新教材2021-2022学年人教版高中化学选择性必修1第二章化学反应与化学速率 知识点考点汇总

第二章化学反应与化学速率

第一节化学反应速率.....................................................1

第一课时化学反应速率..............................................1

第二课时影响化学反应速率的因素活化能...........................5

第二节化学平衡.........................................................14

第一课时化学平衡状态与化学平衡常数..............................14

第二课时影响化学平衡的因素......................................19

第三节化学反应的方向..................................................34

第四节化学反应的调控..................................................38

第一节化学反应速率

第一课时化学反应速率

1.化学反应速率

1.化学反应速率

(1)概念及表达式

①概念

化学反应速率可以用单位时间内反应物或生成物的浓度变化来表示。通常用

单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。

②表达式

Ac

v=~,其中。表示反应速率，C表示各反应物或生成物浓度，Ac表示其

浓度变化(取其绝对值)，t表示时间，△/表示时间变化。

⑵单位

浓度常以molL」(或mol/L)为单位，时间常以s、min为单位，故化学反应

速率的常用单位为mol/(的s)、mol/(L-min)(或molL」•si010卜口•min」)等。

(3)同一反应用不同物质表示的反应速率

①表示方法

对于任意一个化学反应：〃?A+〃B===pC+qD,用不同物质表示的化学反应

、一八口…Ac(A)Ac(B)Ac(C)

速率分别为：或A)=-五一、o(B)=-&-、°(C)=—&—、"D)=

△c(D)

Ar0

②不同物质反应速率的关系

用不同物质表示同一化学反应在同一时间段内的反应速率时，化学反应速率

之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。

即0(A)：0(B)：0(C)：v(D)=m:n：p：q。

2.化学反应速率的测定

(1)测定原理：利用化学反应中与某一种化学物质的浓度(或质量)相关的性质

进行测定。

(2)测定方法

①利用能够直接观察的某些性质测定：如通过测量释放出一定体积气体的时

间来测定反应速率，或通过测定一定时间内气体压强的变化来测定反应速率。

②利用科学仪器测量：如在溶液中，当反应物或生成物本身有较明显的颜色

时，可利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应

速率。

［名师点拨］

△C

(1)由公式0=而计算得到的化学反应速率，是某一时间段的平均速率而不

是瞬时速率。

(2)不论是反应物还是生成物，其化学反应速率值都取正值。

(3)固体或纯液体(不是溶液)的物质的量浓度可视为不变的常数，因此，一般

不用固体或纯液体表示化学反应速率。

(4)同一化学反应中，用不同物质表示的化学反应速率的数值可能不同，但它

们表示的意义完全相同，因此，要在反应速率。后标明具体的物质。

2.化学反应速率的计算与比较

物理学科中可以利用速度来描述物质运动的快慢，化学学科中我们利用化学

反应速率来定量测量化学反应的快慢。

约10.3m・sT(1.5〜5)X10*3m*S*1

［情境探究］

1.对于比较复杂的化学反应速率的计算，常采用“三段式法”进行计算,

如下例所示:

2A(g)+B(g)-=2C(g)

