高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座：第7讲《化学反应速率与化学平衡》
化学反应速率和化学平衡
化学反应速率和化学平衡化学反应速率是指化学反应在单位时间内发生的变化量。
它是反应过程中物质转化的快慢程度的量化描述。
化学平衡是指当化学反应达到稳定状态时，反应物和生成物浓度之间的比例关系保持不变的状态。
反应速率和化学平衡是化学反应中两个重要的概念，它们对于我们理解和控制化学反应过程具有重要的意义。
一、化学反应速率化学反应速率的定义是单位时间内反应物消耗量或产物生成量与时间的比值。
它可以用下面的公式来表示：速率= ΔC/Δt其中，ΔC表示反应物浓度或产物浓度的变化量，Δt表示变化所用的时间。
化学反应速率受到多种因素的影响，其中最主要的有反应物浓度、温度、催化剂和反应物粒子间的碰撞频率等。
当反应物浓度增加时，反应发生的可能性就会增加，因此反应速率也会增大。
温度对于反应速率的影响很大，一般来说，温度升高时，反应速率会迅速增加。
这是因为温度升高会增加反应物的动能，提高粒子的碰撞频率，从而促进反应的进行。
催化剂是一种物质，它可以降低反应的活化能，使反应发生更容易。
催化剂通过提供一个新的反应路径，使反应能够以更低的能量发生。
因此，加入适量的催化剂可以大大加快反应速率。
此外，反应物粒子间的碰撞频率也会影响反应速率。
当反应物的浓度较低时，粒子之间的碰撞次数较少，因此反应速率较低。
二、化学平衡当一个化学反应达到平衡时，反应物和生成物的浓度之间的比例关系将保持不变。
在平衡状态下，反应物的转化速率等于生成物的转化速率。
化学平衡可以用下面的反应判断式来表示：aA + bB ⇌ cC + dD其中，A和B是反应物，C和D是生成物，a、b、c、d分别表示各物质的系数。
化学平衡是一个动态平衡，即反应物和生成物之间的转化一直在进行，但是总的浓度不再改变。
平衡常数K用来描述平衡系统中各组分浓度之间的关系。
当反应达到平衡时，平衡常数K的值将保持不变。
化学平衡可以通过改变反应条件来调节。
通过改变温度、压力或改变反应物浓度可以使平衡位置发生移动，从而改变反应的结果。
化学反应速率与化学平衡
化学反应速率与化学平衡化学反应速率与化学平衡是化学领域中两个重要的概念。
本文将着重探讨这两个概念的联系以及它们在化学反应中的应用。
一、化学反应速率化学反应速率是指单位时间内反应物浓度变化的数量。
它可以用下列公式表示：速率= (Δ浓度/Δ时间)化学反应速率受多种因素的影响，包括反应物浓度、温度、催化剂等。
当反应物浓度增加时，反应速率也会增加，因为反应物之间的碰撞频率增加。
同样地，当温度升高时，反应速率也会增加，因为温度的升高使分子的平均动能增大，碰撞的能量也增加。
催化剂可以降低反应物之间的活化能，从而加快反应速率。
另外，化学反应速率还受到反应机理、反应物的物理状态和表面积等因素的影响。
反应机理是指描述反应过程的细节步骤，每个步骤都有一个反应速率，最慢的步骤决定了整个反应的速率。
反应物的物理状态和表面积影响着反应物质的接触程度，进而影响反应速率。
二、化学平衡化学平衡是指在封闭体系中，反应物与生成物之间的浓度保持不变的状态。
它可以通过下列公式表示：反应物A + 反应物B ↔ 生成物C + 生成物D在化学反应达到平衡后，反应物与生成物的浓度之比可以用一个常数K表示。
这个常数称为平衡常数，它与反应物的浓度有关，但与反应速率无关。
化学平衡的条件是当正向反应速率等于反向反应速率时，系统处于动态平衡。
此时，反应物与生成物之间仍然发生着反应，但是整个体系的浓度不再改变。
三、化学反应速率与化学平衡的关系化学反应速率和化学平衡是两个不同的概念，但它们之间有着密切的关系。
首先，当一个反应达到平衡时，正向反应和反向反应的速率相等。
这意味着在平衡状态下，虽然反应仍然进行，但是整体上没有净产物产生。
其次，化学平衡可以通过改变化学反应速率达到。
通过改变温度、压力等条件，可以改变反应速率，进而改变平衡位置。
例如，Le Chatelier的原理指出，当系统处于平衡时若受到扰动，它会倾向于抵消这种扰动。
如果增加某种物质浓度，系统会偏向消耗这种物质以重新达到平衡。
高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座第7讲-化学反应速率与化学平衡
第7讲化学反应速率与化学平衡【竞赛要求】反应速率基本概念。
反应级数。
用实验数据推求反应级数。
一级反应积分式及有关计算（速率常数、半衰期、碳-14法推断年代等等）。
阿累尼乌斯方程及计算（活化能的概念与计算；速率常数的计算；温度对速率常数影响的计算等）。
活化能与反应热的关系。
反应机理一般概念。
推求速率方程。
催化剂对反应影响的本质。
标准自由能与标准平衡常数。
平衡常数与温度的关系。
平衡常数与转化率。
利用平衡常数的计算。
热力学分解温度（标态与非标态）。
克拉贝龙方程及其应用（不要求微积分）。
【知识梳理】一、化学平衡（一）化学平衡的条件根据吉布斯自由能判据，在等温等压、W f = 0的条件下，△G T，P ＜0，则化学反应自发地由反应物变成产物，这时反应物的浓度（分压）逐渐减少，产物的浓度（分压）逐渐增加，反应物和产物布斯自由能之差逐渐趋于零，直到△G T，P= 0时达到化学平衡。
