得到应用，充分体现理论联系实际的价值观念。
一、挖掘教材内涵，明确重点、考点，化解难点
1.化学反应速率
②相同条件下的不同反应，速率的大小（快慢）首先取决于反应结构与性质；同一反应在不同条件下进行，则速率的大小受外界条件的影响：增大反应物浓度、增大气体反应物的压强、升高反应温度、使用正催化剂都能增大反应速率。此外，固体表面积、光、超声波、激光、放射线、电磁波等都能影响化学反应速率。
对于上述反应，当温度升高时，V[,1]和V[,2]的变化情况为
（A）同时增大 （B）同时减小
（C）V[,1]增大V[,2]减小（D）V[,1]减小V[,2]增大
（97上海8题）
简析：在讨论外界条件对反应速率的影响时要注意，只有浓度变化对反应速率的影响有选择性，即增大反应物浓度则增大正反应速率；增大生成物浓度则增大逆反应速率，反之亦然。而温度、压强（对有气体参加的反应有影响）、催化剂的影响是广泛的：不论反应吸热、放热，温度升高都将增大反应速率（反应物能量升高、活化分子百分率升高）；不论气体体积增大还是缩小，增大压强都将增大反应速率（反应物浓度增大、活化分子总数增大）；正催化剂将增大反应速率，负催化剂减小反应速率。因此选项A正确。
答案：A。
③对于反应前后气体体积有变化的可逆反应，增大体系压强，正、逆反应速率都增大，但体积缩小的方向受影响大：升高温度，则吸热反应的方向速率增大得多；使用正催化剂，则同等程度地增大正逆反应速率，——讨论平衡移动的依据。
例3.试分析可逆反应
的反应速率随压强变化的曲线图正确的是
简析：因为压强增大，正逆反应速率都增大，所以图A、B都不正确。又因为该反应的正反应是气体体积缩小的反应， 所以随压强增大△V[,正]＞△V[,逆]，即V[,正]的斜率比V[,逆]大（受影响大），C图正确。
答案：C。
2.化学平衡状态
（1）化学平衡状态建立的条件与特点
①只有处于密闭系统（无泄漏）的可逆反应才能在一定条件下达到平衡状态——前提。
②正逆反应速率相等时才能达到平衡状态——条件（V[,正]＝V[,逆] ≠0）。
③指定反应达平衡时混合物的百分组成固定——标志。（也是一定条件下反应达最大程度）
④指定反应的平衡状态与反应条件（浓度、温度、压强或体积）有关，与反应过程（正向、逆向、一次加料、分次投料）无关。即原子守恒时为等效平衡。
⑤化学平衡是动态平衡（反应仍在继续），条件稍有改变（引起正逆反应速率变化）即发生平衡移动。
⑥研究化学平衡及平衡移动的目的在于选择适宜条件，使平衡向预期方向移动。
例4. 在一定温度下，可逆反应
达到平衡的标志是
（A）z生成的速度与z分解的速度相等
（B）单位时间生成amol x，同时生成3amoly
（C）x、y、z的浓度不再变化
（D）x、y、z的分子数之比为1∶3∶2
（1999年广东6题）
简析：根据平衡状态建立的条件可以判别选项A正确，而选项B中单位时间x和y的生成量均属逆反应速率，无法判断正、逆反应速
例6.某体积可变的密闭容器，盛有适量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应：
，若维持温度和压强不变，当达到平衡时，容器的体积为VL，其中C气体的体积占10％，下列推断正确的是
①原混合气体的体积为1.2VL
②原混合气体的体积为1.1VL
③反应达平衡时气体A消耗掉0.05VL
④反应达平衡时气体B消耗掉0.05VL
（A）②③（B）②④
（C）①③（D）②④
（1994年27题）
简析：由题意可知该反应为定温定压，且反应达平衡后生成C0.1VL，则达平衡后消耗A0.05VL消耗B0.15VL，由此可知③正确而④不正确。又设反应达平衡时气体体积减小xVL，则用差量法：
原混合气体体积：VL＋0.1VL＝1.1VL，②正确。
答案：A（②、③）。
二、融会贯通，加深理解，建立理论分析题解思路
1.化学平衡移动——勒沙特列原理
