人教版化学选修4第二章化学反应速率及化学平衡(复习)
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本章知识复习
第二章知识结构
测
定量表
量 的
示方法 方
法
化学反应速率
本课程重心
化学反应进行的方向 自由能判据
浓度、压强 影响化学反应 温度 速率的因素
催化剂
反应的可逆不可逆
化学平衡状态特点 化学平衡
影响因素及平衡 移动原理
化学平衡常数
一、化学反应速率的表示方法
化学反应速率用单位时间内反应物 或生成物的物质的量浓度的变化表示。 在体积不变的反应器中，通常用单位 时间内反应物浓度的减少或生成物浓 度的增加来表示。
二、影响化学反应速率的重要因素
1、浓度对反应速率的影响 内容：
其它条件不变，增加反应物浓度加快化学 反应速率。
原因：
反应物浓度增大
有效碰撞 次数增多
单位体积内活 化分子数增加
反应速率加快
2、压强对反应速率的影响
内容：
对于气体反应来说，增大压强相当于增大反 应物的浓度，反应速率加快．
原因： 增大压强
△浓度∶在其它条件不变时，增大反应物 的浓度或减小生成物的浓度，都可以使平衡 向正反应方向移动；增大生成物的浓度或减 小反应物的浓度，都可以使平衡向逆反应方 向移动。
△温度：在其它条件不变的情况下，升
高温度，会使化学平衡向着吸热反应的方向
1．反应4NH3+5O2 4NO+6H2O，在5L的密闭 容器中进行半分钟后，NO的物质的量增加了 0.3mol，则此反应的平均速率υ(x)(表示反应 物的消耗速率或生成物的生成速率)为。
（A）υ(O2)=0.01 mol·L-1·s-1 （B）υ(NO)=0.008 mol·L-1·s-1 （C）υ(H2O)=0.003 mol·L-1·s-1 （D）υ(NH3)=0.002 mol·L-1·s-1
有效碰撞 次数提高 反应速率加快
总结论：向反应体系输入能量，都可 以改变化学反应速率
原因：反应体系内活化分子数或活化 分子百分数提高，有效碰撞次数增加， 从而加快化学反应速率。
课堂练习：
如下图所示，相同体积的a、b、c三密闭容 器，其中c容器有一活塞，a、b两容器为定容容 器，起始向三容器中都加入相同量的SO2和O2 使三容器压强相等，一定条件下
反应物浓度增大
有效碰撞 次数增多
单位体积内活 化分子数增加
反应速率加快
注意“真”变和“假”变”:
若体系的压强变化而使反应物或生成物的 浓度发生变化即“真”变，否则是“假” 变。 如： 2SO2+O2 2SO3
A.恒压时充入He：
由于SO2、O2、SO3的物质的量不变，体积V变大， ∴浓度降低相当于“减压”，反应速率降低；
答案： CD
2、在C(固)+CO2(气) 2CO(气) 的反 应中。现采取下列措施： （1）增大压强 ；（2）增加碳的量 （3）通入CO2；（4）恒容下充入N2； （5）恒压下充入N2 哪些措施能够使反应速率增大？为什么？
答案：（1）（3）
• 3、在2A + B = 3C + 4D的反应中，下列表 示该反应速率最大的是( )
• A、V(A) =0.5mol / (L.min) • B、V(B) =0.3mol / (L.min) • C、V(C) =0.8mol / (L.min) • D、V(D) = 0.06mol / (L.S)
答案： D
三、化学平衡状态的特征
(1)逆：可逆反应
(2)动：动态平衡
√ (3)等：正反应速率=逆反应速率 √ (4)定：反应混合物中各组分的浓度保持
C.B的物质的量浓度 D.气体的总物质的量
(5)变：条件改变，原平衡被破坏，在新 的条件下建立新的平衡。
可见，化学平衡只有在一定的条件下才能 保持。当外界条件改变，旧的化学平衡将 被破坏，并建立起新的平衡状态。
四、勒夏特列原理
• 勒夏特列原理∶如果改变影响平衡的 条件之一（如温度，压强，以及参加 反应的化学物质的浓度），平衡将向 着能够减弱这种改变的方向移动。
B.恒容时充入He：
由于反应物生成物浓度不变，体系压强不变相当 于“假”变。
3。温度：在其它条件不变的情况下，升 温反应速率增大，降温反应速率减小
原因：
温度升高
分子获得更 高的能量
活化分子 百分数提高
有效碰撞 次数提高
