（苏教2019版）选择性必修第一册 第二章 化学反应速率与化学平衡 知识梳理（学生版+解析版）

第二章化学反应速率与化学平衡

加相模疆

E、.化学反应速率的表示方法

q第1节

一、化学反应速率的概念与表示方法

i.化学反应速率的概念及其数学表达式

⑴概念。

化学反应速率是定量描述化学反应进行的物理量。通常用单位时间内的减少或

的增加来表示。

(2)数学表达式为尸笔或产舐。

(3)单位常用或表示。

2.同一反应中不同物质的化学反应速率的表示

对任意一个化学反应/MA+“B^=pY+qZ,反应体系中各物质的浓度分别表示为c(A)、c(B)、c(Y)和c(Z),

则反应速率分别表示为v(A)=,”(B)=,v(Y)=,v(Z)=o

同一时间内，各物质浓度变化量之比等于，即Ac(A)：Ac(B)：Ac(Y)：Ac(Z)=,所

以v(A)：v(B)：v(Y)：v(Z)=o

3.化学反应速率的计算

⑴进行化学反应速率计算的依据。

①利用反应速率的定义式丫=辞求算；

②利用化学反应中各物质的速率之比等于化学计量数之比的规律求算。

⑵进行化学反应速率计算的常用方法^—―三段式。

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，对于反应：mA(g)+"B(g)=pC(g)+qD(g)。起始时A的浓度为amoLL-IB的浓度为6moiL-。反

应进行至fls时，A消耗了xmoLI/1则反应速率可计算如下：

加A(g)+〃B(g)=pC(g)+^D(g)