已达平衡的系统，如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度），平衡就向能够削弱这种改变的方向移动。
要点：
（1）反应速率与化学平衡的内在联系
①化学平衡状态建立的条件与本质特征是正、逆反应速率相等。
②化学平衡移动的实质是外界条件改变时，正、逆反应速率变化程度不同导致正、逆反应速率不相等，从而破坏了平衡状态，引起平衡移动。在学习和复习中必须注意：
a.条件改变的瞬时及随后速率变化的趋势。
b.压强改变时，体积缩小的方向受影响大，变化值大。
c.温度改变时，则吸热的方向受影响大，变化值大。
d.能正确依据反应速率变化规律，判断条件改变时，正逆反应速率的大小，从而确定平衡移动的方向（速率大的方向），归纳出下表；
简析：首先分析反应，这是一个正反应是气体体积减小、放热的可逆反应，低温、高压对反应有利，达平衡时产物z的物质的量n[,z]大，平衡点高，即图示曲线T[,2]P[,1]。再对比图示曲线T[,2]P[,2]，温度相同压强不同，达平衡时P[,1]时的n[,z]大于P[,2]时的n[,z]，由此分析压强是P[,1]＞P[,2]；然后比较曲线T[,2]P[,2]与T[,1]P[,2]，此时压强相同，温度不同，温度低的T[,2]达平衡时生成n[,z]大于温度高时T[,1]的n[,z]，由此判断温度T[,1]＞T[,2]，则选项C的结论正确。 本题还可以由反应速率（即曲线斜率）判断，T[,2]P[,1]的曲线达平衡前斜率大于T[,2]P[,2]，先到达平衡，说明压强P[,1]＞P[,2]；再比较曲线T[,2]P[,2]与T[,1]P[,2]，T[,1]P[,2]曲线斜率大，先到达平衡，反应速率大，说明温度T[,1]＞T[,1]，选项C的结论正确。 对影响平衡的多个因素的问题，必须善于找出共同点化繁为简，分析某单一因素对平衡或反应速率的影响。
（2）深入理解外界条件对化学平衡移动的影响。
①浓度：只有互相混溶的物质才有浓度的意义，因此不相混溶的纯液体（对气体反应中）和固体，其物质的量的变化不影响平衡；增大某一指定反应物的浓度，可以提高另一反应物的转化率，自身的转化率将减小。
②压强：必须有气体参加并在反应前后气体总体积有变化的可逆反应，压强变化才影响平衡。
a.定容密闭容器通入任一反应气体，会使压强增大，但实质上是该气体浓度增大，应按浓度变化分析讨论。
b.定容密闭容器压入与反应无关的惰气，虽然总压增大，但因体积未变，参与反应各气体浓度未变，各“分压”未变平衡不移动。
c.空压容器中压入与反应无关之惰气，则容器维持定压而体积增大，导致参与反应各气体浓度即“分压减小”，按压强减小平衡向体积增大方向移动分析。
d.对已达平衡的气体混合物，若增大体积相当于压强减小；压缩体积相当于增大压强，按压强变化分析讨论。
③温度：熟练掌握反应热效应与平衡移动方向的相互推断。
例8.在一密闭容器中，反应
达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60％，则
（A）平衡向正反应方向移动了
（B）物质A的转化率减少了
（C）物质B的质量分数增加了
（D）a＞b （2000年13题）
简析：这是一道有关平衡移动的综合测试题，首先分析条件变化的瞬间，体积增大一倍的直接结果可转换为：（1）A、B 的浓度均为原来的50％；（2）容器内压强减小为原来的1/2。达新平衡时，B的浓度是原来的60％，说明生成物B的物质的量、质量、质量分数都增大了， 平衡正向移动，反应物A的转化率增大，该正反应是体积增大的反应， 即a＜b由此分析可知选项A、C为正确选项。
答案：A、C。
2.勒沙特列原理（平衡移动原理）中“减弱”的双重含义
（1）定性指平衡移动方向就是减弱外界条件改变的方向；