这时从宏观上看反应似乎停止了，其实从微观上正反应和逆反应仍在继续进行，只不过两者的反应速率正好相等而已，所以化学平衡是一个动态平衡。
即：等温等压，W f = 0的条件下：△G T，P＜0 正反应自发进行；△G T，P= 0 达化学平衡——化学平衡的条件；△G T，P＞0 正反应不自发（逆反应自发）。
化学反应达平衡时：①从热力学角度：等温等压，W f = 0：应△G T，P = 0②从动力学角度：r+ = r－③反应物和生成物的浓度不变，即存在一个平衡常数。
（二）实验平衡常数大量实验事实证明，在一定条件下进行的可逆反应，其反应物和产物的平衡浓度（处于平衡状态时物质的浓度）间存在某种定量关系。
例如反应：N2O4（g ）2NO2（g）若将一定量的N2O4或（和）NO2置于1L的密闭烧瓶内，然后将烧瓶置于373K的恒温槽内，让其充分反应，达到平衡后，取样分析N2O4的平衡浓度，再求算出NO2的平衡浓度。
三次实验的数据列于表-2。
表-2 N2O4–NO2体系的平衡浓度（373K）实验序号起始浓度/mol·dm–3浓度变化/mol·dm–3平衡浓度/mol·dm–3][][4222ONNO①N2O4NO20.1000.000– 0.060+ 0.1200.0400.1200.36②N2O4NO20.0000.100+ 0.014– 0.0280.0140.0720.37③N2O4NO20.1000.100– 0.030+ 0.0600.0700.1600.36由表-2数据可见，恒温条件下，尽管起始状态不同，浓度的变化（即转化率）不同，平衡浓度也不同，但产物NO2的平衡浓度的平方值[NO2]2与反应物N2O4的平衡浓度[N2O4]的比值却是相同的，可用下式表示：][][4222O N NO =c K式中c K 称为该反应在373K 时的平衡常数。
高中化学反应速率与化学平衡
高中化学反应速率与化学平衡在高中化学中，反应速率和化学平衡是两个重要的概念。
本文将就这两个概念进行讨论，并探讨它们之间的关系。
1. 反应速率反应速率指的是化学反应中产物生成或反应物消耗的速度。
反应速率的快慢与反应物的浓度、温度、催化剂等因素密切相关。
1.1 浓度的影响反应速率与反应物的浓度成正比，浓度越高，反应速率越快。
这是因为浓度高时，反应物分子之间的碰撞更频繁，增加了反应的可能性。
1.2 温度的影响反应速率与温度成正比，温度升高可以增加反应物分子的平均动能，使反应物分子更容易克服活化能，从而加快反应速率。
1.3 催化剂的影响催化剂是能够改变反应速率但不参与反应的物质。
催化剂通过提供新的反应路径，降低反应过程中的活化能，从而加快反应速率。
2. 化学平衡化学平衡指的是在封闭系统中，反应物转变为产物和产物转变为反应物的速率相等的状态。
在化学平衡下，反应物和产物的浓度保持不变，但它们之间仍然存在着反应。
2.1 平衡常数对于一个化学平衡反应，我们可以定义一个平衡常数（K），它表示在平衡态下反应物浓度与产物浓度的比值。
平衡常数与反应物浓度和温度有关。
2.2 影响平衡的因素平衡常数的大小受到温度的影响，温度升高会导致平衡常数增大或减小，取决于反应是否放热或吸热。
此外，浓度、压力也可以改变反应的平衡位置。
3. 反应速率与化学平衡的关系反应速率和化学平衡是两个不同的概念，但它们之间有一定的联系。
3.1 反应速率与平衡态在化学反应初期，反应速率往往很快，但随着时间的推移，反应速率逐渐减慢。
最终，反应速率会达到一个平衡态，此时反应物和产物的浓度不再变化，达到化学平衡。
3.2 平衡位置与反应速率在化学平衡下，反应速率并不为零，虽然反应物和产物的浓度不再变化，但仍然存在着微小的反应过程。
平衡位置取决于反应物和产物之间的速率，而不是速率本身。
3.3 影响化学平衡的因素对反应速率的影响改变反应条件，如温度、浓度等，可以影响化学平衡的位置。
化学反应速率与化学平衡
化学反应速率与化学平衡化学反应速率与化学平衡是化学领域中的重要概念。
本文将从理论角度探讨化学反应速率与化学平衡之间的关系，并结合实际例子加以说明。
一、化学反应速率化学反应速率指的是反应物消耗或生成的速度，通常用物质浓度的变化率来表示。
反应速率的公式可表示为：速率= ΔC/Δt其中，ΔC表示反应物浓度的变化量，Δt表示时间的变化量。
化学反应速率受到多种因素的影响，如温度、浓度、表面积、催化剂等。
一般来说，温度越高，反应速率越快；浓度越高，反应速率越快；表面积越大，反应速率越快；催化剂的存在能够降低反应活化能，从而加快反应速率。
二、化学平衡化学平衡是指在封闭系统中，反应物和生成物浓度保持一定比例的状态。
在化学平衡中，正反应和逆反应同时发生，且速率相等，达到动态平衡。
根据勒夏特列亲和定律，一个化学平衡的反应可以用如下公式表示：aA + bB ⇌ cC + dD其中，A、B为反应物，C、D为生成物，a、b、c、d为化学计量数。
化学平衡的条件包括温度、压力和浓度。
根据利奥·恩希斯的法则，当某一条件发生变化时，系统会自动调整以维持化学平衡。
温度升高会使平衡位置移动到吸热反应的方向，而当温度降低时，则向放热反应方向移动。
三、化学反应速率与化学平衡的关系化学反应速率和化学平衡是反应动力学和反应热力学两个方面的研究对象。
它们之间存在密切的联系。
在反应初期，反应物浓度较高，反应速率也较快。
