1、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 知識點知識點:化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡化學(xué)平衡基本概念基本概念表示方法表示方法影響因素影響因素有關(guān)計算有關(guān)計算平衡狀態(tài)的建立平衡狀態(tài)的建立平衡狀態(tài)的移動平衡狀態(tài)的移動平衡狀態(tài)的標(biāo)志平衡狀態(tài)的標(biāo)志平衡狀態(tài)的特征平衡狀態(tài)的特征有關(guān)平衡的計算有關(guān)平衡的計算化學(xué)反應(yīng)進行的方向：化學(xué)反應(yīng)進行的方向：化學(xué)反應(yīng)進行的快慢：化學(xué)反應(yīng)進行的快慢：可逆反應(yīng)的限度：可逆反應(yīng)的限度：焓變于熵變焓變于熵變反應(yīng)速率反應(yīng)速率化學(xué)平衡化學(xué)平衡 化學(xué)反應(yīng)速率用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或化學(xué)反應(yīng)速率用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或

2、生成物濃度的增加來表示化學(xué)反應(yīng)進行快慢的物理量生成物濃度的增加來表示化學(xué)反應(yīng)進行快慢的物理量一、化學(xué)反應(yīng)速率一、化學(xué)反應(yīng)速率例例1:反應(yīng)：反應(yīng)：3A（g）B（g）2C（g）2D（g），），在在不同條件下的反應(yīng)速率分別為：不同條件下的反應(yīng)速率分別為： vA=0.6mol /(L min) vB=0.45mol/(L min) vC=0.4mol /(L min) vD=0.45mol /(L min) 。則此反應(yīng)在不同條件下，則此反應(yīng)在不同條件下， 進行得最快的是進行得最快的是( ) （A） （B）和）和 （C）和）和 （D）定義：定義：1 1、 定義定義 （1 1） 表示方法：表示方法：= =

3、t tc c（2 2） 單位：單位：mol/(Lmol/(Ls) ;mol/(Ls) ;mol/(Lminmin) )（3 3） 相互關(guān)系：相互關(guān)系：4NH4NH3 3 + 5O + 5O2 2 = 4NO + 6H= 4NO + 6H2 2O O（g g）v(NHv(NH3 3):v(O):v(O2 2): v(NO): v(NO) : v(H) : v(H2 2O) = 4:5:4:6 O) = 4:5:4:6 2 2、計算模式：、計算模式：“三步曲三步曲” 起始：起始： 變化：變化： 終止：終止：注意問題注意問題 (1) (1) 在同一反應(yīng)中用不同物質(zhì)來表示時在同一反應(yīng)中用不同物質(zhì)來表示

4、時, ,其數(shù)值其數(shù)值可以不同可以不同, ,但都表示同一個反應(yīng)的速率但都表示同一個反應(yīng)的速率. .因此因此, ,表示化學(xué)反應(yīng)的速率時表示化學(xué)反應(yīng)的速率時, ,必須說明反應(yīng)物中哪必須說明反應(yīng)物中哪種物質(zhì)做標(biāo)準(zhǔn)種物質(zhì)做標(biāo)準(zhǔn). .不同物質(zhì)的速率的比值一定等不同物質(zhì)的速率的比值一定等于化學(xué)方程式中相應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比于化學(xué)方程式中相應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比. .(2)(2)一般來說一般來說, ,化學(xué)反應(yīng)速率隨反應(yīng)的進行而逐化學(xué)反應(yīng)速率隨反應(yīng)的進行而逐漸減慢漸減慢. .因此因此, ,某一段時間內(nèi)的反應(yīng)速率某一段時間內(nèi)的反應(yīng)速率, ,是平是平均速率均速率, ,而不是指瞬時速率而不是指瞬時速率. .(3)(3)化學(xué)

5、反應(yīng)速率一般不能用固體或純液體表示。化學(xué)反應(yīng)速率一般不能用固體或純液體表示。 （4）.計算化學(xué)反應(yīng)速率時必須明確： 選擇不同物質(zhì)求得的速率數(shù)值可能不同，但它選擇不同物質(zhì)求得的速率數(shù)值可能不同，但它表示的意義完全相同，所以表示反應(yīng)速率時，表示的意義完全相同，所以表示反應(yīng)速率時，必須注明是以哪種物質(zhì)為準(zhǔn)計算的速率；必須注明是以哪種物質(zhì)為準(zhǔn)計算的速率；中學(xué)化學(xué)所求速率是平均速率，不是瞬時中學(xué)化學(xué)所求速率是平均速率，不是瞬時速率速率以各為準(zhǔn)計算所得的以各為準(zhǔn)計算所得的速率之比速率之比等于各物質(zhì)等于各物質(zhì)對應(yīng)的對應(yīng)的劑量數(shù)之劑量數(shù)之比等于它們在反應(yīng)時比等于它們在反應(yīng)時轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量之比的物質(zhì)的量之比

