化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡考點(diǎn)例析

柴勇

化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡是中學(xué)化學(xué)中的重要內(nèi)容，也是歷年高考命題的必考內(nèi)容，為更好的學(xué)習(xí)這一部分知識(shí)，下面將其常見(jiàn)考點(diǎn)總結(jié)如下。

考點(diǎn)1、化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算及影響因素

1. 化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算。

（1）靈活應(yīng)用“反應(yīng)速率之比=化學(xué)計(jì)量數(shù)之比=濃度變化量之比=物質(zhì)的量變化量之比”這一公式求算化學(xué)反應(yīng)速率，確定物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)、書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式。

（2）表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)要指明具體物質(zhì)，比較同一反應(yīng)不同條件下的反應(yīng)速率時(shí)，一般采用“歸一”法：①換算成同一種物質(zhì)，一般換算成化學(xué)計(jì)量數(shù)小的物質(zhì)；②把各物質(zhì)的單位進(jìn)行統(tǒng)一。

2. 外界條件對(duì)可逆反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率的影響方向是一致的，但影響程度不一定相同

（1）濃度：增大反應(yīng)物濃度，v（正）立即增大，v（逆）逐漸增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。特別提醒：固體、純液體的濃度視為定值，不因其量的增減而影響反應(yīng)速率，但因表面積（接觸面積）的變化改變反應(yīng)速率。

（2）溫度：①升高溫度，不論正反應(yīng)還是逆反應(yīng)，不論放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)速率都加快，且對(duì)吸熱反應(yīng)方向影響較大，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)。②降低溫度，v（正）、v（逆）均減小，平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。

（3）壓強(qiáng)：改變壓強(qiáng)，對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響的根本原因是引起濃度的改變。且對(duì)液體反應(yīng)方向影響較大。

（4）催化劑：加入催化劑，降低反應(yīng)的活化能，使v（正）、v（逆）同倍增大，平衡不移動(dòng)，ΔH不變。

【例1】一定條件下，溶液的酸堿性對(duì)TiO2光催化染料R降解反應(yīng)的影響如下圖所示。下列判斷正確的是（ ）

A. 在0～50 min之間，pH=2和pH=7時(shí)R的降解百分率相等

B. 溶液酸性越強(qiáng)，R的降解速率越小

C. R的起始濃度越小，降解速率越大

D. 在20～25 min之間，pH=10時(shí)R的平均降解速率為0.04 mol·L-1·min-1

解析：在0～50 min之間，pH=2和pH=7時(shí)反應(yīng)物R都能完全反應(yīng)，降解率都是100%，故A正確；pH為2、7、10時(shí)，通過(guò)曲線的傾斜程度可看出溶液的酸性越強(qiáng)，R的降解速率越大，故B錯(cuò)誤；圖中無(wú)法比較同一pH條件下，R的起始濃度與降解速率的關(guān)系，故C錯(cuò)誤；20～25 min之間，pH=10時(shí)R的平均降解速率為0.2×10-4mol·L-1/5 min=4×10-6mol·L-1·min-1，故D錯(cuò)誤。

答案：A

【例2】在酸性溶液中，碘酸鉀（KIO3）和亞硫酸鈉可發(fā)生如下反應(yīng)：2IO3-+5SO32-+2H+=I2+5SO42-+H2O。生成的碘可以用淀粉溶液檢驗(yàn)，根據(jù)反應(yīng)溶液出現(xiàn)藍(lán)色所需的時(shí)間來(lái)衡量該反應(yīng)的速率。某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如表所示。該實(shí)驗(yàn)的目的是________；表中V2=________mL。

解析：通過(guò)分析表中的數(shù)據(jù)可知，該實(shí)驗(yàn)研究的是溫度、濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響；由于實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的溫度相同，故實(shí)驗(yàn)2與實(shí)驗(yàn)3的溶液的濃度一定相同，即水的體積一定相同，因此V2=40 mL。

答案：探究該反應(yīng)的速率與溫度、亞硫酸鈉溶液濃度的關(guān)系（或其它合理答案） 40

考點(diǎn)2、化學(xué)平衡狀態(tài)的建立和平衡移動(dòng)方向的判斷

分析化學(xué)平衡移動(dòng)的一般思路

【例3】將一定量純凈的氨基甲酸銨固體置于特制的密閉真空容器中（假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不計(jì)），在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡：NH2COONH4（s）?2NH3（g）+CO2（g）。實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表：

（1）可以判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡的是 。

A. 2v（NH3）=v（CO2）

B. 密閉容器中總壓強(qiáng)不變

C. 密閉容器中混合氣體的密度不變

D. 密閉容器中氨氣的體積分?jǐn)?shù)不變

（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，列式計(jì)算25.0 ℃時(shí)的分解平衡常數(shù)：

。

（3）取一定量的氨基甲酸銨固體放在一個(gè)帶活塞的密閉真空容器中，在25.0 ℃下達(dá)到分解平衡。若在恒溫下壓縮容器體積，氨基甲酸銨固體的質(zhì)量將 （填“增加”、“減少”或“不變”）。

解析：（1）根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)判斷標(biāo)志是v正=v逆，各組分濃度不再發(fā)生變化，由NH2COONH4（s）?2NH3（g）+CO2（g）可見(jiàn)該反應(yīng)為不等體積變化（即反應(yīng)物和生成物氣體分子數(shù)不相同），可以得恒容狀態(tài)下壓強(qiáng)不變或混合氣體密度不變時(shí)，反應(yīng)即達(dá)到平衡狀態(tài)，但上述反應(yīng)中反應(yīng)物無(wú)氣體參加，因此生成物中各組分氣體體積分?jǐn)?shù)恒定不變。

答案：D

（作者單位：山東省滕州市第一中學(xué)西校）

責(zé)任編校 李平安endprint