但随着时间的推移，反应物浓度逐渐降低，反应速率也减慢，最终趋于稳定。
这种情况下，反应尚未达到化学平衡。
在化学平衡时，正反应和逆反应达到动态平衡，速率相等。
这并不意味着反应速率为零，而是表示反应物和生成物的浓度保持稳定，反应速率呈稳定状态。
实际上，反应速率和平衡浓度之间存在着一种动态的关系。
当反应物浓度偏离平衡浓度时，反应势必要重新调整以恢复平衡，从而使反应速率发生变化。
例如，当反应物浓度增加时，反应速率会相应增加，以达到新的平衡状态。
化学反应速率与化学平衡
化学反应速率与化学平衡化学反应速率和化学平衡是化学中两个重要的概念。
化学反应速率指的是反应物转化为产物的速度，而化学平衡则是指在一个封闭系统中，反应的前进和逆反应达到相互抵消的状态。
本文将探讨化学反应速率和化学平衡之间的关系以及相关的影响因素。
一、化学反应速率化学反应速率是指在单位时间内，反应物的消耗量或产物的生成量。
通常表示为物质浓度的变化速率，具体公式为：反应速率= ΔC/Δt其中，ΔC表示反应物浓度或产物浓度的变化量，Δt表示时间的变化量。
化学反应速率受多种因素的影响，包括温度、浓度、催化剂和表面积等。
其中，温度是最主要的影响因素之一。
根据反应速率理论，温度升高10摄氏度，反应速率大约增加两倍。
这是因为温度的升高会增加反应物的动能，提高分子碰撞的频率和能量，从而加快反应速率。
浓度也会影响反应速率。
一般来说，反应物浓度越高，分子碰撞的概率越大，反应速率也越快。
当浓度较低时，分子碰撞的频率较低，反应速率会减慢。
催化剂是能够提高反应速率的物质，但不参与反应本身。
催化剂能够通过降低反应物分子之间的活化能，加速反应速率。
催化剂在反应结束后可以循环使用，因此只需少量添加即可。
表面积也是一个影响因素。
反应物粒子的表面积越大，与其他反应物相互作用的机会越多，反应速率也会增加。
这是因为粒子表面上的分子碰撞更频繁，反应更容易发生。
二、化学平衡化学平衡是指在封闭系统中，正反应和逆反应达到相互抵消的状态。
在达到化学平衡时，反应物和产物的浓度保持不变，但反应仍在进行。
化学平衡可以用化学方程式表示，通常使用双箭头（↔）表示正反应和逆反应。
化学平衡受到温度、压力和浓度的影响。
温度的变化可以改变反应平衡。
根据勒夏特列原理（Le Chatelier's principle），温度升高会使平衡向反应物生成的方向移动，而温度降低则使平衡向产物生成的方向移动。
这是因为平衡位置会随着反应热力学性质的变化而改变。
压力的变化对涉及气体的反应有影响。
化学平衡与化学反应速率
化学平衡与化学反应速率化学平衡和化学反应速率是化学反应中两个重要的概念。
化学平衡是指在封闭系统中，当正反应和逆反应的速率相等时，化学反应达到平衡的状态。
化学反应速率则是指单位时间内反应物消耗的量或产物生成的量。
一、化学平衡化学平衡是当一个化学反应达到稳定状态时的描述。
在平衡态下，正反应和逆反应同时进行，且速率相等。
当平衡态被打破后，反应物会重新组合并继续反应，直到再次达到平衡。
平衡常数(K)是表示平衡位置的定量指标。
对于一般反应的方程aA + bB ⇌ cC + dD，平衡常数K的表达式为K=[C]^c[D]^d/[A]^a[B]^b，其中方括号表示浓度。
在平衡状态下，化学反应的浓度和速率不会发生变化。
化学平衡的条件包括浓度、压力、温度和物质的状态。
当这些条件改变时，平衡位置也会发生变化。
利用Le Chatelier原理可以预测平衡位置的变化方向。
当应力加在平衡体系上时，体系会相应地作出反应以减小这种应力，使平衡得以保持。
二、化学反应速率化学反应速率是指在单位时间内反应物消耗的量或产物生成的量。
反应速率随着反应物浓度的变化而变化，一般遵循速率-浓度关系。
速率常数k是表示速率的定量指标，与反应物浓度的幂函数相关。
对于一般反应的方程aA + bB → cC + dD，速率表达式可以写为v=k[A]^a[B]^b，其中v表示反应速率。
在确定反应速率时，可以通过实验方法，改变反应物浓度、温度、压力等条件，观察反应的进展情况，然后确定反应速率的数值。
反应速率受到温度的影响最为显著，高温能够加快反应速率，而低温则会减慢反应速率。
这是因为温度的升高可以提高反应物分子的平均动能，使分子之间碰撞的能量超过活化能，从而促进反应的进行。
化学反应速率也可通过速率方程的指数来确定反应级数。
如果一个反应的速率与某个反应物的浓度的一次幂成正比，那么这个反应是一级反应。
如果速率与某个反应物的浓度的二次幂成正比，那么这个反应是二级反应。
化学反应速率和化学平衡ppt课件
各物质的百分含量保持不变。
35
3、化学平衡状态的标志：
混合气体的总压、总体积、总物质的量
不随时间的改变而改变；
间 各物质的浓度不随时间的改变而改变；
接 的
各物质的物质的量不随时间改变而改变； 各气体的分压、分体积不随时间改变
而改变。
36
4、判断化学平衡状态的方法⑴
注意单位的一致性7
2、影响化学反应速率的因素
内因：反应物的性质 外因：浓度、温度、压强、催化剂、颗粒
大小、光、等等
8
（1）浓度的影响
其他条件不变时，增大反应物浓度，可增大化学反 应速率；减小反应物浓度，可减小化学反应速率。
此规律只适用于气体反应或溶液中的反应，对纯液 体或固体反应物一般不适用（它们的浓度是常数）。
11
（3）温度的影响
