化学反应速率与化学平衡考点例析

柴勇

化学反应速率与化学平衡是中学化学中的重要内容，也是历年高考命题的必考内容，为更好的学习这一部分知识，下面将其常见考点总结如下。

考点1、化学反应速率的计算及影响因素

1. 化学反应速率的计算。

（1）灵活应用“反应速率之比=化学计量数之比=浓度变化量之比=物质的量变化量之比”这一公式求算化学反应速率，确定物质的化学计量数、书写化学方程式。

（2）表示化学反应速率时要指明具体物质，比较同一反应不同条件下的反应速率时，一般采用“归一”法：①换算成同一种物质，一般换算成化学计量数小的物质；②把各物质的单位进行统一。

2. 外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响方向是一致的，但影响程度不一定相同

（1）浓度：增大反应物浓度，v（正）立即增大，v（逆）逐渐增大，平衡向正反应方向移动。特别提醒：固体、纯液体的浓度视为定值，不因其量的增减而影响反应速率，但因表面积（接触面积）的变化改变反应速率。

（2）温度：①升高温度，不论正反应还是逆反应，不论放热反应还是吸热反应，反应速率都加快，且对吸热反应方向影响较大，平衡向吸热反应方向移动。②降低温度，v（正）、v（逆）均减小，平衡向放热反应方向移动。

（3）压强：改变压强，对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度的改变。且对液体反应方向影响较大。

（4）催化剂：加入催化剂，降低反应的活化能，使v（正）、v（逆）同倍增大，平衡不移动，ΔH不变。

【例1】一定条件下，溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如下图所示。下列判断正确的是（ ）

A. 在0～50 min之间，pH=2和pH=7时R的降解百分率相等

B. 溶液酸性越强，R的降解速率越小

C. R的起始浓度越小，降解速率越大

D. 在20～25 min之间，pH=10时R的平均降解速率为0.04 mol·L-1·min-1

解析：在0～50 min之间，pH=2和pH=7时反应物R都能完全反应，降解率都是100%，故A正确；pH为2、7、10时，通过曲线的倾斜程度可看出溶液的酸性越强，R的降解速率越大，故B错误；图中无法比较同一pH条件下，R的起始浓度与降解速率的关系，故C错误；20～25 min之间，pH=10时R的平均降解速率为0.2×10-4mol·L-1/5 min=4×10-6mol·L-1·min-1，故D错误。

答案：A

【例2】在酸性溶液中，碘酸钾（KIO3）和亚硫酸钠可发生如下反应：2IO3-+5SO32-+2H+=I2+5SO42-+H2O。生成的碘可以用淀粉溶液检验，根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。某同学设计实验如表所示。该实验的目的是________；表中V2=________mL。

解析：通过分析表中的数据可知，该实验研究的是温度、浓度对反应速率的影响；由于实验1和实验2的温度相同，故实验2与实验3的溶液的浓度一定相同，即水的体积一定相同，因此V2=40 mL。

答案：探究该反应的速率与温度、亚硫酸钠溶液浓度的关系（或其它合理答案） 40

考点2、化学平衡状态的建立和平衡移动方向的判断

分析化学平衡移动的一般思路

【例3】将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4（s）?2NH3（g）+CO2（g）。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：

（1）可以判断该分解反应已经达到平衡的是 。

A. 2v（NH3）=v（CO2）

B. 密闭容器中总压强不变

C. 密闭容器中混合气体的密度不变

D. 密闭容器中氨气的体积分数不变

（2）根据表中数据，列式计算25.0 ℃时的分解平衡常数：

。

（3）取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25.0 ℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量将 （填“增加”、“减少”或“不变”）。

解析：（1）根据化学平衡状态判断标志是v正=v逆，各组分浓度不再发生变化，由NH2COONH4（s）?2NH3（g）+CO2（g）可见该反应为不等体积变化（即反应物和生成物气体分子数不相同），可以得恒容状态下压强不变或混合气体密度不变时，反应即达到平衡状态，但上述反应中反应物无气体参加，因此生成物中各组分气体体积分数恒定不变。

答案：D

（作者单位：山东省滕州市第一中学西校）

责任编校 李平安endprint