第二章 化学反应速率 化学平衡 2

（二）影响化学反应速率的因素：
内因：参加反应的物质的性质，是决定化学反应 速率的主要因素。 外因：浓度、温度、压强、催化剂等外界条件也 会影响化学反应速率。 1、浓度：当其它条件不变时，增加反应物的浓度 ， 可以增大反应速率 ，反之亦然 .
注意：固体或纯液体浓度被视为常数，他们的量的变化不会 引起反应速率的变化。但固体与其他物质反应时接触面积的 改变也会引起反应速率的变化。
化学平衡常数只随温度的变化而变化，温度一定时，同一反应 的K值不变。
温度不变时，对于某时刻时各物质的浓度c’(A)、 c’(B) 、 c’(C) 、 c’(D) ，令
Q<K,平衡右移
c’(C)p·c’(D)q Q = c’(A)m·c’(B)n
Q>K,平衡左移 Q=K,反应达到平衡
例．高温下，某反应达到平衡，平衡常数 K＝ 。恒容时，温度升高，H2浓度减小。
（一）可逆反应 可逆反应是两个同时发生的、具有相反方向的、不同反 应的组合体。大多数反应都具有一定的可逆性。中学只强 调弱电解质的电离、盐水解、酯化、合成氨、SO2氧化、 NO2（N2O4）平衡体系、HI及特别指出的可逆反应存在。 (二)可逆反应的特点：
1.反应物的转化率<100%。
2.体系中反应物和生成物共存。
2
例：反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)取a molA和b molB置于VL容器内。1min后，测得容器内A的浓度为x bx/a mol/L。这时B的浓度为 ______________mol/L,C 的浓度 (a/v -x)c/a 为_____________mol/L 。这段时间内反应的平均速率若 (a/v -x)mol/(L· min) 以物质A变化来表示，应为_______________
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例：对已达到平衡的下列反应： 2A (g) + B(g) 2C(g) ，减小压强时，对 反应产生的影响是（ C ） A. 逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向 逆反应方向移动 B. 逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向 正反应方向移动 C. 正逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动 D. 正逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动
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平衡
不一定 平衡 不一定 平衡
体系密度 密度一定 其他
(四).化学平衡的移动： 1、什么是化学平衡的移动？
一定条件下的化学平衡（υ 正＝υ 逆，各组分含 量保持一定），条件改变，平衡被破坏（υ 正≠υ 逆） 新的条件下建立新的平衡状态，（υ 正′＝υ 逆′） 各组分含量保持新的一定。 平衡向正反应方向移动：条件改变， υ 正 ›υ 逆 平衡向逆反应方向移动：条件改变， υ 正‹υ 逆
比较反应的快慢时，要化成同一物质、相同单位后 才能比较 返回
题型一、速率计算
例：某温度时,把1molN2O4气体通入体积为 10L的真空密 闭容器中 , 立即出现棕色 , 反应进行 4s 时 NO2 的浓度为 0.04mol/L, 再经过一定时间后 , 反应达平衡 , 这时容器 内压强为开始时的 1.8 倍 , 则 (1) 前 4s 以 N2O4 浓度变化表 s） 示的平均反应速率为 0.005mol/（L· (2) 在 4s 时 容器内的压强为开始时的 1.2 倍(3)在平衡时容器内含 NO 1.6 mol
下列说法正确的是 A．该反应是焓变为正值 B．恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小 C．升高温度，逆反应速率减小 D．该反应化学方程式为CO＋H2O CO2＋H2
答案： 雷旭斌
例．将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生 下列反应：NH4I NH3+HI；2HI H2+I2。达到平衡 时，c(H2)=0.5mol· L-1，c(HI)= 4mol· L-1，则此温度下 反应①的平衡常数为 A．9 B．16 C．20 D．25
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(三)化学平衡状态及其标志 前提： 一定条件（封闭体系） 对象： 可逆反应 本质： υ(正) = υ(逆) ≠ 0 表现：反应混合物中各组分的浓度保持不变， 可逆反应进行的最大限度。 特征归纳：“逆、等、动、定”
★判断平衡状态的方法和依据 例举反应 mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g) 判断 结果
,
H2O Na2S2O3溶液 稀H2SO4 反应温度 /℃ 实验 V/mL c/（mol· V/mL c/（mol· V/mL L-1） L-1） A 25 5 0.1 10 0.1 5 B C 25 35 5 5 0.2 0.1 5 10 0.2 0.1 10 5
D
35
5
0.2
5
0.2
10
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总结：系统知识，提高认识：
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题型二、速率大小比较