当其他条件不变时，升高温度，可以增大 反应速率；降低温度，可以减慢反应速率。
无论是吸热反应还是放热反应，温度升高， 反应速率都增大，只不过吸热反应增大的 幅度更大。
实验测知，温度每升高10℃，反应速率通 常增大到原来的2～4倍。
12
例题3、
反应A(g)+B(g) C(g)的反应速率，当温 度每升高10℃时，速率增加为原来的3倍。
平衡
不一定 平衡
不一定 平衡
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4、判断化学平衡状态的方法⑶
项目
mA(g) + nB(g) +qD(g)
pC(g)
是否 平衡
压强
当 m + n≠ p + q 时，总压力一 定 (其它条件一定)
14
（5）其它因素的影响
高中化学第七章 化学反应速率与化学平衡知识点总结
第七章 化学反应速率与化学平衡第一讲 化学反应速率考点1 化学反应速率1．表示方法通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。
2．表达式v ＝ΔcΔt，单位：mol/(L·s)或mol/(L·min)，如密闭容器中，合成氨的反应N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g)，开始时c (N 2)＝8 mol/L ，2 min 后c (N 2)＝4 mol/L ，则用N 2表示该反应的反应速率为 2 mol/(L·min)。
3．与化学计量数的关系对于已知反应m A(g)＋n B(g)===p C(g)＋q D(g)，其化学反应速率可用不同的反应物或生成物来表示，当单位相同时，化学反应速率的数值之比等于化学计量数之比，即 v (A)∶v (B)∶v (C)∶v (D)＝m ∶n ∶p ∶q 。
考点2 影响反应速率的因素1．内因反应物本身的性质是主要因素，如相同条件下Mg 、Al 与稀盐酸反应的速率大小关系为v (Mg)>v (Al)。
2．外因(只改变一个条件，其他条件不变)3．理论解释——有效碰撞理论 (1)活化分子、活化能、有效碰撞 ①活化分子：能够发生有效碰撞的分子。
②活化能：如图图中：反应的活化能为E1，使用催化剂时的活化能为E3，反应热为E1－E2。
③有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。
(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系考点3化学反应速率影响因素的实验探究在研究影响化学反应速率的因素时，由于外界影响因素较多，故为弄清某个因素的影响，需控制其他因素相同或不变，再进行实验。
因此，常用变量控制思想解决该类问题。
解题策略：(1)确定变量解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些。
(2)定多变一在探究时，应该先确定其他的因素不变，只改变一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。
化学平衡和化学反应速率
化学平衡和化学反应速率化学平衡和化学反应速率是化学领域中两个重要概念。
化学平衡是指当反应物与生成物之间的物质的摩尔比例达到一个稳定状态时发生的现象。
化学反应速率则描述了化学反应进行的快慢程度。
本文将探讨化学平衡和化学反应速率的定义、影响因素以及它们之间的关系。
一、化学平衡1. 定义化学平衡是指在封闭系统中，反应物与生成物之间的物质的摩尔比例达到稳定状态时发生的现象。
在化学平衡状态下，反应物和生成物之间的摩尔比例不再发生变化，反应速率正反两个方向相等。
2. 影响因素化学平衡的达成受到多种因素的影响，包括温度、压力和浓度。
增加温度会导致化学反应速率加快，但平衡状态的位置不会改变。
提高压力会使平衡位置向摩尔数较少的一侧移动。
浓度的改变也会影响平衡位置，增加反应物浓度会使平衡位置向生成物一侧移动。
3. 平衡常数平衡常数是描述化学平衡状态中反应物和生成物之间的摩尔比例的数值。
它的大小决定了平衡状态向反应物或生成物偏移的程度。
平衡常数越大，表示生成物的浓度越高；平衡常数越小，表示反应物的浓度越高。
平衡常数的计算需要考虑反应方程式中各物质的摩尔系数。
二、化学反应速率1. 定义化学反应速率是指单位时间内发生的化学反应的进程。
它描述了化学反应进行的快慢程度。
2. 影响因素化学反应速率受到多种因素的影响，包括温度、浓度、催化剂和表面积。
增加温度会导致分子的碰撞频率增加，从而提高反应速率。
提高浓度会增加反应物分子之间的碰撞频率，同样会加快反应速率。
催化剂可以降低反应物分子之间的碰撞能量，从而加快反应速率。
增大反应物的表面积可以提高反应物分子之间的碰撞频率，从而加快反应速率。
3. 反应速率表达式化学反应速率可以用反应物浓度的变化情况来表达。
一般情况下，反应速率与反应物浓度之间存在一定的关系，可以用以下公式表示：速率 = k[A]^m[B]^n其中，速率表示反应物消耗或生成的速率，[A]和[B]分别表示反应物A和B的浓度，k表示反应速率常数，m和n表示反应物A和B的反应级数。
高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座：第7讲《化学反应速率与化学平衡》.