6、.3 3、 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素11內(nèi)因：反應(yīng)物本身的性質(zhì)內(nèi)因：反應(yīng)物本身的性質(zhì) 22外因：外因： 濃度、溫度、壓強、催化劑濃度、溫度、壓強、催化劑（1 1）濃度對反應(yīng)速率的影響）濃度對反應(yīng)速率的影響 其他條件相同時，增大反應(yīng)物濃度反應(yīng)其他條件相同時，增大反應(yīng)物濃度反應(yīng)速率加快，反之減慢。（適宜有液體和氣速率加快，反之減慢。（適宜有液體和氣體參加的反應(yīng)）體參加的反應(yīng)） 在溫度一定時，活化分子所占百分含在溫度一定時，活化分子所占百分含量一定，濃度增大使得單位體積中活化分量一定，濃度增大使得單位體積中活化分子的數(shù)目增加，單位時間子的數(shù)目增加，單位時間有效碰撞次數(shù)增有效碰撞次

7、數(shù)增多，因而使反應(yīng)速率增大多，因而使反應(yīng)速率增大 規(guī)律：其他條件不變時，增大反應(yīng)物濃度，可以增規(guī)律：其他條件不變時，增大反應(yīng)物濃度，可以增大化學(xué)反應(yīng)速率；減小反應(yīng)物濃度，可以減小化大化學(xué)反應(yīng)速率；減小反應(yīng)物濃度，可以減小化學(xué)反應(yīng)速率。學(xué)反應(yīng)速率。注意：注意：對于純液體和或固體反應(yīng)物，其濃度是常對于純液體和或固體反應(yīng)物，其濃度是常數(shù)，因此改變它們的量不會改變化學(xué)反應(yīng)速率。數(shù)，因此改變它們的量不會改變化學(xué)反應(yīng)速率。 對于可逆反應(yīng)，反應(yīng)物或生成物濃度的改變，對于可逆反應(yīng)，反應(yīng)物或生成物濃度的改變，其正、逆反應(yīng)速率的變化也符合上述規(guī)律。其正、逆反應(yīng)速率的變化也符合上述規(guī)律。（2 2）壓強對反應(yīng)速率的影

8、響）壓強對反應(yīng)速率的影響 對于氣體反應(yīng)，當(dāng)其它條件不變時，增大對于氣體反應(yīng)，當(dāng)其它條件不變時，增大壓強相當(dāng)于增大反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率加快；壓強相當(dāng)于增大反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率加快；減小壓強相當(dāng)于減少反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率減小壓強相當(dāng)于減少反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率減慢。（只適宜有氣體參加的反應(yīng)，如果只有減慢。（只適宜有氣體參加的反應(yīng)，如果只有固體或液體參加的反應(yīng)，壓強的變化對于反應(yīng)固體或液體參加的反應(yīng)，壓強的變化對于反應(yīng)速率可以忽略不計。）速率可以忽略不計。）規(guī)律：對于有氣體參加的反應(yīng)，若其他條件不變，規(guī)律：對于有氣體參加的反應(yīng)，若其他條件不變，增大壓強，反應(yīng)速率加快，減小壓強，反應(yīng)速率增大壓強

9、，反應(yīng)速率加快，減小壓強，反應(yīng)速率減慢。減慢。注意：注意：對于純液體、溶液或固體反應(yīng)物，由于壓對于純液體、溶液或固體反應(yīng)物，由于壓強的變化對它們的濃度幾乎無影響，可以認為反強的變化對它們的濃度幾乎無影響，可以認為反應(yīng)速率不變。應(yīng)速率不變。 對于有氣體參加和有氣體生成的可逆反應(yīng)，對于有氣體參加和有氣體生成的可逆反應(yīng)，增大壓強，反應(yīng)物和生成物濃度都增大，其正、增大壓強，反應(yīng)物和生成物濃度都增大，其正、逆反應(yīng)速率都增大；減小壓強，其正、逆反應(yīng)速逆反應(yīng)速率都增大；減小壓強，其正、逆反應(yīng)速率都減小。率都減小。(3 )(3 )溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響：溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響： 當(dāng)其它條件不變時，升高溫度

