化學反應速率、化學反應的方向和反應限度

一、化學反應速率

1．化學反應速率的概念：用單位時間里反應物濃度的__________或生成物濃度的__________來表示。

2．同一反應里用不同物質的濃度變化來表示反應速率時，其數值________________，故應標明是用哪種物質表示的化學反應速率，但這些數值表示的意義是相同的，均表示該化學反應的快慢。3．同一反應里，各物質表示的反應速率之比等于化學方程式中對應的__________________之比，也等于同一時間內有關物質濃度變化之比。減小增加并不相同化學計量數

二、影響化學反應速率的外界條件

1．濃度：對氣體參加的反應或在溶液中進行的反應產生影響，在其他條件不變時，增大反應物的濃度，化學反應速率__________，減小反應物的濃度，化學反應速率__________。2．壓強：對有氣體參加的化學反應而言，在溫度一定時，對一定量氣體，增大壓強就會縮小容器的體積，從而使氣體濃度增大，化學反應速率__________。若減小壓強，氣體體積擴大，氣體濃度縮小，化學反應速率__________。減小加快減慢加快

3．溫度：溫度升高，分子運動速率__________，化學反應速率__________，一般地說，溫度每升高10℃，反應速率增大到原來的__________倍。升高溫度，無論是吸熱反應還是放熱反應，速率都__________4．催化劑：催化劑能同等程度地加快正逆反應速率，但不影響平衡的移動，它只會__________反應達到平衡的時間。5．其他：光、超聲波、激光、放射線、電磁波、反應物顆粒大小、擴散速率、溶劑等因素也都能對某些化學反應的反應速率產生一定的影響，例如氯水經光照能加速次氯酸分解，加快Cl2與水的反應。形成原電池也是增大反應速率的一種途徑。加快加快

2～4

加快縮短

三、化學反應的方向和限度

1．化學反應方向的判斷(1)自發(fā)過程：在一定條件下，不需要________就能自動進行的過程。

(2)從能量變化角度講，ΔH_______0的反應有利于反應的自發(fā)進行，ΔS_______0的反應有利于反應的自發(fā)進行。因此，__________________的反應一定能自發(fā)進行；_________________的反應一定不能自發(fā)進行；___________________的反應在高溫條件下能自發(fā)進行；__________________的反應在低溫條件下能自發(fā)進行。提供能量

<

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ΔH<0，ΔS>0

ΔH>0，ΔS<0

ΔH>0，ΔS>0

ΔH<0，ΔS<0

2．化學平衡狀態(tài)(1)定義：是指在一定條件下的_________________里，正反應和逆反應的_________________，反應體系中所有參加反應的物質的質量或濃度_________________的狀態(tài)。

例如：在一定條件下，將0.02molCO和0.02molH2O(g)通入2L密閉容器中，進行反應：CO＋H2O(g)CO2＋H2。①反應剛開始時，反應物濃度__________，正反應速率________；生成物濃度為_______，逆反應速率為________。②反應進行中，反應物濃度逐漸__________，正反應速率逐漸__________，生成物濃度逐漸__________，逆反應速率逐漸__________。增大增大減小減小0

0

最大最大保持不變速率相等可逆反應③達到平衡時，正反應速率與逆反應速率__________，此時反應物濃度__________，生成物濃度也__________。④若達平衡時，水蒸氣的體積分數與H2的體積分數相等，則平衡時一氧化碳的轉化率為_______，用可逆反應中正反應速率和逆反應速率的變化表示上述過程，如圖所示：

50%

不變不變相等(2)化學平衡的特征：①化學平衡研究的對象是__________；(逆)②達到平衡時_______________________________；(等)③達到平衡時反應混合物中各組分的濃度__________；(定)④由于化學平衡狀態(tài)時反應仍在進行，故其是一種__________；(動)⑤條件改變平衡會發(fā)生__________。(變)移動動態(tài)平衡保持不變正反應速率等于逆反應速率可逆反應