（2 ）定量指平衡移动的结果只是减弱了外界条件的变化而并不能完全抵消外界条件的变化。如同可逆达平衡时反应物、生成物百分组成一定，但任一物质含量均不为零。
例9.一真空密闭容器中盛有1molPCl[,5]，加热到200℃时发生如下反应：
，反应达平衡时，PCl[,5]所占体积百分比为M％。若在同一温度和同一容器中，最初投入2molPCl[,5]，反应达平衡时，PCl[,5]所占体积百分比为N％，则M和N的正确关系是
（A）M＞N（B）N＞M
（C）M＝N（D）无法比较
（1996年测试题14题）
简析：分析反应，这是正反应为气体体积增大的可逆反应，分析不同条件下的平衡，也可以转换为原条件（1molPCl[,5] ）达平衡时再向容器中充入1molPCl[,5]，使PCl[,5]％增大，此时为减弱这种变化，平衡正向移动，但又不可能使PCl[,5]％增大的变化完全抵消（不可能N＝M），其结果只能是N＞M。选B。也可以按两种不同压强下达到平衡的不同状态分析，初始投入2molPCl[,5]，使反应起始压强增大一倍， 平衡向体积减小即逆反应方向移动，使PCl[,5]转化率减小，则PCl[,5]的百分含量增大即N＞M，也是选项B正确。
答案：B。
3.等效平衡与理论分析题
在一定条件（定温定容或定温定压）下，符合质量守恒，只是起始加料情况不同（一次、分次、正向、逆向）的可逆反应达平衡后各组分百分含量相同的平衡，互称等效平衡。
例10.在一个固定体积的密闭容器中，保持一定温度， 进行以下反应：
已知加入1molH[,2]和2molBr[,2]时，达到平衡后生成a molHBr （见下表“已知”项）。在相同条件下，且保持平衡时各组分的质量分数不变，对下列编号（1）～（3）的状态，请填写表中空白：
在分析中要注意到题设情景：（1）容器体积固定；（2）反应
是一个气体体积不变的反应（压强将不影响平衡）；（3）编号（1）～（3）和已知状态达到相同的平衡状态（各组分的质量分数不变）；（4）达平衡时HBr在混合气中的含量为a/3（由已知状态推导）。这样对于编号（1）起始状态相对于已知情况相当于压强增大一倍。 因此平衡不移动，达平衡时HBr的量可以由x/（2＋4）＝a/3（反应前、后气体总量不变）得：x＝2a。
对于编号（2），可以先由平衡时HBr的含量不变，设体系中总的物质的量为y，则：
0.5a/y＝a/3y＝1.5（mol）
再结合等效代换（按方程式系数关系），相当于HBr起始为0时，H[,2]、Br[,2]各为0.5mol，这样，为满足气体物质的总量为1.5mol和当起始HBr为0，H[,2]∶Br[,2]＝1∶2（已知起始状态）只能是H[,2] 为0（0.5－0.5＝0），Br[,2]为0.5mol（1－0.5＝0.5）。
编号（3），先设HBr起始量为x，平衡量为y，通过等效代换转换为如下状态：
H[,2]为m＋0.5x，Br[,2]为n＋0.5x，HBr为0，此时（m＋0.5x）/（n＋0.5x）＝1/2，x＝2（n－2m）
混合气总物质的量：
m＋n＋2（n－2m）＝3（n－m）
平衡混合气中HBr含量：y/（3（n－m））＝a/3，
y＝a（n－m）
[答案]
[评述]本题考查对题设情景的阅读理解，对隐含信息（反应特点与反应条件）的挖掘。这是解答本题的关键。除此本题还特别考查了由题给具体情况（各种状态）统摄归纳成一般规律的能力。题给的3 种状态及设问要求，一个比一个思维层次高，梯度十分明显，层次十分清楚，测试结果也是这样。
有关化学平衡的理论分析题，在总复习中可以对初态与平衡态间的物料关系作如下归纳
上述两个反应的①、②初态达平衡时，A、B、C 的平衡物质的量相等，且初态反应物的物质的量之比和方程式中各物质系数比相匹配。③、④两种状态达平衡时，A、B的平衡物质的量相同，但其初态反应物的物质的量之比和化学方程式中各物质系数不匹配。由此可延伸出多种试题，本题就是属于反应（2）（总量不变）中的③、④状况。