10、，化學(xué)當(dāng)其它條件不變時，升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率加快；降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率反應(yīng)速率加快；降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減慢。減慢。 在濃度一定時，升高溫度，反應(yīng)物分在濃度一定時，升高溫度，反應(yīng)物分子的能量增加子的能量增加, ,使原來一部分原來能量較低使原來一部分原來能量較低的分子變成活化分子，從而增加了反應(yīng)物的分子變成活化分子，從而增加了反應(yīng)物分子中的活化分子數(shù)，使有效碰撞次數(shù)增分子中的活化分子數(shù)，使有效碰撞次數(shù)增多，因而使反應(yīng)速率增大。多，因而使反應(yīng)速率增大。規(guī)律：若其他條件不變，升高溫度，反應(yīng)速率加快，規(guī)律：若其他條件不變，升高溫度，反應(yīng)速率加快，降低溫度，反應(yīng)速率減慢。降低溫度，反應(yīng)速率減慢。注

11、意：注意：一般溫度每升高一般溫度每升高10，反應(yīng)速率增加，反應(yīng)速率增加2-4倍。倍。 對于可逆反應(yīng)，升高（或降低）溫度，其正、對于可逆反應(yīng)，升高（或降低）溫度，其正、逆反應(yīng)速率都增大（或減小），但放熱反應(yīng)和吸熱逆反應(yīng)速率都增大（或減小），但放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率受溫度的影響程度不同，即其正、反應(yīng)的反應(yīng)速率受溫度的影響程度不同，即其正、逆反應(yīng)速率增大（或減小）的程度不同逆反應(yīng)速率增大（或減小）的程度不同 。（）催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響（）催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 催化劑能夠降低反應(yīng)所需要的活化能，催化劑能夠降低反應(yīng)所需要的活化能，這樣使更多的反應(yīng)物分子成為活化分子，這樣使更多的反應(yīng)物分

12、子成為活化分子，大大增加單位體積內(nèi)反應(yīng)物分子中活化分大大增加單位體積內(nèi)反應(yīng)物分子中活化分子所占百分數(shù)，從而提高了有效碰撞的頻子所占百分數(shù)，從而提高了有效碰撞的頻率，成千上萬倍地增大化學(xué)反應(yīng)速率。率，成千上萬倍地增大化學(xué)反應(yīng)速率。影響因素影響因素濃度濃度增大增大壓強壓強增大增大溫度溫度升高升高催化催化劑劑體積不變體積不變體積體積縮小縮小分子能量分子能量增加增加降低反應(yīng)所降低反應(yīng)所需的能量需的能量單位體積內(nèi)分子單位體積內(nèi)分子總數(shù)增多，活化總數(shù)增多，活化分子百分數(shù)不變分子百分數(shù)不變單位體積內(nèi)分子單位體積內(nèi)分子總數(shù)不變，活化總數(shù)不變，活化分子百分數(shù)增大分子百分數(shù)增大單位體積內(nèi)單位體積內(nèi)活化分子數(shù)活化分

13、子數(shù)增多增多有效碰撞次數(shù)增多有效碰撞次數(shù)增多反應(yīng)速率加大反應(yīng)速率加大二、化學(xué)平衡二、化學(xué)平衡 1 1、 可逆反應(yīng)：同時、同一條件可逆反應(yīng)：同時、同一條件2 2、 動態(tài)平衡特征：動、等、定、變動態(tài)平衡特征：動、等、定、變動：動態(tài)平衡（正逆反應(yīng)仍在進行）；等：正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率相等；定：體系中所有反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量（或混合物各組分的濃度）保持 不變，各組分的含量一定；變：條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。v達到平衡態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)：達到平衡態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)：m A + n B = p C + q D V正正=V逆逆 化學(xué)鍵斷裂化學(xué)鍵斷裂=化學(xué)鍵生成化學(xué)鍵生成 各組分濃度保持不變各組分濃度保持不變