高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座第7讲 化学反应速率与化学平衡【竞赛要求】反应速率基本概念。
反应级数。
用实验数据推求反应级数。
一级反应积分式及有关计算（速率常数、半衰期、碳-14法推断年代等等）。
阿累尼乌斯方程及计算（活化能的概念与计算；速率常数的计算；温度对速率常数影响的计算等）。
活化能与反应热的关系。
反应机理一般概念。
推求速率方程。
催化剂对反应影响的本质。
标准自由能与标准平衡常数。
平衡常数与温度的关系。
平衡常数与转化率。
利用平衡常数的计算。
热力学分解温度（标态与非标态）。
克拉贝龙方程及其应用（不要求微积分）。
【知识梳理】 一、化学反应速率（一）反应速率及其表示方法在化学反应中，某物质的浓度（物质的量浓度）随时间的变化率称反应速率。
反应速率只能为正值，且并非矢量。
1、平均速率用单位时间内，反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
υ= tc∆∆±（7-1） 当△c 为反应物浓度的变化时，取负号；△c 为生成物浓度的变化时，取正号。
如：2 N 2O 5 → 4 NO 2 + O 2反应前浓度/ mol ·dm－3 2.10 0 0100s 后浓度/ mol ·dm－31.95 0.30 0.075浓度变化(△c)/ mol ·dm－3– 0.15 0.30 0.075变化所需时间 (△t)/s 100υ52O N = –t c O N ∆∆52= –10015.0-= 1.5×10－3 mol ·dm －3·s －1υ2NO = t c NO ∆∆2= 10030.0= 3.0×10－3 mol ·dm －3·s －1υ2O = t c O ∆∆2= 100075.0= 7.5×10－4mol ·dm －3·s －1显然，以上计算所得的反应速率是在时间间隔为△t 时的平均速率，他们只能描述在一定时间间隔内反应速率的大致情况。
化学平衡和化学反应速率的相互关系
化学平衡和化学反应速率的相互关系化学平衡和化学反应速率是化学反应中两个重要的概念。
它们之间存在着密切的相互关系，对于理解化学反应的动力学过程以及控制反应速率具有重要意义。
首先，我们来探讨化学平衡与化学反应速率之间的关系。
化学平衡是指反应物与生成物在一定条件下达到稳定状态的过程。
在达到平衡之前，反应物会不断转化为生成物，而生成物也会逐渐转化为反应物，直到反应物与生成物的浓度达到一定比例时，反应达到平衡。
而化学反应速率则是指单位时间内反应物与生成物浓度变化的快慢程度。
化学反应速率与平衡态下的浓度有着密切的联系。
在反应刚开始时，反应物浓度较高，反应速率也相对较快。
随着反应的进行，反应物浓度逐渐减少，反应速率也会逐渐降低。
当反应物与生成物浓度达到一定比例时，反应速率将逐渐趋于稳定，最终达到平衡。
因此，可以说化学反应速率的变化过程与化学平衡的达成密切相关。
其次，我们来探究化学平衡和化学反应速率之间的影响因素。
化学平衡的达成受到多种因素的影响，包括温度、浓度、压力和催化剂等。
而化学反应速率的快慢也受到相同的因素影响。
例如，温度的升高可以加快反应速率，因为高温下分子的平均动能增大，碰撞频率和碰撞能量增加，从而促进反应物分子的有效碰撞，提高反应速率。
而浓度的增加也可以加快反应速率，因为浓度的增加会增加反应物分子之间的碰撞频率，从而增加反应速率。
压力和催化剂对反应速率的影响也是类似的。
因此，可以说化学平衡的达成与化学反应速率的快慢受到相同的影响因素的调控。
最后，我们来探讨化学平衡和化学反应速率之间的动态平衡。
在化学反应中，当反应物与生成物的浓度达到一定比例时，反应达到平衡。
在平衡态下，反应物与生成物的浓度并不是完全相等，而是一种动态平衡状态。
在这种状态下，虽然反应物与生成物之间仍然发生着转化，但是反应速率的快慢保持在一个稳定的范围内。
这种动态平衡的维持是由于反应物与生成物之间的正反应和逆反应同时进行，且其速率相等。
高中化学教案：反应速率与化学平衡
高中化学教案：反应速率与化学平衡一、反应速率的概念及影响因素反应速率是指化学反应中物质消耗或生成的速度。
在化学反应过程中，反应速率的快慢会受到多种因素的影响。
1. 浓度的影响：反应物浓度越高，反应速率越快。
因为高浓度意味着更多的反应物分子之间的碰撞机会增加，从而提高反应速率。
2. 温度的影响：温度升高会加快反应速率，因为温度增加会导致反应物分子的平均动能增加，使得更多的分子具备克服活化能的能力，从而促进反应发生。
3. 催化剂的作用：催化剂的引入可以提高反应速率而不参与反应，因为催化剂可以降低活化能，促进反应物分子正确的碰撞，从而加快反应速率。
二、化学平衡的概念及特征化学平衡是指在封闭系统中反应物质的摩尔数不再发生变化，反应物和生成物之间的反应速率相等的状态。
化学平衡有以下几个特征：1. 双向性：化学平衡是一个动态平衡，反应在正向和逆向方向之间不断进行，并且反应速率相等。
2. 反应物和生成物的浓度不变：在平衡态下，反应物和生成物的浓度保持恒定，尽管反应在进行，但物质的分子总数不会有很大的变化。