比较反应的快慢时，要化成同一物质、相同单位 后才能比较 例：若某合成氨反应在不同时间测得的反应速率记 录如下： ①v(N2)=0.1 mol/(L•min) ②v(H2)=0.2 mol/(L•min) ③v(NH3)=0.4 mol/(L•min) ④v(NH3)=0.01 mol/(L•s) 试问：哪一记录表示的反应速率最快？
例：在一密闭容器中，aA(气) bB(气)达平衡后， 保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平 衡时，B的浓度是原来的60%，则（ ） A．平衡向正反应方向移动了
B．物质A的转化率减少了
C．物质B的质量分数增加了
D．a＞b
答案：AC
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3、化学平衡常数 对 m A(g)＋n B(g) p C(g)＋q D(g) ，若某温度下， c(A)、 c(B)、 c(C)、 c(D)表示该反应达到平衡时的各 物质的物质的量浓度，则有： c(C)p· c(D)q c(A)m· c(B)n =K
平衡 平衡 平衡 不一定 平衡 平衡 不一定
物质的量或各物质的物质的量分数一定 混合物体 系中各成 分的含量 各物质的质量或各物质的质量分数一定 各气体的体积或体积分数一定 总体积、总压强、总物质的量一定 单位时间内消耗m molA，同时生成了m molA 正、逆反 应速率的 单位时间内消耗m mol A，同时消耗了p mol C 关系 υ(A): υ(B): υ(C): υ(D)＝m:n:p:q
例：把锌粒投入到装有盐酸的敞口容器中，产生H2的速 率可由下图表示，在下列因素中： ①盐酸的浓度；②锌粒的表面积； ③溶液的温度；④Cl-的浓度。 影响反应速率的因素是（ ① ② ）③
速 率
时 间
例：硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为： Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2 + S↓ + H2O 下列各组实验中最先出现浑浊的是 D
2、等效平衡的类型和判断方法
（1）条件：等温等压，对象：所有反应
判断是否等效方：
一边倒，比例相同，则与原平衡等效 （2）条件：等温等容，
对象：反应前后气体分子数改变的反应
判断是否等效方法：
如何从活化分子、有效碰撞的角度解释？ 增大反应物的浓度，则增加了单位体积内的活 化分子数，那么单位时间内的有效碰撞次数也相应 增多，化学反应速率就增大。 2、压强：对于气体反应来说，在其它条件不变时， 增大压强，增大化学反应速率，反之，则反之。
如何从活化分子、有效碰撞的角度解释？
对气体来说，气体的体积与其所受的压强成反 比，增大压强则增大了反应物的浓度，则增加了单 位体积内的活化分子数，那么单位时间内的有效碰 撞次数也相应增多，化学反应速率就增大。
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2、各种条件对化学平衡的影响： （1）浓度 增大反应物浓度、正逆反应速率都加快， 但υ 正＞υ 逆，因此，平衡向正反应方向移动。 如图所示。
（2）压强 对于反应没有气体参加的可逆反应及反应前 后气体体积不改变的反应，改变压强化学平衡不移动。 对于反应前后气体体积有改变的反应，如：
N2 + 3H2 2NH3
，增大压强，反应物、生成物压强都相应增大，正逆 反应速率都加快，但υ 正＞υ 逆，平衡向正反应方向 移动，如图所示。
（3）温度 无论是吸热反应还是放热反应，升高温度反应速 率都加快，达到化学平衡的时间就短，降低温度反应 速率则减慢，达到化学平衡状态所需时间就长。
例如：N2+3H2 所示。 2NH3,∆H<0，升高温度。如图
第二章 化学反应速率 化学平衡
• 1、知识梳理 • 2、基础练习 • 3、能力提升
一、化学反应速率
（一）化学反应速率
1、定量表示: υ(B)=
Δc(B)
Δt
，单位：mol· L-1· s-1，mol/(L· s) 等。
2、平均速率 3、比例关系： v(A) m 4、速率大小的比较： = v(B) n = v(C) p
其它： 光、超声波、激光、放射线、电磁波、反应物 颗粒的大小、扩散速度、溶剂等。
思考：如何理解影响外界条件改变对可逆反应中正 逆反应速率的影响？
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例：在恒温恒容条件下，能使 A(g) + B(g) C(g) + D(g) 正反应速率增大的是（ D ） A.减小C或D的浓度 B.增大D的浓度 C.减小B的浓度 D.增大A或B的浓度
单位时间内生成了n mol B，同时消耗了q mol D
不一定
压强
m＋n≠p＋q，总压一定（其他条件一定）
m＋n＝p＋q，总压一定（其他条件一定）
平衡 不一定
混合气体 的平均相 若 m＋n≠p＋q，M一定时， 对分子质 量(M) 若m＋n＝p＋q，M 一定时， 温度 任何化学反应都伴随着能量变化，当体系温 度一定 体系的颜色不再变化
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④
思考： （1）从化学键的角度分析化学反应。
（2）化学反应发生的前提条件是什么？ （3）活化分子：在相同的温度下，分子的 能量并不完全相同，有些分子的能量高于分子的平均 能量，属于活化分子。这些分子的碰撞才有可能发生 反应。 （4）有效碰撞：只有相互碰撞的分子具有足够高的能 量，且具有合适的取向时，才能使旧键断裂，发生化 学反应，这种碰撞叫做有效碰撞。