起始浓度/

(mol-L1)ab00

转化浓度/

nxpxqx

X

(mol-L1)mmm

最终浓度/力丫nxax

(mol-L1)mmm

„,xtvcnxax

则v(A)=zmol-(L-s)v(B)=—mol(L-s)v(C)=〃”]mol-(L-s)I1，(口)=〃俏mol(L-s)]。

(3)进行化学反应速率的计算时，需注意以下量的关系

①对反应物：C起始—C转化=c架时刻；

②对生成物：c起蛤+c转化=c英时刻；

③转化率：a=火色X100%。

GS始

4.化学反应速率的大小比较

⑴归一法。

依据化学反应速率之比等于化学计量数之比，将同一反应中的用不同物质表示的反应速率，转化成用同一

种物质表示的反应速率，然后直接依据数值进行比较。

⑵比值法。

用各物质的量表示的反应速率除以对应各物质的化学计量数，然后再对求出的数值进行大小排序，数值大

的反应速率快。例如：对于反应加A+wB、pC+qD,若v(A)/心v(B)/m则反应速率A>B。

二、化学反应速率的测量

1.测定原理

根据化学反应速率表达式，实验中需要测定反应物(或生成物)的浓度。

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的气体的来测定反应速

率，或测量一定时间内气体压强的变化来测定反应速率。

(2)利用科学仪器测量出的性质进行测定，如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等。

(3)在溶液中进行的反应，当反应物或生成物本身有比较明显的颜色时，常常利用和间的比例

关系来测量反应速率。

3.测量化学反应速率时，常采用的方法

(1)对于有气体生成的反应：可测定O

(2)对于有固体参加的反应，可测定o

(3)对于有酸碱参与的反应，可测定o

(4)对于有颜色变化的反应，可测定-

(5)对于有沉淀生成的反应，可测定。

结一影响化学反应速率的因素

一、浓度对化学反应速率的影响

1.内因

在相同条件下，反应速率首先是由反应物决定的。

2.浓度对化学反应速率的影响

其他条件相同时，增大反应物的浓度，反应速率;减小反应物的浓度，反应速率

3.理论解释

⑴碰撞理论——化学反应的微观条件

①活化分子：化学反应中，能量较高、有可能发生的分子。

②活化能：活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差。

③用碰撞理论理解化学反应的过程

_分子具有足-活化—

分子—相互—够高的能量分子工有效—发生化

运动f碰撞一r碰撞—学反应

1—有合适的取向一

④有效碰撞与化学反应速率的关系

有效碰撞的频率越高，则反应速率。

(2)基元反应

①概念

为了简化化学反应研究的模型，我们重点考查最简单的化学反应，即反应物分子经过就转化

为分子的反应，也称为基元反应。

②基元反应的活化能与反应速率的关系

每个基元反应都有对应的,反应的活化能越大，活化分子所占比例,有效碰撞的比

例也就,化学反应速率o

(3)浓度对化学反应速率的微观解释

反应物浓度增大一单位体积内活化分子数目T单位时间内有效碰撞几率―T反应速率；反

之，反应速率减慢。

二、压强对化学反应速率的影响

1.研究对象——气体模型的理解

对于气体来说，在一定温度下，一定质量的气体所占的体积与压强成反比。

对于有气体参加的反应，在密闭容器中保持温度不变时，增大压强，气体体积,反应物浓度—，化

学反应速率o

2.微观解释

增大压强一气体体积减小-反应物浓度增大一单位体积内活化分子数一单位时间内有效碰撞几

率-反应速率；反之，反应速率O

三、温度对化学反应速率的影响

1.影响规律：其他条件相同时，升高温度，化学反应速率;降低温度，化学反应速率

经验规律，一般温度每升高10K,反应速率可增加2〜4倍。

2.微观解释

_活化分子百分

住学

分子一数增加有效碰

升高

二二一能量一f撞次数f

温度…工…工速率

增加增加,

一分子运动加快一增大L

反之，反应速率o

四、催化剂对反应速率的影响

1.影响规律：当其他条件不变时，使用催化剂，化学反应速率oFeCb、MnO2对H2O2的分解都

有催化作用，都能加快H2O2的分解速率。

2.用过渡态理论解释催化剂使化学反应速率增大

⑴过渡状态理论简介：反应物转化为生成物的过程中要经过能量较高的O如图所示：Ea是正反

应的.,E'a是逆反应的活化能。

⑵过渡态理论对催化剂影响化学反应速率的解释:

使用催化剂T改变了反应的路径（如图），反应的活化能.一活化分子的百分数.一反应速

率

竺化学反应的方向

一、自发过程和自发反应

1.自发过程

（1）含义：在一定条件下，不用借助就可以的过程。

⑵特点

①能量角度：体系趋向于从高能状态转变为状态(体系对外部或者热量)。

②混乱度角度：在密闭条件下，体系有从自发转变为的倾向。

2.自发反应

(1)定义：在一定温度和压强下，无需外界帮助就能自动进行的化学反应。

(2)自发反应的特征。

①具有,即反应的某个方向在一定条件下是自发的，则其逆反应在该条件下肯定不自发。

②体系趋向于从状态转变为状态。

③体系趋向于从体系转变为体系。

二、化学反应自发进行的判断依据

1.化学反应的自发性与反应熔变的关系

(1)放热反应：绝大多数都能,且反应放出的热量_______，体系能量________得越多，反应

越完全。

(2)吸热反应：有些也能自发进行。

结论：反应的焰变是影响化学反应能否自发进行的因素之一。

2.反应焙变与反应方向

⑴燧

①定义：衡量一个体系的物理量，其符号为0

②特点：混乱度越大，体系越无序，体系的燧值就=

③熠的比较

a.同一物质：S(高温_____5(低温)；S(g)5(1)S(s)。

b.相同条件下的不同物质：分子结构越复杂，燧值_________o

c.S(混合物)一S(纯净物)。

⑵燧变

①定义：反应前后体系的变化，记为AS。

②计算式：AS=o

③蜡增或端减的判断

a.物质由固态到液态、由液态到气态或由固态到气态的过程，AS0,是燧的过程。

b.气体体积增大的反应，焙变通常都是AS0,是嫡的反应。

c.气体体积减小的反应，焙变通常都是AS0,是燧的反应。

(3)燧变与反应方向

①嫡有利于反应的自发进行。

②某些燧的反应在一定条件下也能自发进行。

结论：反应的牖变是与反应能否自发进行有关的一个因素，但________唯一因素。

3.婚变、爆变与反应的方向

在、一定的条件下，自发反应总是向△H-7AS0的方向进行。

AH-TAS<0,反应能自发进行;

△H—TAS=O,反应达到平衡状态;