反应速率加快
4。催化剂加快反应速率
原因：
加入催化剂
活化分子百 分数提高
反应活化能 降低
不变，各组分的含量一定。
变并定：看其在反应过程中变不变，
如果是变化的，则当其一定就是达到 平衡状态的标志．
• 【练习】在一定温度下，向a L密闭容器中加入
1mol X气体和2 mol Y气体，发生如下反应：
• X（g）＋2Y（g）
2Z（g）此反应达到平
衡的标志是 • A 容器内压强不随时间变化
AB
• B 容器内各物质的浓度不随时间变化
• C 容器内X、Y、Z的浓度之比为1︰2︰2
• D 单位时间消耗0.1mol X同时生成0.2mol Z
列【物练理习量】不在再一发定生温变度化下时的,恒表容明—容反器应中: ,当下
状A态(—固的)是+3B(气)
2C(气)+D(气)已达平衡
( BC )
Βιβλιοθήκη Baidu
A.混合气体的压强 B.混合气体的密度
单位:mol/ （ L.min ）、 mol/（L.s）
数学表达式： v= △C/△t
★★★ 三量分析法计算:
1．三个量：起始量、转化量、平衡量(它们的单位 必须统一)
起始 转化 平衡
ab -mx -nx a-mx b-nx
00 +px +qx
px qx
注:各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中 物质的计量数之比。
1、合成氨的反应N2+3H2 2NH3在某温度下各物 质的平衡浓度是:c(N2)=3mol·L-1,
C(H2)=9mol·L-1,c(NH3) =4mol·L-1求该反应的平衡 常数和N2、H2的初始浓度。
2、已知CO+H2O H2+CO2；此反应在773K时 平衡常数K=9，如反应开始时 C(H2O)=C(CO)=0.020mol·L-1求CO的转化率。
发生2SO2+O2 2SO3的反应。问：
= ① 起始a、c两容器的反应速率大小关系为Va ___Vc； < ② 反应一段时间后a、c中速率大小关系为Va ___Vc ；
③ 如起始在a、c两容器中通入同量的N2，
> = 则此时三容器起始压强为Pa ___Pb
Pc；
= > 起始反应速率关系为Va ___Vb ___Vc
第二章知识结构
测
定量表
量 的
示方法 方
法
化学反应速率
本课程重心
化学反应进行的方向 自由能判据
浓度、压强 影响化学反应 温度 速率的因素
催化剂
反应的可逆不可逆
化学平衡状态特点 化学平衡
影响因素及平衡 移动原理
化学平衡常数
一、化学反应速率的表示方法
化学反应速率用单位时间内反应物 或生成物的物质的量浓度的变化表示。 在体积不变的反应器中，通常用单位 时间内反应物浓度的减少或生成物浓 度的增加来表示。
二、影响化学反应速率的重要因素
1、浓度对反应速率的影响 内容：
其它条件不变，增加反应物浓度加快化学 反应速率。
原因：
反应物浓度增大
有效碰撞 次数增多
单位体积内活 化分子数增加
反应速率加快
2、压强对反应速率的影响
内容：
对于气体反应来说，增大压强相当于增大反 应物的浓度，反应速率加快．
原因： 增大压强
△浓度∶在其它条件不变时，增大反应物 的浓度或减小生成物的浓度，都可以使平衡 向正反应方向移动；增大生成物的浓度或减 小反应物的浓度，都可以使平衡向逆反应方 向移动。
△温度：在其它条件不变的情况下，升
高温度，会使化学平衡向着吸热反应的方向
1．反应4NH3+5O2 4NO+6H2O，在5L的密闭 容器中进行半分钟后，NO的物质的量增加了 0.3mol，则此反应的平均速率υ(x)(表示反应 物的消耗速率或生成物的生成速率)为。
（A）υ(O2)=0.01 mol·L-1·s-1 （B）υ(NO)=0.008 mol·L-1·s-1 （C）υ(H2O)=0.003 mol·L-1·s-1 （D）υ(NH3)=0.002 mol·L-1·s-1
有效碰撞 次数提高 反应速率加快
总结论：向反应体系输入能量，都可 以改变化学反应速率
原因：反应体系内活化分子数或活化 分子百分数提高，有效碰撞次数增加， 从而加快化学反应速率。
课堂练习：
如下图所示，相同体积的a、b、c三密闭容 器，其中c容器有一活塞，a、b两容器为定容容 器，起始向三容器中都加入相同量的SO2和O2 使三容器压强相等，一定条件下