3. 平衡常数：对于一个特定的反应，其平衡态可以由平衡常数 K 表示。
K 值与反应的温度相关，并且可以代表反应物和生成物之间的浓度比例关系。
三、探究实验：醋酸与钠碱溶液的反应速率、化学平衡以醋酸与钠碱溶液的中和反应为例进行实验探究反应速率与化学平衡的特性。
1. 实验步骤：a. 准备试管和试管架，用试管架将试管固定。
b. 将 5 滴醋酸滴入试管中，并加入几毫升酚酞指示剂。
c. 通过滴加硫酸钠溶液定量反应的方式，观察颜色的变化。
d. 记录滴加钠碱溶液的次数。
2. 实验结果与分析：实验过程中可以观察到，随着钠碱溶液的滴加，酚酞指示剂的颜色从红转为混合色，最终变为淡紫色。
在开始滴加钠碱溶液后，颜色变化较快，但到反应接近平衡时，颜色变化变得缓慢。
实验结果表明，反应速率在开始时较快，随着反应进行，速率逐渐减慢。
3. 实验结论与启示：通过这个实验，我们可以得出以下结论和启示：a. 反应速率随着反应进行逐渐减慢，这与反应物浓度的变化有关。
高中化学教学化学平衡和化学反应速率
高中化学教学化学平衡和化学反应速率化学平衡和化学反应速率是高中化学课程中重要的概念之一。
化学平衡是指当化学反应达到一定时间后，反应物与生成物之间的浓度不再发生明显的变化，达到了一种动态的平衡状态。
而化学反应速率则是描述反应物被转化为产物的速度。
一、化学平衡在化学反应中，当反应物被转化为产物时，反应速度通常不是始终保持不变的。
在一定条件下，反应速率会逐渐减慢，最终达到一个稳定状态。
这个状态被称为化学平衡。
化学平衡的表现形式是反应物与产物之间的浓度基本保持不变，但并不意味着反应停止。
相反，反应仍在进行，只是反应物与产物的转化速率保持一致。
化学平衡的达成依赖于反应物与产物之间的逆反应的发生。
逆反应与正向反应同时进行，使得反应速率相互抵消，达到平衡。
二、化学反应速率化学反应速率是指反应物被转化为产物的速度。
反应速率可以通过测量反应物消失或产物生成的速度来确定。
通常使用曲线斜率的变化来表示反应速率。
反应速率受到多种因素的影响，包括温度、浓度、表面积和催化剂等。
温度的升高会加快反应速率，因为分子的动力学活性增加。
浓度的增加也会提高反应速率，因为反应物浓度的增加会增加碰撞的概率。
表面积的增加可以增加反应物与其他物质的接触面积，从而提高反应速率。
催化剂是一种可以降低反应活化能的物质，可以显著加快反应速率。
三、化学平衡与化学反应速率的关系化学平衡和化学反应速率是密切相关的。
在达到化学平衡之前，反应速率通常较高，反应物被迅速转化为产物。
随着时间的推移，反应速率逐渐减慢，最终达到平衡状态。
在化学平衡下，反应物与产物之间的转化速率相互抵消，保持稳定状态。
当反应物浓度增加时，相应的反应速率也会增加，反之亦然。
这种平衡状态使得化学反应可逆，可以便利地进行工业上的化学制造过程。
然而，并不是所有的化学反应都能够达到平衡状态。
有些反应是不可逆的，只能向一个方向进行，这种反应通常被称为完全反应。
但大多数化学反应都是可逆的，会达到一个平衡态。
人教版《化学反应速率与化学平衡》公开课课件PPT
解析：测定NO2的相对分子质量时，N2O4越少越好，即使平
桐山万里衡丹山逆路，向雄风移清于动老风。声 正反应是气体分子数减小的放热反应，要使平
胸有凌云志，无高不可攀。 一个人如果胸无大志，既使再有壮丽的举动也称不上是伟人。
得意时应衡善待逆他人向，因移为你动失意，时会需需要减他们小。 压强、升高温度，故选D项。
重要作用。
知识点一 可逆反应与化学 平衡状态
【考必备·清单】
1．可逆反应
(1)概念 在相同条件下既可以向 正 反应方向进行，同时又可以向 逆
反应方向进行的化学反应。
(2)特点——“三同一小” ①三同：a.相同条件下；b.正、逆反应同时进行；c.反应物与
生成物同时存在。 ②一小：任一组分的转化率都小于(填“大于”或“小于”)
反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比；⑦某种气体的
百分含量
(1)能说明2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g)达到平衡状态的是____。
(2)能说明I2(g)＋H2(g)
2HI(g)达到平衡状态的是________。
(3)能说明2NO2(g)
N2O4(g)达到平衡状态的是________。
(4)能说明C(s)＋CO2(g)
是不变量，不
能说明反应是否达平衡，B错误；ρ是不变量，不能说明反应
是否达平衡，C错误；二者均表示v正，不能说明反应是否达平
衡，D错误。
答案：A
3．在一定温度下的压强；②混合气体的密度；③混合气体的总物质的
量；④混合气体的平均相对分子质量；⑤混合气体的颜色；⑥各
[名师点拨] (1)化学平衡状态既可以从正反应方向建立， 也可以从逆反应方向建立，或者同时从正、逆两方向建立。
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高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座第7讲 化学反应速率与化学平衡【竞赛要求】反应速率基本概念。