起始浓度/（mol•I「i）210

转化浓度/(mol•L-)2xx

ns后浓度/(mol•L-1)2—2。1-x2工

,__x2x

有v(A)=~mol•L1"s~1,o(B)=：mol•L-1•s-1,v(C)=~mol-L

X

1•s-1,B的转化率为］X100%o

根据上面具体实例，总结“三段式”法的操作步骤。

提示：（1）写出化学反应方程式并配平。⑵根据题意，依次列出各反应物和生

成物的起始浓度（或物质的量）、浓度（或物质的量）的变化量及一段时间后的浓度

（或物质的量），未知量可以设未知数表示。（3）根据起始浓度（或物质的量）与一段

时间后的浓度（或物质的量）的差等于浓度（或物质的量）的变化量，变化量之比等

于对应物质的化学计量数之比，列出关系式计算。

2.根据2中信息分析，同一化学反应，用不同物质表示的反应速率，是否

数值越大，反应速率越快？

提示：否。用不同物质表示的反应速率，数值不一定相同，但表达的意义相

同，若化学方程式中的化学计量数相同，其数值相同，且化学计量数越大，数值

越大。

3.已知NH3和纯净的。2在一定条件下发生反应：4NH3（g）+3O2（g）2N2（g）

+6H2O（g）,现向一容积不变的2L密闭容器中充入4molNH3和3molO2,4

min后，测得生成的H2O（g）占混合气体体积的40%,请列式计算此段时间内该反

应的平均化学反应速率。

提示：设4min后NH3转化的物质的量为xmol,列三段式为

i

4NH3(g)+3O2(g)^2N2(g)+6H?C)(g)

起始量/mol4300

313

变化量/molX--T---T

4,2

4min后的313

4-x3—~7TJC

量/mol422

3

梦

由题意知---------j_-可XI00%=40%。

4—x+3-/+].r+/x

解得x=2,U（O2）=0.1875mol-L1,mini

归纳总结

1.化学反应速率的计算方法——“三段式”法

（1）求解化学反应速率计算题的一般步骤：

①写出有关反应的化学方程式。

②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。

③根据已知条件列方程计算。

例如mA+—区

起始浓度/(mol•L1)ahc

TIT

转化浓度/(mol-L1)X匹

rnin

.njcD工

某时刻浓度/（mol­L'）a—xb------C1r“

mm

转化浓度nx

”B)=

△tm△t

⑵计算中注意以下量的关系：

①对反应物：C（起始）一C（转化）=c（某时亥”）

②对生成物：C（起始）+c-（转化）=c（某时刻）

,..C（转化）

③转化率=（（起至）-X100%

2.化学反应速率大小的比较方法

同一化学反应中，用不同物质来表示化学反应速率时，数值可能不同，需要

进行转化。常用以下两种方法：

（1）归一法

看化学反应速率的单位是否一致.

,看

若不•致.需转化为同一单位

将不同物质表示的化学反应速率转化

成同一物质表示的化学反应速率

|=膜_标准统一后比较数值大小.数值

红色抠一越大.反应速率越大___________

(2)比值法

通过化学反应速率与其对应的化学计量数的比值进行比较，比值大的化学反

应速率大。

u(A)v(B)

如对于反应〃A(g)+bB(g)cC(g)+n)(g),若->上,则用A

表示的化学反应速率较大。

第二课时影响化学反应速率的因素活化能

1.影响化学反应速率的因素

(一)定性研究影响化学反应速率的因素

［实验用品］烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、秒表、0.1mol-L

11

Na2s2O3溶液、0.1mol171H2so4溶液、0.5mol•L-H2s。4溶液、5%H2O2

溶液、1molL」FeCb溶液、蒸镭水、热水。

［实验方案设计］

实验序号影响因素实验步骤实验现象

相同温度下，向两支试管中分别加入

试管②中出现黄色

4mL0.1mol-L-1Na2s2O3溶液，然后

浑浊用的时间短；

I浓度向试管①中加入2mL0.1mol-L"1

试管①中出现黄色

H2so4溶液，记录出现黄色浑浊的时

浑浊用的时间长

间；向试管②中加入2mL0.5

mol-L「H2s04溶液，记录出现黄色

浑浊白勺时间。实验装置如下图：

J0.1mol-L1I0.Smol-L*,

,H2s（九溶液gH2s溶液

d

4],H

34mL0.1mobL1目4mL0.1mo卜U

YNaS2O溶液鼠Na2sCh溶液

考23z

Q）②

取两支试管各加入5mL0.1mol-L-1

Na2s2O3溶液，另取两支试管各加入

5mL0.1mol-L-1H2sO4溶液；将四

支试管分成两组（各有一支试管盛有

Na2s2。3溶液和H2s。4溶液），一组

烧杯②的试管中出

放入盛有冷水的烧杯①中，另一组放

现黄色浑浊用的时

入盛有热水的烧杯②中，经过一段时

温度间短；烧杯①的试

II间后，分别混合并搅拌，记录出现黄

管中出现黄色浑浊

色浑浊的时间。实验装置如下图：

用的时间长

।-------廿QImol-L1

IEESZH/Na2sz（%溶液

和Qlmol.L"