14、 質(zhì)量分數(shù)不質(zhì)量分數(shù)不變變 壓強壓強 混合氣體的平均分子量混合氣體的平均分子量 密度密度 體系顏色體系顏色4 4、 勒沙特列原理：勒沙特列原理：如果改變影響平衡的一個條件如果改變影響平衡的一個條件( (如濃度、壓如濃度、壓強或溫度強或溫度) )，平衡就向著能夠，平衡就向著能夠減弱減弱這種這種改變改變的方向移動。的方向移動。 3 3、 影響平衡移動的因素：影響平衡移動的因素： 濃度、溫度、壓強濃度、溫度、壓強平衡平衡1平衡平衡2條件改變條件改變平衡移動平衡移動平衡平衡1平衡平衡2條件改變條件改變平衡移動平衡移動二、影響化學(xué)平衡的條件二、影響化學(xué)平衡的條件第三節(jié)第三節(jié) 影響化學(xué)平衡的條件影響化學(xué)平

15、衡的條件其他條件不變的情況下，增大反應(yīng)物的濃度或其他條件不變的情況下，增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度，平衡減小生成物的濃度，平衡正向正向移動；減小反應(yīng)移動；減小反應(yīng)物的濃度或增大生成物的濃度，平衡物的濃度或增大生成物的濃度，平衡逆向逆向移動移動1、濃度對化學(xué)平衡的影響、濃度對化學(xué)平衡的影響條件改變條件改變平衡移動方向平衡移動方向圖象圖象 增增反應(yīng)物反應(yīng)物正正反應(yīng)方向反應(yīng)方向減減反應(yīng)物反應(yīng)物逆反應(yīng)方向逆反應(yīng)方向增增生成物生成物逆反應(yīng)方向逆反應(yīng)方向減減生成物生成物正正反應(yīng)方向反應(yīng)方向AB 生產(chǎn)實際中，常常通過增大廉價原料的濃生產(chǎn)實際中，常常通過增大廉價原料的濃度使平衡向正反應(yīng)方向移動，來提高另

16、一種價度使平衡向正反應(yīng)方向移動，來提高另一種價格較高的原料的轉(zhuǎn)化率。格較高的原料的轉(zhuǎn)化率。規(guī)律：其他條件不變的情況下，規(guī)律：其他條件不變的情況下，增大壓強增大壓強，平，平衡向氣體衡向氣體體積縮小體積縮小的方向移動；的方向移動；減小壓強減小壓強，平，平衡向氣體衡向氣體體積增大體積增大的方向移動。的方向移動。CV縮V增DV增V縮條件改變條件改變平衡移動方向平衡移動方向圖象圖象增增壓壓氣體縮小反應(yīng)方向氣體縮小反應(yīng)方向減減壓壓氣體擴大反應(yīng)方向氣體擴大反應(yīng)方向2、壓強對化學(xué)平衡的影響、壓強對化學(xué)平衡的影響結(jié)論：結(jié)論：其他條件不變的情況下，其他條件不變的情況下，溫度升高溫度升高，平，平衡向衡向吸熱方向吸熱

17、方向移動；移動；溫度降低溫度降低，平衡向，平衡向放熱方放熱方向向移動。移動。條件改變條件改變平衡移動方向平衡移動方向升升溫溫吸熱反應(yīng)方向吸熱反應(yīng)方向降降溫溫放熱反應(yīng)方向放熱反應(yīng)方向FV放放V吸吸EV吸吸V放放3、溫度對化學(xué)平衡的影響、溫度對化學(xué)平衡的影響4、催化劑對化學(xué)平衡無影響、催化劑對化學(xué)平衡無影響加正催化劑加正催化劑正逆正逆生成物濃度增大，生成物濃度增大，但比原來小但比原來小向正反應(yīng)方向移向正反應(yīng)方向移動動減小生成減小生成物濃度物濃度生成物濃度減小，生成物濃度減小，但比原來大但比原來大向逆反應(yīng)方向移向逆反應(yīng)方向移動動增大生成增大生成物濃度物濃度反應(yīng)物濃度增大，反應(yīng)物濃度增大，但比原來小但