AH—7AS>0,反应不能自发进行。

A5f

AH<0AH>0

AS>0AS>0

任何温度下反应高温下反应

都能自发进行能自发进行z

AHvOSH>0

A5<0AS<0

低温下反应任何温度下反应

能自发进行都不能自发进行

区入序一化学平衡状态

一、可逆反应

1.定义

在相同条件下，既能向方向进行，同时又能向方向进行的反应。

2.表示方法

可逆反应方程式用“—平连接,把从左向右进行的反应称为,把从右向左进行的反应称为_______』

3.特点

(1)同一条件下，正反应和逆反应__________________o

(2)反应______进行到底，反应物实现完全转化。

(3)反应体系中，与化学反应有关的各种物质0

(4)反应达到限度时，反应o

二、化学平衡状态

1.化学平衡的建立

(1)化学平衡的建立过程。

|开始时看为色,。逆为0—:

G.-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------二

面」反应物浓度逐渐减小一。正逐渐减小。生：

|进点寸口成物浓度由o逐渐增大一口从o逐渐增大：

(认，।]：?正逆，反应混合物中各组分的浓度

|平衡♦产逑

(2)化学平衡建立的浓度—时间图像和速率一时间图像。

浓

度、

。（正）="（逆）

反应物

时间'

2.化学平衡状态

当外界条件不变时，可逆反应进行到一定程度，反应物和生成物的不再随时间而发生变化，称之为

化学平衡状态。

3.化学平衡状态的特征

•一化学平衡研究的对象是三逆反星

向X化学平衡是一种理查平衡

—。㈤

鼾一反应物和生成物的质量或浓度保持不变

击一外界条件改变，平衡也随之改变

4.化学反应达到平衡状态的判断方法

1.直接标志

（l）v正=v逆

①同一种物质的生成速率等于;

②在化学方程式同一边的不同物质的生成速率和消耗速率之比等于；

③在化学方程式两边的不同物质的生成（或消耗）速率之比等于。

（2）各组分的浓度保持一定

①各组分的浓度时间的改变而改变；

②各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数时间的改变而改变。

2.间接标志——“变量不变”

（1）反应体系中的总压强不随时间的改变而变化（适用于反应前后气体分子数不等的反应）。

（2）对于反应混合物中存在有颜色物质的可逆反应，若体系中颜色不再改变，则反应达到平衡状态。

（3）根据平均摩尔质量（即平均相对分子质量）计算公式而=侬0，若M在反应过程中是一变量，则平均摩

〃（气息）

尔质量（平均相对分子质量）保持不变，反应达到平衡状态。

（4）对同一物质而言，断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。

化学平衡常数

一、化学平衡常数

1.定义式

对于可逆反应：aA(g)+bB(g)u^cC(g)+#(g),在一定温度下，反应达到平衡后，将各物质的物质的量浓

度代入表示式K=,得到的结果是一个定值，称为该反应的化学平衡常数。

2.意义

K值越大，反应进行的程度,反应物转化率o一般地，K>105时，认为该反应进行得

就基本完全了。

3.影响因素

K只受影响，与反应物和生成物的浓度无关。

固体、、水溶液中的浓度可视为定值，其浓度不列入平衡常数表达式中。

4.化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关。

若反应方向改变、化学计量数等倍扩大或缩小，化学平衡常数也会改变。

已知两反应的平衡常数分别为&、

①若两反应互为逆反应，则O

②若两反应的反应物和生成物相同，反应1的系数是反应2的”倍，则o

③若两反应相加，则总反应的平衡常数0

④若两反应相减，则总反应的平衡常数O

二、平衡转化率

1.定义

某一反应物的平衡转化率a等于该物质在反应中(如物质的量、物质的量浓度等)与该物

质的比值。

2.表达式

平衡转化率«=_____________________________

对于反应a\+bB^^cC+dD,反应物A的平衡转化率为a(A)=,式中c()(A)和c(A)分别表示

A的初始浓度和A的平衡浓度。

3.意义

反应的平衡转化率能表示在一定温度和一定起始浓度下反应进行的限度。

B第6节化学平衡的移动

一、化学平衡的移动

1.定义

当平衡体系条件改变时，原有平衡状态被破坏，一段时间后会达到新的平衡状态。从一个平衡状态变为另

一个平衡状态，称为化学平衡的移动。

2.化学平衡移动的方向

右ViE=V逆，平衡不移动；

条件改变，若Vi£>v逆，平衡向正反应方向移动;