水版母词篇硫前

©

1-------行z0.1mol-L1

=-==H/Na2s2。3溶液

热JiiiiiOf和0.1mo]・LT

水售量周稀硫酸

在两支试管中各加入2mL5%的

H2O2溶液，再同时向H2O2溶液中分

别加入1mol-L_1FeCb溶液和蒸储

试管①中快速产生

水各1mL,观察产生气泡的快慢。

III催化剂气泡；试管②中缓

实验装置如下图：

慢产生气泡

p湍液卜储水

mL5%II2O2Q2mL5%H2O2

①②

［问题探讨］

i.实验I、n的反应原理是什么？（用化学方程式表示）

提ZF：Na2s2。3与H2s。4反应的化学方程式为

Na2s2O3+H2sO4=Na2SO4+SI+SO2t+H2O。

2.由实验I中实验现象得出的实验结论是什么？

提示：出现黄色浑浊的时间越短，说明反应物的浓度越大，反应速率越大。

3.由实验II中实验现象得出的实验结论是什么？

提示：出现黄色浑浊的时间越短，说明温度越高，反应速率越大。

4.实验III的反应原理是什么（用化学方程式表示）？FeC13溶液在反应中的作

用是什么？由实验III的实验现象得出的实验结论是什么？

提示：H2O2分解的化学方程式为2H2O2电组则2H2O+O2t,FeCb在反应

中的作用是作催化剂；产生气泡的速率快证明使用催化剂能加快化学反应速率。

（二）定量研究影响化学反应速率的因素

通过实验测定并比较下列化学反应的速率

①按下图所示安装装置，加入锌粒，然后快速加入40mL1mol-L-'稀硫酸,

测量收集10mL比所用的时间。

②按图示再安装一套装置，加入与前一套装置相同的锌粒，然后再快速加入

40mL4moi.「1稀硫酸，测量收集lOmLH?所用的时间。

实验现象：锌与硫酸反应产生气泡；收集10mL气体，②所用时间比①所用

时间短。

［问题探讨］

1.由上述实验能得出的实验结论是什么？

提示：4mol-L-1硫酸与锌反应比1mol］—।硫酸与锌反应快。

2.实验时，除浓度外，为什么要控制其他条件都相同？你知道的其他条件

都有哪些？

提示：上述实验是一个对比实验，除浓度外，需要控制其他条件都相同，这

样才能得出不同浓度时反应速率的数据。

需要控制的其他条件有:

控制的条件

锌粒锌粒的形状、大小、质量等必须相同

装置采用的分液漏斗、锥形瓶规格必须相同；两套装置的气密性均必

装置

须良好

环境两套装置所处环境温度必须相同

3.利用上述实验装置还能根据哪些变化来定量测定锌与硫酸的反应速率？

提示：相同时间段内产生H2体积的多少。

归纳总结

1.影响因素

内因

___*取决于反应物本身的性质

影响因素一外因

~"主要有浓度、压强、温度、催化剂等

2.外界条件对化学反应速率的影响

⑴浓度

①固体或纯液体的浓度是恒定常数，则有：

a.增加其用量时，化学反应速率不变。

b.增大其表面积或将固体溶于溶剂中，化学反应速率增大。

②气体或溶液：增大反应物浓度，反应速率增大。

⑵温度

①升高温度，吸热反应、放热反应的化学反应速率都增大，但吸热反应增大

得多。

②降低温度，吸热反应、放热反应的化学反应速率都减小，但吸热反应减小

得多。

③温度每升高10℃,化学反应速率通常增大为原来的2〜4倍。

(3)催化剂

催化剂同等程度地改变正、逆反应的化学反应速率。在不加说明时，催化剂

一般是指能使反应速率加快的正催化剂。

(4)压强

改变压强，对化学反应速率的影响的根本原因是引起浓度改变。所以在讨论

压强对反应速率的影响时，应区分引起压强改变的原因。

①对于没有气体参与的化学反应，改变压强，对化学反应速率无影响。

②对于有气体参与的化学反应，有以下几种情况

I.恒温恒容时：

a.充入气体反应物上因总压强增大屿浓度增大司是反应速率加快。

b.充入“无关气体(如He、Ne、Ar、N2等不参与本反应也不干扰本反应的

气体，下同)”上国总压强增大，但各反应物浓度不变，则反应速率不变。

H.恒温恒压时：

a.同等程度地充入相应的气体反应物上因体积增大，但各反应物浓度不

变，则反应速率不变。

b.充入“无关气体”W匪体积增大宜区各反应物浓度减小W型反应

速率减慢。

［名师点拨］

(1)固体物质的反应速率与表面积有关，颗粒越小，表面积越大，反应速率就

越快，故块状固体可通过研磨来增大表面积，从而加快化学反应速率。

(2)若某物质的浓度变化改变了其性质，反应实质可能发生改变，要具体分析

反应速率的变化(如Fe与稀H2s04反应，在一定浓度范围内反应速率与浓度有关，

但常温下铁遇浓H2so4钝化)。

(3)温度对反应速率的影响适用于任何反应，不论是放热反应还是吸热反应，

升高温度，反应速率都增大。

(4)催化剂只能改变化学反应速率，不能改变反应热的大小。

2.活化能

一、有效碰撞理论与活化能

［情境素材］

1.基元反应发生的先决条件是反应物粒子必须发生碰撞。以气体反应为例，

任何气体分子间的碰撞次数都是非常巨大的。通常情况下，当气体的浓度为1

moLL」时，在每立方厘米、每秒内，反应物分子的碰撞可达到1()28次，如果反

应物分子间任何一次碰撞都能发生反应的话，反应只需IO-秒就可以完成，但

为什么有些气体间的反应却比较慢，不是瞬间完成的呢？以下是HI气体分解反

应中分子碰撞示意图：

2"6n/9

11MB

HI。0oHIP小©J

AB

图1

A中分子能量较低，B中碰撞取向不合适，C为有效碰撞。

2.HI分解的能量变化如下图所示：

图2

［情境探究］

1.图1A中分子的能量较低,HI分子之间的碰撞为什么不能发生化学反应？

什么是活化分子？

提示：图1A中分子具有的能量较低，这种分子不是活化分子，它们之间的

碰撞为无效碰撞，不能使HI发生反应。发生有效碰撞的分子必须具有足够的能

量，这种分子叫做活化分子。

2.图1B中HI的分子为活化分子，它们之间碰撞后能否使HI发生分解反

应？其原因是什么？

提示：不能；因为活化分子碰撞时还要有合适的取向，而图1B中的碰撞取

向不合适；这种碰撞也是无效碰撞，不能使HI发生反应。

3.图1C中HI分子间的碰撞使HI发生反应，其原因是什么？什么叫有效

碰撞？

提示：活化分子碰撞时有合适的取向，这样碰撞能使HI分子内的共价键断

裂形成自由基(1.),然后自由基结合生成分子，从而发生化学反应。能够发生化

学反应的碰撞叫做有效碰撞。

4.图2中田、良表示的含义是什么？什么叫活化能？

提示：后表示反应的活化能；及表示活化分子变成生成物分子放出的能量（或

表示逆反应的活化能）；活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量

之差叫做反应的活化能。

