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化学反应速率和化学平衡理论是高中化学课程体系中的重点难点,因此也成为高考化学命题的必考点,纵观近几年的高考题,这一部分内容在客观题中的命题趋势更是一路加强,因此这部分内容在高三复习中愈发重要。
化学反应速率是表示化学反应进行快慢程度的物理量,用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加表示。主要受浓度、压强、温度、催化剂四个外界条件的影响。反应物(除固体、纯液体外)浓度增大,反应速率增大;对有气体参加的反应,增大压强,反应速率增大;升高温度,任何反应速率均增大;使用催化剂,同等程度改变正、逆反应速率。化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应,当正反应速率和逆反应速率相等,混合物中各组分浓度保持不变的状态。化学平衡状态与条件相关,条件改变平衡移动,主要受浓度、压强、温度三个外界条件影响。增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡正向移动;减小反应物浓度或增大生成物浓度,平衡逆向移动;增大压强,平衡向气体体积缩小方向移动;减小压强,平衡向气体体积增大方向移动;升高温度,平衡向吸热反应方向移动;降低温度,平衡向放热反应方向移动。
理论部分概括起来不过几句话,但学生在运用这部分理论解题时,总是问题不断,如果题目是将理论的考查间接地用图像的形式呈现时,对大多学生而言,这更是难以逾越的障碍。本文对化学反应速率和化学平衡图像的类型进行总结,借图像的具象加深对理论的理解。
一、常见的化学平衡图像
以下图像均为对反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) ΔH<0,m+n>p+q所作的分析:
1.v-t图像
t1时,增大反应物A的浓度,瞬间增大正反应速率,在这一瞬间对逆反应速率没有影响,因此使得新的正反应速率大于逆反应速率,平衡正向移动。t2时,升高温度,正、逆反应速率均增大,但平衡逆向(逆反应为吸热反应)移动,新的逆反应速率大于正反应速率。t3时,减小压强,正、逆反应速率均减小,平衡逆向(逆反应为气体体积增大方向),新的逆反应速率大于正反应速率。t4时使用适当的催化剂同等程度增大正、逆反应速率,平衡不移动。
2.c(或百分含量)-t图像
压强P1达到平衡的时间于P2达到平衡的时间,因此P1﹤P2(压强大,反应速率快,达到平衡时间短),P1到P2为增大压强,平衡正向移动,反应物A的百分含量减小。温度T1和T2变化亦进行类似分析,不再详述。
3.c(或百分含量)-p(T)图像
温度相同时,压强P2时A百分含量大于P1时A的百分含量,标志平衡正向(气体体积缩小)移动,因此P2到P1是压强增大的过程。温度T1至T2作压强相同时的类似分析即可。
4. 反应物转化率-t图像
使用催化剂,加快反应速率,缩短达到平衡的时间,平衡不移动,因此得出b是加入催化剂的曲线。
二、解题步骤和技巧
1.认真看清图像:一看横、纵坐标的物理意义;二看起点、拐点、交点、终点;三看线的变化趋势;四看浓度、温度、转化率、物质的量等物理量的变化;五看是否需要借助辅助线。
2.依据图像信息,联想平衡移动原理,分析可逆反应的特点:正反应为吸热还是放热;正反应为气体体积缩小还是气体体积增大。
3.充分利用“先拐先平”:即在化学平衡图像中,先出现拐点的反应先达到平衡,先达到平衡的条件可能是温度高、浓度大、压强大或是使用了适当的催化剂。
4.适当借助“定一议二”,化学平衡移动原理只适用于一个条件的改变,当图像中出现三个变量时,先固定一个量,再讨论另外两个量的关系。
在充分理解化学平衡图像类型和技巧的基础上,辅以适当练习应会将此类问题化难为易,化抽象为具体,提高化学平衡复习的效果和效率,在复习中发生化学反应。
化学反应速率是表示化学反应进行快慢程度的物理量,用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加表示。主要受浓度、压强、温度、催化剂四个外界条件的影响。反应物(除固体、纯液体外)浓度增大,反应速率增大;对有气体参加的反应,增大压强,反应速率增大;升高温度,任何反应速率均增大;使用催化剂,同等程度改变正、逆反应速率。化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应,当正反应速率和逆反应速率相等,混合物中各组分浓度保持不变的状态。化学平衡状态与条件相关,条件改变平衡移动,主要受浓度、压强、温度三个外界条件影响。增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡正向移动;减小反应物浓度或增大生成物浓度,平衡逆向移动;增大压强,平衡向气体体积缩小方向移动;减小压强,平衡向气体体积增大方向移动;升高温度,平衡向吸热反应方向移动;降低温度,平衡向放热反应方向移动。
理论部分概括起来不过几句话,但学生在运用这部分理论解题时,总是问题不断,如果题目是将理论的考查间接地用图像的形式呈现时,对大多学生而言,这更是难以逾越的障碍。本文对化学反应速率和化学平衡图像的类型进行总结,借图像的具象加深对理论的理解。
一、常见的化学平衡图像
以下图像均为对反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) ΔH<0,m+n>p+q所作的分析:
1.v-t图像
t1时,增大反应物A的浓度,瞬间增大正反应速率,在这一瞬间对逆反应速率没有影响,因此使得新的正反应速率大于逆反应速率,平衡正向移动。t2时,升高温度,正、逆反应速率均增大,但平衡逆向(逆反应为吸热反应)移动,新的逆反应速率大于正反应速率。t3时,减小压强,正、逆反应速率均减小,平衡逆向(逆反应为气体体积增大方向),新的逆反应速率大于正反应速率。t4时使用适当的催化剂同等程度增大正、逆反应速率,平衡不移动。
2.c(或百分含量)-t图像
压强P1达到平衡的时间于P2达到平衡的时间,因此P1﹤P2(压强大,反应速率快,达到平衡时间短),P1到P2为增大压强,平衡正向移动,反应物A的百分含量减小。温度T1和T2变化亦进行类似分析,不再详述。
3.c(或百分含量)-p(T)图像
温度相同时,压强P2时A百分含量大于P1时A的百分含量,标志平衡正向(气体体积缩小)移动,因此P2到P1是压强增大的过程。温度T1至T2作压强相同时的类似分析即可。
4. 反应物转化率-t图像
使用催化剂,加快反应速率,缩短达到平衡的时间,平衡不移动,因此得出b是加入催化剂的曲线。
二、解题步骤和技巧
1.认真看清图像:一看横、纵坐标的物理意义;二看起点、拐点、交点、终点;三看线的变化趋势;四看浓度、温度、转化率、物质的量等物理量的变化;五看是否需要借助辅助线。
2.依据图像信息,联想平衡移动原理,分析可逆反应的特点:正反应为吸热还是放热;正反应为气体体积缩小还是气体体积增大。
3.充分利用“先拐先平”:即在化学平衡图像中,先出现拐点的反应先达到平衡,先达到平衡的条件可能是温度高、浓度大、压强大或是使用了适当的催化剂。
4.适当借助“定一议二”,化学平衡移动原理只适用于一个条件的改变,当图像中出现三个变量时,先固定一个量,再讨论另外两个量的关系。
在充分理解化学平衡图像类型和技巧的基础上,辅以适当练习应会将此类问题化难为易,化抽象为具体,提高化学平衡复习的效果和效率,在复习中发生化学反应。