、若VIE<V逆，平衡向逆反应方向移动。

3.图示表示

改

定

变

一

正向开始，-

正

逆

。正逆间

条件

时

一定时间

化

学平

衡

反应开始状正向移动或新的化学

态

尚未平衡逆向移动平衡状态

—

建立平衡化学平衡移动

二、浓度变化对化学平衡的影响

1.浓度对化学平衡的影响

(1)增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向方向移动。

(2)增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向方向移动。

2.用平衡常数分析浓度对化学平衡的影响

对于可逆反应〃zA(g)+”B(g)『^pC(g)+qD(g)在任意状态下，生成物的浓度和反应物的浓度之间的关系用

Qc(浓度商)=表示，贝U

当Qc=K时，v(正)v(逆)，反应处于平衡状态；

当Qc<K时，v(正)v(逆),反应向方向进行；

当Qc>K时,v(正)v(逆)，反应向方向进行。

三、压强变化对化学平衡的影响

1.压强对化学平衡的影响

aA(g)^^6B(g)反应，通过减小(或增大)容器的体积以增大(或减小)压强。

(1)若。>6,即正反应方向是气体分子数目减小的反应，增大压强，平衡移动，减小压强,

平衡移动。

(2)若。=6,即反应前后气体分子数目不变的反应，改变反应体系的压强，平衡—发生移动。

改变压强对平衡的影响

可逆反应

增大压强减小压强

()

N2g)+3H?(gM——2NH3(g)

弗0邈)——+2NC)2(g)

FeO(s)+CO(g).TFe(s)+CO2(g)

2.压强增大或减小是利用减小容器的体积或增大容器体积实现的，即缩小容器体积=>压强增大n物质浓度增

大n平衡移动。

3.压强变化对于没有气体参与的反应不影响。

四、温度变化对化学平衡的影响

1.温度对化学平衡的影响

(1)温度升高，平衡向方向移动。

⑵温度降低，平衡向方向移动。

五、勒夏特列原理

1.内容：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

这种改变的方向移动。

2.平衡移动的结果是“减弱”外界条件的影响,而不是“消除”外界条件的影响，更不是“扭转”外界条件的影响。

六、相关图像

1.浓度对化学平衡影响分析

化学平aA+bB^——cC+</D(A、B、C、D均不是固体或纯液体物质)