18、比原來小向逆反應(yīng)方向移向逆反應(yīng)方向移動動減小反應(yīng)減小反應(yīng)物濃度物濃度反應(yīng)物濃度減小，反應(yīng)物濃度減小，但比原來大但比原來大向正反應(yīng)方向移向正反應(yīng)方向移動動增大反應(yīng)增大反應(yīng)物濃度物濃度化學(xué)平衡移動的化學(xué)平衡移動的結(jié)果結(jié)果化學(xué)平衡的移動化學(xué)平衡的移動改變影響改變影響條件條件外界條件對化學(xué)平衡的影響外界條件對化學(xué)平衡的影響體系溫度升高，體系溫度升高，但比原來低但比原來低向放熱方向移動向放熱方向移動降低溫度降低溫度體系溫度降低，體系溫度降低，但比原來高但比原來高向吸熱方向移動向吸熱方向移動升高溫度升高溫度體積壓強增大，體積壓強增大，但比原來小但比原來小向氣體體積增大向氣體體積增大的方向移動的方向移動減小

19、體系減小體系壓強壓強體系壓強減小，體系壓強減小，但比原來大但比原來大向氣體體積減小向氣體體積減小的方向移動的方向移動增大體系增大體系壓強壓強化學(xué)平衡移動的化學(xué)平衡移動的結(jié)果結(jié)果化學(xué)平衡的移動化學(xué)平衡的移動改變影響改變影響條件條件外界條件對化學(xué)平衡的影響外界條件對化學(xué)平衡的影響三、平衡移動原理（勒夏特列三、平衡移動原理（勒夏特列 原理原理） 如果改變影響平衡的一個條件（濃度、如果改變影響平衡的一個條件（濃度、壓強、溫度），平衡就向著能夠壓強、溫度），平衡就向著能夠這種改這種改變的方向移動。變的方向移動。 化學(xué)平衡移動原理是一條普遍規(guī)律。勒夏特化學(xué)平衡移動原理是一條普遍規(guī)律。勒夏特列原理適用于所有

20、動態(tài)平衡的體系（化學(xué)平衡、列原理適用于所有動態(tài)平衡的體系（化學(xué)平衡、溶解平衡、電離平衡等），不適用于未達到平溶解平衡、電離平衡等），不適用于未達到平衡的體系。衡的體系。5 5、化學(xué)平衡的有關(guān)計算、化學(xué)平衡的有關(guān)計算有關(guān)化學(xué)平衡的計算包括：求有關(guān)化學(xué)平衡的計算包括：求平衡常數(shù)平衡常數(shù)、平衡時各組分含量，平衡濃度、起始濃度、反平衡時各組分含量，平衡濃度、起始濃度、反應(yīng)物應(yīng)物轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率、混合氣體的密度或平均相對分子、混合氣體的密度或平均相對分子質(zhì)量、某物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)等。質(zhì)量、某物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)等。（1 1）、化學(xué)平衡常數(shù)）、化學(xué)平衡常數(shù)對于一般的可逆反應(yīng)，對于一般的可逆反應(yīng)， mAmA（g g）

21、+nB+nB（g g） pCpC（g g）+qD+qD（g g）當(dāng)在一定溫度下達到平衡時當(dāng)在一定溫度下達到平衡時K=CK=Cp p（C C）C Cq q（D D）/C/Cm m（A A）C Cn n（B B） 平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)可能進行的程平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)可能進行的程度（即反應(yīng)限度）。度（即反應(yīng)限度）。 K K值越大，說明平衡體系中生成物所占的比例值越大，說明平衡體系中生成物所占的比例越大，它的正向反應(yīng)進行的程度越大，即該反越大，它的正向反應(yīng)進行的程度越大，即該反應(yīng)進行得越完全，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越大；反之，應(yīng)進行得越完全，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越大；反之，就越不完全，轉(zhuǎn)化率就越小。一般地說，就越不完全，轉(zhuǎn)化率就越小。一般地說，K K10105 5時，該反應(yīng)進行得就基本完全了；時，該反應(yīng)進行得就基本完全了；K K在在1010-5-5左左右，則認為反應(yīng)很難進行。右，則認為反應(yīng)很難進行。 平衡常數(shù)隨溫度的改變而改變，與濃度變化無平衡常數(shù)隨溫度的改變而改變，與濃度變化無關(guān)。關(guān)。 對于有純固體或溶劑參加的反應(yīng)，其濃度不列對于有純固體或溶劑參加的反應(yīng)，其濃度不列入平衡常數(shù)入平衡常數(shù)K K的表達式中。的表達式中。化學(xué)平衡常數(shù)的意義化學(xué)平衡常數(shù)的意義 某個指定反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率某個指定反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率 = =（指定反應(yīng)物的起始濃度指定反應(yīng)物（指定反應(yīng)物的起始濃度指定反應(yīng)物的平衡