反应物浓度增大
有效碰撞 次数增多
单位体积内活 化分子数增加
反应速率加快
注意“真”变和“假”变”:
若体系的压强变化而使反应物或生成物的 浓度发生变化即“真”变，否则是“假” 变。 如： 2SO2+O2 2SO3
A.恒压时充入He：
由于SO2、O2、SO3的物质的量不变，体积V变大， ∴浓度降低相当于“减压”，反应速率降低；
答案： CD
2、在C(固)+CO2(气) 2CO(气) 的反 应中。现采取下列措施： （1）增大压强 ；（2）增加碳的量 （3）通入CO2；（4）恒容下充入N2； （5）恒压下充入N2 哪些措施能够使反应速率增大？为什么？
答案：（1）（3）
• 3、在2A + B = 3C + 4D的反应中，下列表 示该反应速率最大的是( )
• A、V(A) =0.5mol / (L.min) • B、V(B) =0.3mol / (L.min) • C、V(C) =0.8mol / (L.min) • D、V(D) = 0.06mol / (L.S)
答案： D
三、化学平衡状态的特征
(1)逆：可逆反应
(2)动：动态平衡
√ (3)等：正反应速率=逆反应速率 √ (4)定：反应混合物中各组分的浓度保持
C.B的物质的量浓度 D.气体的总物质的量
(5)变：条件改变，原平衡被破坏，在新 的条件下建立新的平衡。
可见，化学平衡只有在一定的条件下才能 保持。当外界条件改变，旧的化学平衡将 被破坏，并建立起新的平衡状态。
四、勒夏特列原理
• 勒夏特列原理∶如果改变影响平衡的 条件之一（如温度，压强，以及参加 反应的化学物质的浓度），平衡将向 着能够减弱这种改变的方向移动。
B.恒容时充入He：
由于反应物生成物浓度不变，体系压强不变相当 于“假”变。
3。温度：在其它条件不变的情况下，升 温反应速率增大，降温反应速率减小
原因：
温度升高
分子获得更 高的能量
活化分子 百分数提高
有效碰撞 次数提高
反应速率加快
4。催化剂加快反应速率
原因：
加入催化剂
活化分子百 分数提高
反应活化能 降低
不变，各组分的含量一定。
变并定：看其在反应过程中变不变，
如果是变化的，则当其一定就是达到 平衡状态的标志．
• 【练习】在一定温度下，向a L密闭容器中加入
1mol X气体和2 mol Y气体，发生如下反应：
• X（g）＋2Y（g）
2Z（g）此反应达到平
衡的标志是 • A 容器内压强不随时间变化
AB
• B 容器内各物质的浓度不随时间变化
• C 容器内X、Y、Z的浓度之比为1︰2︰2
• D 单位时间消耗0.1mol X同时生成0.2mol Z
列【物练理习量】不在再一发定生温变度化下时的,恒表容明—容反器应中: ,当下
状A态(—固的)是+3B(气)
2C(气)+D(气)已达平衡
( BC )
Βιβλιοθήκη Baidu
A.混合气体的压强 B.混合气体的密度
单位:mol/ （ L.min ）、 mol/（L.s）
数学表达式： v= △C/△t
★★★ 三量分析法计算:
1．三个量：起始量、转化量、平衡量(它们的单位 必须统一)
起始 转化 平衡
ab -mx -nx a-mx b-nx
00 +px +qx
px qx
注:各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中 物质的计量数之比。
1、合成氨的反应N2+3H2 2NH3在某温度下各物 质的平衡浓度是:c(N2)=3mol·L-1,
C(H2)=9mol·L-1,c(NH3) =4mol·L-1求该反应的平衡 常数和N2、H2的初始浓度。
2、已知CO+H2O H2+CO2；此反应在773K时 平衡常数K=9，如反应开始时 C(H2O)=C(CO)=0.020mol·L-1求CO的转化率。
发生2SO2+O2 2SO3的反应。问：
= ① 起始a、c两容器的反应速率大小关系为Va ___Vc； < ② 反应一段时间后a、c中速率大小关系为Va ___Vc ；
③ 如起始在a、c两容器中通入同量的N2，
> = 则此时三容器起始压强为Pa ___Pb
Pc；
= > 起始反应速率关系为Va ___Vb ___Vc