衡

浓度变增大反应物减小反应物增大生成物减小生成物

化浓度浓度浓度浓度

V正瞬间增大后逐u正瞬间减小后逐渐增V逆瞬间增大后逐渐减V逆瞬间减小后逐渐增

反应速

渐减小，V逆先不变大，V逆先不变减小小，V正先不变后增大大，V正先不变后减小

率变化

后增大

平衡移正反应方向逆反应方向逆反应方向正反应方向

动方向

v-t图像

规律根据浓度变化判断：

影响在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，都可以使化学平衡向正反

应方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使化学平衡向逆反应方向移动

特别提醒：(1)浓度对化学平衡的影响中的“浓度”是指与反应有关的气体或溶液中实际参加反应的离子的浓

度。

(2)有固体参加的可逆反应，增加固体的量不会对化学平衡造成影响。

(3)在工业生产中，常通过适当增大廉价的反应物的浓度，使化学平衡向正反应方向移动，可提高价格较高

原料的转化率，从而降低生产成本。

2.压强对化学平衡影响的分析［以aA(g)+6B(g)=^cC(g)+t/D(g)平衡为例］

计量数关系

体系压强的变增大压强减小压强增大压强减小压强增大压强减小压强

化

反应速率变化V正、V逆同时y正、u逆同时v正、y逆同时y正、u逆同时V正、u逆同时V正、V逆同时减

增大，且/正减小，且V,逆增大，且M减小，且M正增大，且M正小，且MLM

>v'逆>v'正逆〉丫'正>v'逆=v'逆逆

平衡移动方向正反应方向逆反应方向逆反应方向正反应方向不移动不移动

v-t图像

规律总结（1）对于有气体参加的可逆反应，当达到平衡时，在其他条化二不变的情况下，增大压强（减小

容器的容积），平衡向气态物质减少的方向意，动；减小压强（增大容器的容积），平衡向气态

物质增多的方向移动。

（2）对于反应前后气体的总体积没有变化的TU逆反应，改变压强，平衡不移动

3.温度对化学平衡影响的分析

化学平衡ak+bB^——cC+i/DAH>0aA+bB>——cC+i/DAH<0

体系温度的变升高温度降低温度降低温度升高温度

化

反应速率变化U正、u逆同时增大，U正、U逆同时减小，u正、v逆同时减小，且Mv正、u逆同时增大，且M

且/正〉/逆且M正VM逆正〉/逆正Vv'逆

平衡移动方向正反应方向逆反应方向正反应方向逆反应方向

v-t图像

规律总结在其他条件不变的情况下，升高温度，平衡向吸热反应方向移动；降低温度，平衡向放热

反应方向移动

特别提醒：（1）因为任何化学反应都伴随着能量的变化（放热或吸热），所以任何可逆反应的化学平衡状态都受

温度的影响。

（2）若某反应的正反应为放（吸）热反应，则逆反应必为吸（放）热反应，吸收的热量与放出的热量数值相等。

4.催化剂对化学平衡的影响

加入催化剂能同等程度地改变化学反应的正、逆反应速率，但化学平衡不移动。

其图像（v-f图像）如下：________________________

H薪十伐定土鬻明集食潮

一、化学平衡图像

i.反应速率图像e-f图）

⑴“渐变,，类v_t图——浓度对化学反应速率的影响

图像I中，M（正）突变，而M（逆）渐变，。时刻图像中有一条线是连续的，且M正）＞M逆），说明九时刻

改变的条件是，使M（正）突变，平衡正向移动。

图像n中，M（正）渐变，M（逆）突变，a时刻图像中有一条线是连续的，且记（正）＞M（逆），说明fl时刻改变

的条件是，使M（逆）突变，平衡正向移动。

（2）“断点”类v-t图一温度（或压强）对化学反应速率的影响

现了“断点”，且M正）＞M逆），平衡正向移动，说明该反应的正反应是,改变的外界条件

是O

图像n中，M正）、叭逆）都是突然变小的，九时刻，图像中出现了“断点”，且M（正）＞/（逆），平衡正向移

动，说明该反应的正反应是,改变的条件是o

（3）“平台"类v-t图——催化剂（或压强）对化学反应速率的影响

图像中M正）、M逆）都是突然增大，且增大的程度相同，a时刻，图像中出现了“平台”，化学平衡不发

生移动,改变的条件是使用了o

（4）速率一温度（压强）图

这类图有两种情况：一是不隐含时间因素的速率一时间图，二是隐含时间变化的速率一时间图。以

2so2（g）+C）2（g）P^2SO3（g）△”＜（）为例，V-T（p）图如图:

2.物质的量（或浓度）一时间图像卬或c）-t图像］

此类图像说明各平衡体系组分（或某一组分）在反应过程中的变化情况。

解题原则：注意各物质曲线的折点（到达平衡的时刻），各物质浓度变化的比例符合化学方程式中的化学计量

数关系等情况可以求得某段时间内的平均反应速率。

3.全程速率一时间图像

例如：Zn与足量盐酸的反应，化学反应速率随时间的变化出现如图所示情况。

原因:

（1）AB段（v增大），________________________________

（2）BC段（v减小），»

4、解题原则

（1）“先拐先平数值大”

(

聚

回

辿

<

在化学平衡图像中，先出现拐点的反应则先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高（如图I中

T2>T1）、压强较大（如图II中0211）或使用了催化齐女如图III中a使用了催化剂）。

I.表示芯>71,温度升高，生成物C的百分含量降低，平衡逆向移动，说明正反应是放热反应。

II.表示P2>0,压强增大，反应物A的转化率减小，平衡逆向移动，说明正反应是气体分子数目增大的反

应。

III.生成物C的百分含量不变，说明平衡不发生移动，但反应速率a>b,故a使用了催化剂；也可能该反应

是反应前后气体分子数目不变的可逆反应，a增大了压强（压缩体积）。

（2）“定一议二”

在化学平衡图像中，讨论三个量之间的关系，先确定其中一个量（看曲线趋势或作辅助线），再讨论另两

个的关系，从而得到反应热或气体分子数信息。

二、等效平衡

1.等效平衡含义

在一定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，同一可逆反应，不管是从正反应开始，还是从逆反应开始，或是从既

有反应物又有生成物的状态开始，在达到化学平衡状态时，只要任何相同组分的百分含量（体积分数、物质

的量分数或质量分数等）相同，这样的化学平衡互称等效平衡。等效平衡可分为“全等效”平衡和“相似等效”

平衡。

2.对等效平衡概念的理解

（1）只要是等效平衡，达到平衡状态时»

（2）外界条件相同：-

（3）平衡状态只与有关，而与途径无关。

如无论反应从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始；投料是一次还是分成几次；反应容器是经过扩大