有關化學反應速率的基本計算

【例1】(黑龍江省雙鴨山一中)反應A(g)＋3B(g)2C(g)＋2D(g)在不同情況下測得化學反應速率，其中最快的是(

)A．v(D)＝0.4mol/(L·s)B．v(B)＝0.6mol/(L·s)C．v(C)＝0.5mol/(L·s)D．v(A)＝0.15mol/(L·s)【解釋】反應速率的比較要注意：轉化為同一物質、同一單位才可比較。B中v(B)轉化為v(D)后，則為0.4mol/(L·s)；C中v(C)轉化為v(D)后，則為0.5mol/(L·s)；D中v(A)轉化為v(D)后，則為0.3mol/(L·s)。比較v(D)的大小，0.5mol/(L·s)為最大。C【遷移訓練1】反應4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)在10L密閉容器中進行，半分鐘后，水蒸氣的物質的量增加了0.45mol，則此反應的平均速率(反應物的消耗速率或產物的生成速率)可表示為()A.ｖ(NH3)＝0.010mol/(L·s)B.ｖ(O2)＝0.001mol/(L·s)C.ｖ(NO)＝0.001mol/(L·s)D.ｖ(H2O)＝0.045mol/(L·s)C【解釋】用生成物H2O來表示反應的平均速率：(H2O)＝mol/(L·s)，根據各物質的反應速率之比等于它們的化學計量數之比，可求得：(NH3)＝0.001mol/(L·s)，(O2)＝0.00125mol/(L·s)，(NO)＝0.001mol/(L·s)。

影響化學反應速率的因素

【例1】等質量的鐵與過量的鹽酸在不同的實驗條件下進行反應，測定在不同時間t產生氣體體積V的數據，根據數據繪制得到圖1，則曲線a、b、c、d所對應的實驗組分別可能是(

)A．4－3－2－1B．1－2－3－4C．3－4－2－1D．1－2－4－3A組別c(HCl)(mol·L－1)溫度(℃)狀態(tài)12.025塊狀22.530塊狀32.550塊狀42.550粉末狀【解釋】

化學反應速率與溫度、濃度和固體物質的表面積的大小有關，實驗1的鹽酸的濃度最小，反應的溫度最低，所以化學反應速率最慢；由于實驗3的反應溫度比實驗2的反應溫度高，所以反應速率實驗3大于實驗2；而實驗4和實驗3反應物的狀態(tài)不相同，粉末狀的比塊狀的反應速率快。【遷移訓練2】(2010·福建)化合物Bilirubin在一定波長的光照射下發(fā)生分解反應(不可逆)，反應物濃度隨反應時間變化如下圖所示，計算反應在4～8min間的平均反應速率和推測反應進行到16min時反應物的濃度，結果應是()A．2.5μmol·L－1·min－1和2.0μmol·L－1B．2.5μmol·L－1·min－1和2.5μmol·L－1C．3.0μmol·L－1·min－1和3.0μmol·L－1D．5.0μmol·L－1·min－1和3.0μmol·L－1B【解釋】第8min與第4min時反應物濃度差Δc為10μmol·L－1，所以在4～8min間的平均反應速率為2.5μmol·L－1·min－1，可以排除CD兩個答案；圖中從0min開始到8min反應物濃度減低了4倍，根據這一幅度，可以推測從第8min到第16min也降低4倍，即由10μmol·L－1降低到2.5μmol·L－1，所以可以排除A而選B。

化學平衡狀態(tài)

【例3】可逆反應2NO22NO＋O2在密閉容器中反應，達到平衡狀態(tài)的標志是(

)①單位時間內生成nmolO2的同時生成2nmolNO2；②單位時間內生成nmolO2的同時生成2nmolNO；③用NO2、NO、O2的物質的量濃度變化表示的反應速率的比為2∶2∶1的狀態(tài)；④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)；⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)；⑥混合氣體的平均相對分子質量不再改變的狀態(tài)A．①④⑥B．②③⑤C．①③④D．①②③④⑤⑥B【解釋】①表示v正＝v逆，正確。②不能表示v正＝v逆，不正確。③只要發(fā)生反應，v(NO2)∶v(NO)∶v(O2)＝2∶2∶1，錯誤。④混合氣體顏色不變，說明各物質濃度不變，正確。⑤因不知體積是否變化，因此混合氣體密度不變不能說明已達平衡。⑥混合氣體的平均相對分子質量不變，說明氣體的總物質的量不變，說明已達平衡。【遷移訓練2】如圖是恒溫下某化學反應的反應速率隨反應時間變化的示意圖，下列敘述與示意圖不相符合的是()

A．反應達平衡時，各物質的含量為定值B．該反應達到平衡態(tài)Ⅰ后，增大壓強，平衡發(fā)生移動，達到平衡態(tài)ⅡC．該反應達到平衡態(tài)Ⅰ后，增大反應物濃度，平衡發(fā)生移動，達到平衡態(tài)ⅡD．同一種反應物在平衡態(tài)Ⅰ和平衡態(tài)Ⅱ時濃度一定不相等B【解釋】從平衡狀態(tài)的概念可知，平衡狀態(tài)時各物質的含量是一定值，A正確；平衡狀態(tài)I到平衡狀態(tài)Ⅱ，正反應速率突然增大，而逆反應速率漸漸增大，肯定不是增大壓強、縮小容器體積的結果，B錯；在平衡Ⅰ下，增大反應物濃度，則正反應速