反应级数。
用实验数据推求反应级数。
一级反应积分式及有关计算（速率常数、半衰期、碳-14法推断年代等等）。
阿累尼乌斯方程及计算（活化能的概念与计算；速率常数的计算；温度对速率常数影响的计算等）。
活化能与反应热的关系。
反应机理一般概念。
推求速率方程。
催化剂对反应影响的本质。
标准自由能与标准平衡常数。
平衡常数与温度的关系。
平衡常数与转化率。
利用平衡常数的计算。
热力学分解温度（标态与非标态）。
克拉贝龙方程及其应用（不要求微积分）。
【知识梳理】 一、化学反应速率（一）反应速率及其表示方法在化学反应中，某物质的浓度（物质的量浓度）随时间的变化率称反应速率。
反应速率只能为正值，且并非矢量。
1、平均速率用单位时间内，反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
υ= tc∆∆±（7-1） 当△c 为反应物浓度的变化时，取负号；△c 为生成物浓度的变化时，取正号。
如：2 N 2O 5 → 4 NO 2 + O 2反应前浓度/ mol ·dm－3 2.10 0 0100s 后浓度/ mol ·dm－31.95 0.30 0.075浓度变化(△c)/ mol ·dm－3– 0.15 0.30 0.075变化所需时间 (△t)/s 100υ52O N = –t c O N ∆∆52= –10015.0-= 1.5×10－3 mol ·dm －3·s －1υ2NO = t c NO ∆∆2= 10030.0= 3.0×10－3 mol ·dm －3·s －1υ2O = t c O ∆∆2= 100075.0= 7.5×10－4mol ·dm －3·s －1显然，以上计算所得的反应速率是在时间间隔为△t 时的平均速率，他们只能描述在一定时间间隔内反应速率的大致情况。
2、瞬时速率若将观察的时间间隔△t 缩短，它的极限是△t →0，此时的速率即为某一时刻的真实速率—— 瞬时速率：对于下面的反应来说，a A+ b B = g G+ h H 其反应速率可用下列任一表示方法表示：–dt dc A ，– dt dc B ，dt dc G ，dtdcH 注意：这几种速率表示法不全相等，但有下列关系：–a 1·dt dc A = –b 1·dt dc B = g 1·dt dc G = h 1·dtdcH （7-3）瞬时速率可用实验作图法求得。
即将已知浓度的反应物混合，在指定温度下，每隔一定时间，连续取样分析某一物质的浓度，然后以c – t 作图。
求某一时刻时曲线的斜率，即得该时刻的瞬时速率。
（二）反应速率理论简介1、碰撞理论化学反应的发生，总要以反应物之间的接触为前提，即反应物分子之间的碰撞是先决条件。
没有粒子间的碰撞，反应的进行则无从说起。
看如下计算数据。
有反应：2HI （g ）→ H 2（g ）+ I 2（g ） 反应物浓度：10－3mol ·dm －3（不浓）反应温度：973 K计算结果表明，每s 每dm 3的体积内，碰撞总次数为：3.5×1028次 计算反应速率为：υ= 3.5×1028/6.02×1023 = 5.8×104 mol ·dm －3·s －1实际反应速率为：1.2×10－6mol ·dm －3·s －1相差甚远，原因何在？ （1）有效碰撞看来，并非每一次碰撞都发生预期的反应，只有非常少非常少的碰撞是有效的。
首先，分子无限接近时，要克服斥力，这就要求分子具有足够的运动速度，即能量。
具备足够的能量是有效碰撞的必要条件。
一组碰撞的反应物的分子的总能量必须具备一个最低的能量值，这种能量分布符合从前所讲的分布原则。
用 E 表示这种能量限制，则具备 E 和 E 以上的分子组的分数为：RTEef -= （7-4）其次，仅具有足够能量尚不充分，分子有构型，所以碰撞方向还会有所不同，如反应： NO 2 + CO = NO + CO 2 的碰撞方式有：△t →0 υ瞬时 = lim （±t c ∆∆）= ±dtdc（7-2）显然，(a) 种碰接有利于反应的进行，(b) 种以及许多其它碰撞方式都是无效的。
取向适合的次数占总碰撞次数的分数用 p 表示。
若单位时间内，单位体积中碰撞的总次数为 Z mol ，则反应速率可表示为：υ= Z p f （7-5）其中 ，p 称为取向因子，f 称为能量因子。
或写成：υ = Z p RTE e-（7-6）（2）活化能和活化分子组将具备足够能量（碰撞后足以反应）的反应物分子组，称为活化分子组。
从（7-6）式可以看出，分子组的能量要求越高，活化分子组的数量越少。
这种能量要求称之为活化能，用 Ea 表示。
Ea 在碰撞理论中，认为和温度无关。
Ea 越大，活化分子组数则越少，有效碰撞分数越小，故反应速率越慢。
不同类型的反应，活化能差别很大。
如反应： 2SO 2 + O 2 = 2SO 3 Ea = 251 kJ ·mol －1N 2 + H 2 = 2NH 3 Ea = 175.5 kJ ·mol －1而中和反应：HCl + NaOH = NaCl + H 2O Ea ≈ 20 kJ ·mol －1分子不断碰撞，能量不断转移，因此，分子的能量不断变化，故活化分子组也不是固定不变的。
