高中化学选修4化学反应速率与平衡

考点分析:

化学反应与速率、化学平衡及等效平衡

（一）知识点一：化学反应与速率

1、定义： 化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。

2、计算公式：v=Δc/Δt （υ：平均速率，Δc ：浓度变化，Δt ：时间）单位：mol/（L ·s ）

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。

例1、在2SO 2+O 2 2SO 3 反应中：如果2s 内SO 2的浓度由6 mol/L 下

降为2 mol/L ，那么，用SO 2浓度变化来表示的化学反应速率为 ，

例2：以下是工业合成氨的反应原理，已知反应的浓度数据如下：

N 2 ＋ 3H 2 2NH 3

起始浓度（mol/L ） 1 3 0

2 min 后浓度（mol/L ） 0.6

2 min 内浓度变化量（ml/L ）

分别用N 2、H 2、NH 3的浓度变化量表示反应速率。

注意：同一反应可以选用不同的物质来表示速率，其数值可能不同，但意义相同。

且用不同物质表示的速率之比等于方程式中计量数之比：

aA ＋bB ＝cC ＋dD ，速率关系式： v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D) ＝ 。

比较反应速率快慢的方法：根据速率关系式，转化成同一种物质的速率，再比较大小

练习： 在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应：N2+3H2=2NH3，

根据在相同时间内测定的结果判断，生成氨气的速率最大的是（ ）

A 、v （H2）=0.3mol*（L*min ）^-1

B 、v （N2）=0.2mol*（L*min ）^-1

C 、v （NH3）=0.25mol*（L*min ）^-1

D 、v （H2）=0.4mol*（L*min ）^-1

3、影响化学反应速率的因素

⑴内因(决定性因素)：反应物本身的性质。反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快。

化学反应的本质：有效碰撞使化学键断裂和形成

⑵外因(外界条件)：

①催化剂：在其他条件相同时，使用(正)催化剂，通常可以增大化学反应速

高温、高压 催化剂

率，不同的催化剂对同一反应的催化效果不同。

例：MnO2与FeCl3催化H2O2分解

②温度：在其他条件相同时，温度越高，化学反应速率越快。

例：冷水、常温、热水情况下H2O2分解

例：已知反应的温度每升高10℃，反应速率增大为原来的2倍，若反应的温度由20℃升高到50℃，则反应速率变为原来的______倍。

③反应物的浓度：在其他条件相同时，反应物浓度越大，化学反应速率越快。

注意：固体的量不影响反应的速率

④固体的表面积：在其他条件相同时，反应物之间接触的表面积越大，化学反应速率越快。

例：块状的大理石与粉状的大理石与盐酸反应

⑤压强：对于气体，其他条件相同时，反应体系的压强越大，化学反应速率越快。

⑥其它条件：反应物状态、光、溶剂等，也能影响化学反应速率。

惰性气体对于速率的影响

恒温恒容时：充入惰性气体→总压增大，但是各分压不变，各物质浓度不变→反应速率不变

恒温恒压时：充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢

4、反应速率定性观察法：

①冒气泡快慢②颜色变化③固体量减少④混浊程度⑤温度变化等

例：100ml 6mol·L-1 硫酸溶液跟过量锌粉反应，在一定温度下，为了减缓反应进行的速率，但又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量的

A．碳酸钠（固体）B．水

C．醋酸钾（固体）D．硫酸氢钠溶液

提示：在一定温度下降低在溶液中的反应速率，应该考虑到降低反应物浓度的方法。该反应的实质是：Zn+2H+=Zn2++H2↑，因此，应设法降低[H+]。

参考答案：选项A、B、C均可降低[H+]，但A因发生：2H++

-=H2O+CO2↑，二氧化碳逸去而使氢气总量减少，故不可取；B加水稀释，可使[H+]减少，但不影响产生氢气总量，故可采用；C生成难电离的醋酸，可使[H+]减小，也不影响产生氢气总量，故可采用。故，本题答案应选：B、C。

练习：2007年2月，中国首条“生态马路”在上海复兴路隧道建成，它运用了“光触媒”技术，在路面涂上一种光催化剂涂料，可将汽车尾气中45%的NO和CO转

化成N

2和CO

2

。下列对此反应的叙述中正确的是( ).

A. 使用光催化剂不改变反应速率 B．使用光催化剂能增大NO的转化率 C．升高温度能加快反应速率 D．改变压强对反应速率无影响

（二）知识点二：化学平衡及等效平衡

1、理解平衡移动原理：

(1)“减弱”的双重含义定性角度：平衡移动的方向为减弱外界改变的方向定量角度：移动的结果只是减弱了外界条件的变化，而不能完全抵消外界条件的变化量(2)分清“三个变化量”：A．条件改变时的量变B．平衡移动过程中的量变C．原平衡与新平衡的量变。

(3)适应其他体系。

(4)不能用勒沙特列原理解释：

A．催化剂的使用

B．ΔV(g)=0的可逆反应

C．外界条件的改变对平衡的影响与生产要求不完全一致（如合成氨温度选用）2. 化学平衡常数的理解

平衡常数的数学表达式及单位：

如对于达到平衡的一般可逆反应：aA + bB pC + qD反应物和生成物平衡浓度表示为C(A) 、C (B)、C(C) 、C(D)

化学平衡常数：K c= c p（C）·c q（D）/c a（A）·c b（B）。

K的单位为(mol·L-1) n

3. 影响化学平衡常数的因素：

（1）化学平衡常数只与温度有关，升高或降低温度对平衡常数的影响取决于相应化学反应的热效应情况；反应物和生成物的浓度对平衡常数没有影响。（2）反应物和生成物中只有固体和纯液体存在时，由于其浓度可看作“1”而不代入公式。

（3）化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若改变反应方向，则平衡常数改变；

若方程式中的化学计量系数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会发生改变。

4.解答图象题的方法与思路是：

⑴看懂图象：一看面（即看清横坐标和纵坐标），二看线（即看线的走向、变化的趋势），三看点（即看线是否通过原点，两条线的交点及线的拐点），四看要不要作辅助线（如等温线、等压线），五看定量图象中有关量的多少