—缩小，还是缩小一扩大的过程，都可运用“一边倒”的方法回到起始的状态进行比较。

3.等效平衡的类型

类型全等效平衡相似等效平衡

条件恒温恒容恒温恒容恒温恒压

反应前后气体分子数目不相等反应前后气体分子数目相等任何可逆反应

反应的特点

的可逆反应的可逆反应

通过可逆反应的化学计量数之通过可逆反应的化学计量数之比换算为化学方

起始投料比换算为化学方程式同一边物程式同一边物质，其“量”符合司一比例

质，其“量”相同

质量分数（W）相同相同相同

平衡

浓度（C）相同成比例相同（气体）

特点

物质的量5）相同成比例成比例

第二章化学反应速率与化学平衡

加相模疆

E、.化学反应速率的表示方法

A第1节

一、化学反应速率的概念与表示方法

i.化学反应速率的概念及其数学表达式

⑴概念。

化学反应速率是定量描述化学反应进行快慢程度的物理量。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。

⑵数学表达式为、=带或v=舐。

(3)单位常用mo]L飞]或mol-L1•min1表示。

2.同一反应中不同物质的化学反应速率的表示

对任意一个化学反应机A+几B^=pY+qZ,反应体系中各物质的浓度分别表示为。(A)、c(B)>c(Y)和c(Z),

则反应速率分别表示为v(A)=，S，v(B)=气黑，可丫)="产，v(Z)=^=^o

同一时间内，各物质浓度变化量之比等于化学方程式计量数之比,即Ac(A)：Ac(B)：Ac(Y)：Ac(Z)=〃z；〃,；

p：q,所以v(A)：v(B)：v(Y)：v(Z)=m：n：p：qo

3.化学反应速率的计算

⑴进行化学反应速率计算的依据。

①利用反应速率的定义式丫=署求算；

②利用化学反应中各物质的速率之比等于化学计量数之比的规律求算。

⑵进行化学反应速率计算的常用方法——三段式。

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，对于反应：7〃A(g)+wB(g)=pC(g)+4D(g)。起始时A的浓度为amol-L—IB的浓度为6moi・厂L反

应进行至Ms时，A消耗了xmoLL-i,则反应速率可计算如下：

加A(g)+,?B(g)=pC(g)+^D(g)

起始浓度/

(mol-L-1)°b00

转化浓度/„„n„nx

(mol-L1)xmmm

最终浓度/nxa*

(mol-L1)axmmm

LIX—nxnx—tax

则V(A)Fmol.(L.s)Iv(B)=—mol-(L-s)x,v(C)=:mol-(L-s)Iv(D)=^mob(L-s)