5.HI的分解反应是放热反应还是吸热反应？反应的△”是多少？（用Ei、

员表示）

提示：HI的分解反应是吸热反应，△H=E|一E2。

归纳总结

1.基元反应与反应历程

2HP---m十叼①2Hl-AHZ+21•反.反应历程

的基元反应［②21--->12—»（反应机理）

基元反应：一个化学反应往往经过多个反应步骤才能实现，每一步反应都称

为基元反应。

反应历程：与某化学反应有关的一组基元反应反映了该反应的反应历程，反

应历程又称反应机理。

自由基：像上述反应历程中的I•一样，带有单电子的原子或原子团叫自由基,

如0•自由基。

2.有效碰撞理论与活化能

|有效碰撞|一能够发生化学反应的碰撞

莅化狂一能量较高.能够发生有效碰撞的分子

金兀1活化分子具有的平均能量与反应物分子

周回一具有的平均能量之差

如图所示：

图中Ei指反应的活化能，Ei—&是反应热。

3.化学反应速率与活化分子、有效碰撞的关系

活化分子的百分数越大，单位体积内活化分子数越多，单位时间内有效碰撞

的次数越多，化学反应速率越快。如图所示：

分子具有一活化

分子一相互/足够能量分子）一

运动f碰撞、有合适的取向/有效碰撞f化学反应

二、运用有效碰撞理论解释外界因素对反应速率的影响

1

工业合成氨的反应为N2（g）+3H2（g）2NH3（g）AH=-92.4kJ-mor；

在无催化剂时，氨的合成反应的活化能很高，大约335kJ.molI加入铁触媒催

化剂后，反应以生成氮化物和氮氢化物两个阶段进行。第一阶段的反应活化能为

126-167kJmor1,第二阶段的反应活化能为13kJ・moll反应图示如下:

［情境探究］

1.用碰撞理论解释，一定温度下密闭容器中进行合成氨的反应，增大N2和

H2的浓度，为什么能加快化学反应速率？

提示：增大N2和H2的浓度，即增大单位体积内活化分子的数目、有效碰撞

次数增加，反应速率加快。

2.用碰撞理论解释，密闭容器中进行合成氨的反应，为什么升高温度会使

化学反应速率增大？

提示：升高温度，反应物分子的能量增加，会使一部分原来能量较低的分子

变成活化分子，从而增加了反应物分子中活化分子的百分数，有效碰撞次数增加，

反应速率加快。

3.用碰撞理论解释，一定温度下，在容积可变的容器中进行合成氨的反应,

缩小容积，增大压强，为什么能加快化学反应速率？

提示：一定温度下，缩小容积，增大压强，会使反应物的浓度增大，即增大

了单位体积内活化分子数目，有效碰撞次数增加，反应速率加快。

4.从有效碰撞微观角度解释合成氨工业中，铁触媒为什么能提高反应速率？

提示：从能量变化图上看，使用铁触媒能降低反应的活化能，使更多的反应

物分子成为活化分子，提高了活化分子的百分数，有效碰撞次数增多，反应速率

加快。

归纳总结

外界因素影响化学反应速率的原因

单位体积内

有效碰化学反

外因\分子活化活化分子撞几率应速率

总数分子数百分数

增大反应

增加增加不变增加加快

物浓度

增大压强增加增加不变增加加快

升高温度不变增加增大增加加快

催化剂不变增加增大增加加快

［名师点拨］

(1)活化分子间的碰撞不一定能发生化学反应，活化分子需要在合适的取向上

碰撞才能发生化学反应。

(2)改变活化分子百分数的外界因素只有温度和催化剂，改变浓度和压强只改

变分子总数。

(3)使用催化剂能同等程度地降低正、逆反应的活化能，使正、逆反应的反应

速率同等程度地加快。

第二节化学平衡

第一课时化学平衡状态与化学平衡常数

1.化学平衡状态

1.化学平衡的概念和特征

⑴概念

在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。

(2)表示方法

用““表示，把从左向右进行的反应称作正反应,从右向左进行的反应

高温、高压

N,+3H9--^2NH

称作逆反应。例如工业合成氨的反应为——：~皿足-------3

⑶特征

双向性—指可逆反应分为方向相反的两个反应•即

"正反应和逆反应

双同性一指正、逆反应是在同一条件下,同时进行

币7祐—指反应物的转化率小于100%.反应物、生

八仔性一成物共存于同一体系

②实例：使2molSO2与1molO2在密闭容器中发生反应：2SO2(g)+

O2(g)2so3(g),充分反应后，容器中存在的物质有：SO2、。2、SO3。

2.化学平衡状态

(1)化学平衡状态的建立

在一定条件下的容积不变的密闭容器中进行合成氨的反应:

P7温、图压

N(g)+3H(g>上2NH3(g)

22催化剂

①装置I:把N2和H2在一定条件下充入密闭容器中发生反应，N2、H2、NH3

的浓度变化如下图所示:

随着反应的进行，体系中NH.3的浓度逐渐增大,而N2和H2的浓度逐渐减小。

到达力时刻时，N2、H2、NH3的浓度均不再改变,即反应达到了化学平衡状态。

②装置H：把2moiNH3在一定条件下充入密闭容器中发生反应，N2,H2>

NH3的浓度变化如下图所示：

随着反应的进行，体系中N2和H2的浓度逐渐增大,而NH3的浓度逐渐减小,

到达女时刻时，N2、比、NH3的浓度均不再改变,即反应达到了化学平衡状态。

⑵概念

在一定条件下的可逆反应体系中，当正、逆反应的速率相等时,反应物和生

成物的浓度均保持不变的状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。

(3)特点

厂“逆，，一可逆反应

一一“动”-平衡时反应没有停止，是.-种动态平衡

五

大

特一“等”—V(正)=t>(逆)

征

一一“定”一反应物和生成物的幽保持不变

一“变"一条件改变，平衡状态可能改变，新条件下建立

新的平衡状态

［名师点拨］

(1)可逆反应达到平衡状态后，反应并没有停止，而是反应在该条件下进行到

最大限度。

(2)可逆反应达到平衡后，各组分的浓度保持不变，并不是各组分的浓度相等。

归纳总结

化学平衡状态的判断

1.直接判断法

(1)0正=。逆W0(即同一物质的消耗速率与生成速率相等)。

(2)各物质的浓度保持不变。

2.间接判断法

(1)各物质的百分含量保持不变。

(2)各物质的物质的量或质量保持不变。

(3)各气体的体积保持不变。

2.化学平衡常数

表中所列为测量反应H2(g)+I2(g)2Hl(g)在457.6℃时各物质的初始浓度

和平衡浓度所获得的数据。

初始浓度/(mol-L-I)平衡浓度/(moLL71)平衡时

r(HI)

C(H)C(l2)c(HI)C(H2)c(L)c(HI)

2dH2)•)

1.197X10"1.270

6.944X10、05.617XIO-35.936X10-448.37

2XIO-2

1.228X10-1.687

9.964X10303.841XIO-31.524X10-348.62

2xio-2

1.201X10-1.486

8.403X10-304.580X10-39.733X10~449.54

2xio-2

1.520

1.181

00X1(F1.696XIO-31.696XIO-348.49

XIO-2

2

1.287

1.000

00xio1.433X1031.433X10-348.70

xio-2

2

3.777

2.934

00XIO-4.213X10-34.213X10348.50

xio-2

2

c2(HI)丁,…

48.70

c(H2)-C(I2)平均值

1.根据表中的实验数据计算平衡时771fxy的值，将计算结果填入

表中(计算结果均保留2位小数)，并计算其平均值。

提示：达到平衡时,(I)*)3)%8.56。

2.在温度一定的条件下(457.6℃),改变反应体系中各反应物的浓度，对于

c2(HI)c2(HI)

小不一不丁的值有何影响？―FFT称为什么？

C(H2)-c(12)c(H2)-C(12)

提示：无影响，化学平衡常数。

3.已知反应:H2(g)+b(g)2HI(g)的平衡常数是K,则反应2HI(g)H2(g)