但只要温度一定，活化分子组的百分数是固定的。
2、过渡状态理论 （1）活化络合物当反应物分子接近到一定程度时，分子的键连关系将发生变化，形成一中间过渡状态，以NO 2 + CO = NO + CO 2 为例：N —O 部分断裂，C —O 部分形成，此时分子的能量主要表现为势能。
称活化络合物。
活化络合物能量高，不稳定。
它既可以进一步发展，成为产物；也可以变成原来的反应物。
于是，反应速率决定于活化络合物的浓度，活化络合物分解成产物的几率和分解成产物的速率。
过渡态理论，将反应中涉及到的物质的微观结构和反应速率结合起来，这是比碰撞理论先进的一面。
然而，在该理论中，许多反应的活化络合物的结构尚无法从实验上加以确定，加上计算方法过于复杂，致使这一理论的应用受到限制。
（2）反应进程—势能图应用过渡态理论讨论化学反应时，可将反应过程中体系势能变化情况表示在反应进程—势能图上。
以NO2 + CO = NO + CO2为例：A 反应物的平均能量；B 活化络合物的能量；C 产物的平均能量反应进程可概括为：（a）反应物体系能量升高，吸收Ea；（b）反应物分子接近，形成活化络合物；（c）活化络合物分解成产物，释放能量Ea’。
Ea可看作正反应的活化能，是一差值；Ea’为逆反应的活化能。
由盖斯定律：①+ ②得NO2 + CO →NO + CO2所以，△r H = △r H1 + △r H2 = Ea－Ea’若Ea > Ea’，△r H> 0，吸热反应；若Ea < Ea’，△r H < 0，放热反应。
△r H是热力学数据，说明反应的可能性；但Ea是决定反应速率的活化能，是现实性问题。
在过渡态理论中，Ea和温度的关系较为明显，T升高，反应物平均能量升高，差值Ea要变小些。
（三）影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素很多，除主要取决于反应物的性质外，外界因素也对反应速率有重要作用，如浓度、温度、压力及催化剂等。
1、浓度对反应速率的影响（1）基元反应和非基元反应基元反应：能代表反应机理、由反应物微粒（可以是分子、原子、离子或自由基）一步直接实现的化学反应，称为基元步骤或基元反应。
非基元反应：由反应物微粒经过两步或两步以上才能完成的化学反应，称为非基元反应。
在非基元反应中，由一个以上基元步骤构成的反应称为非基元反应或复杂反应。
如复杂反应H2 + Cl2 = 2HCl由几个基元步骤构成，它代表了该链反应的机理：Cl2 + M →2Cl·+ MCl·+ H2→HCl + H·H·+ Cl2→HCl + Cl·2Cl·+ M →Cl2 + M式中M表示只参加反应物微粒碰撞而不参加反应的其他分子，如器壁，它只起转移能量的作用。
（2）反应分子数在基元步骤中，发生反应所需的最少分子数目称为反应分子数。
根据反应分子数可将反应区分为单分子反应、双分子反应和三分子反应三种，如：单分子反应CH3COCH3 →CH4 + CO + H2双分子反应CH3COOH + C2H5OH →CH3COOC2H5 + H2O三分子反应H2 + 2I·→2HI反应分子数不可能为零或负数、分数，只能为正整数，且只有上面三种数值，从理论上分析，四分子或四分子以上的反应几乎是不可能存在的。
反应分子数是理论上认定的微观量。
（3）速率方程和速率常数大量实验表明，在一定温度下，增大反应物的浓度能够增加反应速率。
那么反应速率与反应物浓度之间存在着何种定量关系呢？人们在总结大量实验结果的基础上，提出了质量作用定律：在恒温下，基元反应的速率与各种反应物浓度以反应分子数为乘幂的乘积成正比。
对于一般反应（这里指基元反应）a A +b B →g G + h H质量作用定律的数学表达式：= k·c aA)(·c bB)(（7-7）称为该反应的速率方程。
式中k为速率常数，其意义是当各反应物浓度为1 mol·dm－3时的反应速率。
对于速率常数k，应注意以下几点：①速率常数k取决反应的本性。
当其他条件相同时快反应通常有较大的速率常数，k小的反应在相同的条件下反应速率较慢。
②速率常数k与浓度无关。
③k随温度而变化，温度升高，k值通常增大。
④k是有单位的量，k的单位随反应级数的不同而异。
前面提到，可以用任一反应物或产物浓度的变化来表示同一反应的速率。
此时速率常数k 的值不一定相同。
例如：2NO + O 2 = 2NO 2其速率方程可写成：υ)(NO = –dt dc NO )( = k 1·c 2)(NO ·c )(2O υ)(2O = –dt dc O )(2 = k 2·c 2)(NO ·c )(2O υ)(2NO =dtdc NO )(2 = k 3·c 2)(NO ·c )(2O由于 –21dt dc NO )( = dt dc O )(2 = 21dt dc NO )(2则 21k 1 = k 2 = 21k 3对于一般的化学反应ak A )( =bk B )( =gk G )( =hk H )( （7-8）确定速率方程时必须特别注意，质量作用定律仅适用于一步完成的反应——基元反应，而不适用于几个基元反应组成的总反应——非基元反应。