⑶进行化学反应速率的计算时，需注意以下量的关系

①对反应物：C起始一C转化=。某时刻；

②对生成物：c起始+c转化=c某时刻；

③转化率：Q=*X100%。

C起始

4.化学反应速率的大小比较

⑴归一法。

依据化学反应速率之比等于化学计量数之比，将同一反应中的用不同物质表示的反应速率，转化成用同一

种物质表示的反应速率，然后直接依据数值进行比较。

⑵比值法。

用各物质的量表示的反应速率除以对应各物质的化学计量数，然后再对求出的数值进行大小排序，数值大

的反应速率快。例如：对于反应RC+qD,若V(A)/加>V(B)/",则反应速率A>B。

二、化学反应速率的测量

1.测定原理

根据化学反应速率表达式，实验中需要测定不同反应时刻反应物(或生成物)的浓度。

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的气体的蛔来测定反应速率，或测量

一定时间内气体压强的变化来测定反应速率。

(2)利用科学仪器测量出的性质进行测定，如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等。

(3)在溶液中进行的反应，当反应物或生成物本身有比较明显的颜色时，常常利用颜色变化和浓度变化间的

比例关系来测量反应速率。

3.测量化学反应速率时，常采用的方法

(1)对于有气体生成的反应：可测定相同时间内收集气体的体积或收集等量气体所用的时间。

(2)对于有固体参加的反应，可测定一段时间内消耗固体质量的多少。

(3)对于有酸碱参与的反应，可测定一段时间内溶液中氢离子或氢氧根离子浓度的变化。

(4)对于有颜色变化的反应，可测定溶液变色所需时间。

(5)对于有沉淀生成的反应，可测定溶液变浑浊所需的时间。

「X组0咕影响化学反应速率的因素

一、浓度对化学反应速率的影响

1•内因

在相同条件下，反应速率首先是由反应物包身的性质决定的。

2.浓度对化学反应速率的影响

其他条件相同时，增大反应物的浓度，反应速率增大;减小反应物的浓度，反应速率减小

3.理论解释

⑴碰撞理论——化学反应的微观条件

①活化分子：化学反应中，能量较高、有可能发生有效碰撞的分子。

②活化能：活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差。

③用碰撞理论理解化学反应的过程

—分子具有足_活化—

分子-相互,够高的能量分子工有效—发生化

运动一碰撞］r碰撞一学反应

J有合适的取向一

④有效碰撞与化学反应速率的关系

有效碰撞的频率越高，则反应速率越快。

(2)基元反应

①概念

为了简化化学反应研究的模型，我们重点考查最简单的化学反应，即反应物分子经过一次碰撞就转化为产

物分子的反应，也称为基元反应。

②基元反应的活化能与反应速率的关系

每个基元反应都有对应的活化能，反应的活化能越大，活化分子所占比例越小，有效碰撞的比例也就越小，

化学反应速率越小。

(3)浓度对化学反应速率的微观解释

反应物浓度增大一单位体积内活化分子数目增至一单位时间内有效碰撞几率增加一反应速率加快；反之，

反应速率减慢。

二、压强对化学反应速率的影响

1.研究对象——气体模型的理解

对于气体来说，在一定温度下，一定质量的气体所占的体积与压强成反比。对于有气体参加的反应，在密

闭容器中保持温度不变时，增大压强，气体体积减小,反应物浓度增大，化学反应速率增大。

2.微观解释

增大压强一气体体积减小-反应物浓度增大一单位体积内活化分子数增多->单位时间内有效碰撞几率增加

一反应速率增大;反之，反应速率减小。

三、温度对化学反应速率的影响

1.影响规律：其他条件相同时，升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小。经验规律,

一般温度每升高ioK,反应速率可增加2〜4倍。

2.微观解释

活化分子百分

化学

升高:分巨子数增加有效碰R.

f撞次数f市）

温度速率

增加「分子运动加快」增加增大

反之，反应速率减小。

四、催化剂对反应速率的影响

1.影响规律：当其他条件不变时，使用催化剂，化学反应速率增大。FeCb、MnO2对H2O2的分解都有催

化作用，都能加快H2O2的分解速率。

2.用过渡态理论解释催化剂使化学反应速率增大

⑴过渡状态理论简介：反应物转化为生成物的过程中要经过能量较高的过渡状态。如图所示：Ea是正反应

的活化能,El是逆反应的活化能。

⑵过渡态理论对催化剂影响化学反应速率的解释:

使用催化剂一改变了反应的路径（如图），反应的活化能降低一活化分子的百分数增大一反应速率加快。

口3第3节化学反应的方向

、自发过程和自发反应

1.自发过程

(1)含义：在一定条件下，不用借助外力就可以自发进行的过程。

⑵特点

①能量角度：体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或者释放热量)。

②混乱度角度：在密闭条件下，体系有从有序自发转变为无序的倾向。

2.自发反应

(1)定义：在一定温度和压强下，无需外界帮助就能自动进行的化学反应。

(2)自发反应的特征。

①具有方向性,即反应的某个方向在一定条件下是自发的，则其逆反应在该条件下肯定不自发。

②体系趋向于从高能量状态转变为低能量状态。

③体系趋向于从有序体系转变为无序体系。

二、化学反应自发进行的判断依据

1.化学反应的自发性与反应婚变的关系

(1)放热反应：绝大多数都能自发进行,且反应放出的热量越多，体系能量隆低得越多，反应越完全。

(2)吸热反应：有些也能自发进行。

结论：反应的焰变是影响化学反应能否自发进行的因素之一。

2.反应燧变与反应方向

⑴及商

①定义：衡量一个体系混乱度的物理量,其符号为5。

②特点：混乱度越大，体系越无序，体系的端值就越大。

③赠的比较

a.同一物质：5(高温)步(低温)；S(g)>S(l)>S(s)o

b.相同条件下的不同物质：分子结构越复杂，端值越大。

c.S(混合物25(纯净物)。

(2)非变

①定义：反应前后体系牖值的变化,记为AS。

②计算式：AS=S(生成物)一S(反应物)。

③赠增或幅减的判断

a.物质由固态到液态、由液态到气态或由固态到气态的过程，A5>0,是燧增加的过程。

b.气体体积增大的反应，焙变通常都是ASM，是，增加的反应。

c.气体体积减小的反应，嫡变通常都是ASgO,是嫡减小的反应。

(3)燧变与反应方向

①燧增加有利于反应的自发进行。

②某些燧减小的反应在一定条件下也能自发进行。

结论：反应的燧变是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是唯一因素。

3.焰变、畸变与反应的方向

在温度、压强一定的条件下,自发反应总是向△〃一出生0的方向进行。

△H—TAS<3反应能自发进行；

△H—TkS=O,反应达到平衡状态;

NH-T\S>0,反应不能自发进行。

A5

AH<0AH>()

AS>0AS>0

任何温度下反应高温下反应

都能自发进行能自发进行人口

A"vOA">0

A5<0AS<0

低温下反应任何温度下反应

能自发进行都不能自发进行

区入:一化学平衡状态

一、可逆反应

1.定义

在相同条件下，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

可逆反应方程式用"—平连接，把从左向右进行的反应称为正反应,把从右向左进行的反应称为逆反应。

3.特点

(1)同一条件下，正反应和逆反应同时发生。

(2)反应丕能进行到底，反应物丕能实现完全转化。

(3)反应体系中，与化学反应有关的各种物质共存于同一反应体系。

(4)反应达到限度时，反应仍在进行，没有停止。

二、化学平衡状态

1.化学平衡的建立

(1)化学平衡的建立过程。

|前时一为3。也为0:

3.---------------------------------------------------------------

工1口反应物浓度逐渐减小-一逐渐减小。生：

|进甫寸口成物浓度由o逐渐增大一。#从。逐渐增大：

(次、1：。正”迎，反应混合物中各组分的浓度

|平衡:寸上厚

（2）化学平衡建立的浓度一时间图像和速率一时间图像。

浓

度、

正"（逆）

反应物

时间'

2.化学平衡状态

当外界条件不变时，可逆反应进行到一定程度，反应物和生成物的选度不再随时间而发生变化，称之为化

学平衡状态。

3.化学平衡状态的特征

管—化学平衡研究的对象是”反理

⑥一化学平衡是一种理查平衡

（i）—网

反应物和生成物的质量或浓度保持不变

楼）一外界条件改变，平衡也随之改变

4.化学反应达到平衡状态的判断方法

1.直接标志

（1）VJE=Vffi

①同一种物质的生成速率等于消耗速率;

②在化学方程式同一边的不同物质的生成速率和消耗速率之比等于化学计量数之比;

③在化学方程式两边的不同物质的生成（或消耗）速率之比等于化学计量数之比。

（2）各组分的浓度保持一定

①各组分的浓度丕瞋时间的改变而改变；

②各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数理时间的改变而改变。

2.间接标志——“变量不变”

（1）反应体系中的总压强不随时间的改变而变化（适用于反应前后气体分子数不等的反应）。

（2）对于反应混合物中存在有颜色物质的可逆反应，若体系中颜色不再改变，则反应达到平衡状态。

（3）根据平均摩尔质量（即平均相对分子质量）计算公式而二吆毁,若M在反应过程中是一变量，则平均摩

〃（气总）

尔质量（平均相对分子质量）保持不变，反应达到平衡状态。

（4）对同一物质而言，断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。

化学平衡常数

一、化学平衡常数

1.定义式

对于可逆反应：aA(g)+bB(g)=^cC(g)+m)(g),在一定温度下，反应达到平衡后，将各物质的物质的量浓

度代入表示式得到的结果是一个定值，称为该反应的化学平衡常数。

2.意义

K值越大，反应进行的程度越大,反应物转化率越大。一般地，K>105时，认为该反应进行得就基本完全

了。

3.影响因素

K只受温度影响,与反应物和生成物的浓度无关。

固体、纯液体、水溶液中丞的浓度可视为定值，其浓度不列入平衡常数表达式中。

4.化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关。

若反应方向改变、化学计量数等倍扩大或缩小，化学平衡常数也会改变。

已知两反应的平衡常数分别为Ki、性。

①若两反应互为逆反应，则KiK=l。

②若两反应的反应物和生成物相同，反应1的系数是反应2的n倍，则K\=Kj«

③若两反应相加，则总反应的平衡常数K=Ki，K、。

④若两反