+b(g)的平衡常数是什么？反应3H2(g)+1I2(g)HI(g)的平衡常数是什么？

一11

提不:：R,K2。

归纳总结

1.浓度商

对于一般的可逆反应wiA(g)+〃B(g)=pC(g)+qD(g),在任意时刻

d(C)-(f(D)

二二K称为浓度商，常用。表示。

2.化学平衡常数

⑴概念

在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幕之积与反应

物浓度幕之积的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数，简称平

衡常数，用符号K表示。

(2)表达式

对于一般的可逆反应〃zA(g)+〃B(g)〃C(g)+qD(g),在一定温度下达到平

d>(C)d(D)

衡：K=严(A)/(B)°

(3)意义

化学平衡常数的大小反映了一个化学反应可能进行的程度(即反应限度)，K

值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，正反应进行的程度越大，即反

应进行得越完全，反应物的转化率越大；一般来说，当K>1()5时，通常认为反应

基本完全。

(4)影响因素

K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度无关。

(5)平衡常数的应用

①判断可逆反应进行程度的大小

>正反应进行的程度越大一反应物的转化率越高

正反应进行的程度越小一反应物的转化率越低

②判断反应的热效应

占旧占JK值增大一正反应为吸热反应

a.丁|“温值减小一正反应为放热反应

,JK值增大一正反应为放热反应

b.降低温度｝值减小-正反应为吸热反应

③判断可逆反应是否平衡及不平衡时的反应方向

Q<K,反应向正反应方向进行；

Q=K,反应处于平衡状态；

Q>K,反应向逆反应方向进行。

3.平衡转化率

(1)含义：平衡时已转化了的某反应物的“量”与转化前(初始时)该反应物的

“量”之比。

(2)表达式：

对于可逆反应：aA+bBcC+dD

A的初始浓度一A的平衡浓度、，.…，c始(A)(A)……

■A的初始浓度xio%—:7X5X1004

A的初始物质的量一A的平衡物质的量〃始(A)一〃*(A)

“A-A的初始物质的量X10%——⑴

X100%o

［名师点拨］

(1)反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，其浓度可看作“1”，而不代入

平衡常数表达式，如：Fe3O4(s)+4H2(g)=3Fe(s)+4H2O(g)的平衡常数K=

4

c(H20)

4

c(H2)

(2)化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须是平衡浓度，不能用任何一时刻

的浓度值。

(3)使用催化剂能改变化学反应速率，但不会改变平衡常数。

(4)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关。同一个化学反应，化

学方程式不同，平衡常数不同，如合成氨反应：

若写成:N2(g)+3H2(g严赢枭压2NH3(g),

c2(NH3)

Kl=3

c(N2)-C(H2)；

若写成:3N2(g)+|H2(g产猫匕■压NH3(g),

c(NH3)2

K2=[,且K]=K2O

c2(N2)-C2(H2)

(5)化学反应的反应物有两种或两种以上时，增加一种反应物的浓度，则该反

应物的平衡转化率降低，而其他反应物的平衡转化率升高。

第二课时影响化学平衡的因素

1.浓度对化学平衡的影响

(一)探究FeCh与KSCN反应的平衡体系

原理Fe3+(浅黄色)+3SCN-(无色)Fe(SCN)3(红色)

t

一u

±aImol-L1

5inL-rKSCN溶液

0.15mol-L1n

实验KSCN溶液u

和5mL--w

-1三=^

0.05mol-L3D

步骤b

FeCl3溶液aC

向盛有5mL0.05mol-L1FeCL溶液的试管中加入5mL0.15mol-L

】KSCN溶液，溶液呈红色。将上述溶液平均分装在a、b、c三支试

管中。

与试管a对比观察：

现象试管b中溶液颜色变浅;

试管c中溶液颜色变深

[问题探讨]

1.向试管b中加入铁粉，发生的反应是什么？为什么溶液的颜色会变浅？

由此得出的实验结论是什么？

提示：加入铁粉后，Fe与Fe'+发生反应：2Fe"+Fe^=3Fe2+,溶液中c(Fe3

+)减小，从而使Fe3++3SCVFe(SCN)3的平衡向逆反应方向移动，c[Fe(SCN)3]

减小，溶液的红色变浅。由此得出的实验结论是：其他条件不变，减小反应物的

浓度，平衡向逆反应方向移动。

2.向试管c中加入1mol-L1KSCN溶液，为什么溶液的颜色会加深？由此

得出的实验结论是什么？

提示：增大c(SCND后，从而使Fe3++3SC?T=Fe(SCN)3的平衡向正反应

方向移动，c[Fe(SCN)3]增大，溶液的颜色加深。由此得出的实验结论是：其他条

件不变，增大反应物的浓度，平衡向正反应方向移动。

3.对于反应FeCb+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl,加入KC1固体平衡是否移

动？为什么？

提示：不移动。FeCb与KSCN在溶液中的反应，实质是Fe3+与SCN-的反

应，K+和C「并未参加反应。

(二)探究K2Cr2O7与K2CrO4的平衡体系

1.实验原理：在K2CT2O7溶液中存在下列平衡：

Cr2Of4-H2O=2CrOr+2H"

(橙色)(黄色)

2.实验操作

实验

①②

序号

----6mol•I71—6mol-L1

实验1NaOH溶液1H2sO4溶液

步骤2mL0.1mol-L-12mL0.1mol-L1

三/K2c溶液溶液

Zz2

实验

溶液颜色变浅(黄色)溶液颜色变深(橙色)

现象

［问题探讨］

1.实验①中加入NaOH溶液后，溶液的颜色为什么会变浅？由此得出的实

验结论是什么？

提示：加入NaOH溶液后，OIT与溶液中的H+反应，减小了c(H+),从而使

Cr2Or+H2O=2CrOr+2H+的平衡向正反应方向移动，c(CrOf)增大，

c(Cr2Or)减小，溶液颜色变浅(变成黄色)。由此得出的实验结论是：减小生成

物浓度，平衡向正反应方向移动。

2.实验②中加入H2s04溶液后，溶液的颜色为什么会变深？由此得出的实

验结论是什么？

提示：加入H2s04溶液后，增大了c(H+),从而使CnO,+H20=2CrOr

+2H+的平衡向逆反应方向移动，c(Cr20r)增大，c(CrO「)减小，溶液的颜色

变深(变成橙色)。由此得出的实验结论是：增大生成物的浓度，平衡向逆反应方

向移动。

3.可逆反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)在某温度下达到平衡后，增加或

移去一部分C(s),化学平衡是否移动？为什么？

提示：不移动。增加固体或纯液体的量，由于浓度不变，所以化学平衡不移

动。

归纳总结

1.化学平衡移动

(1)概念：在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态后，如果改变反应条件，

平衡状态被破坏，平衡体系的物质组成也会随着改变，直到达到新的平衡状态。

这种由原有的平衡状态达到新的平衡状态的过程叫做化学平衡的移动。

（2）化学平衡移动方向的判断

［若无逆，平衡不移动；

条件改变｛若。正逆，平衡向正反应方向移动；

［若0正＜0逆，平衡向逆反应方向移动。

2.浓度对化学平衡的影响规律

（1）在其他条件不变的情况下，增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正

反应方向移动；在其他条件不变的情况下增大生成物浓度或减小反应物浓度，平

衡向逆反应方向移动。

（2）图像分析

①增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，可瞬间增大。（正）或减小逆），

使得。（正）＞。（逆），化学平衡向正反应方向移动：

N正）端事;~►增大反应物的浓度

Z（i）货也一►减小生成物的浓度

or

②减小反应物的浓度或增大生成物的浓度，可瞬间减小。（正）或增大逆），

使得0（正）＜。（逆），化学平衡向逆反应方向移动：

卜一）弓