化学反应速率和化学平衡复习

1、复习 化学反应速率与平衡,第二章 化学反应速率与平衡,一、化学反应的速率及其影响因素 二、化学平衡与影响化学平衡的因素 三、化学平衡常数 四、化学反应速率与化学平衡图像专题 五、等效平衡 六、化学反应进行的方向,一、化学反应的速率及其影响因素,（一）化学反应速率 1、定义：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。 2、表达式： 3、单位：mol/(Lmin)或mol/(Ls) 4、化学反应速率之比=化学计量数之比 比较反应速率大小时，要结合化学方程式中物质的化学计量数的大小来说明，需要用同一物质的速率来表示。,注意事项,（二）影响化学反应速率的因素 1、活化分子与有效碰撞 活

2、化分子是有效碰撞的前提，活化分子不一定能发生有效碰撞；有效碰撞是发生化学反应的碰撞（足够的能量和合适的取向） 。 2、影响因素（内因、外因） （1）内因：参加反应的物质的本身性质（由分子结构和原子结构决定） 规律： （1）反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反之则越慢 （2）反应类型不同，原理不同，速率不同，如离子反应通常比有机反应要快得多。,一、化学反应的速率及其影响因素,（2）外因（c、P、T、催化剂） 浓度：当其他条件不变时，增大任一反应物的浓度, 化学反应速率加快；反之，减慢。 注意： a.对于固体和纯液体来说，浓度都是不变的，改变固体和纯液体的量对于化学反应速率几乎不产生影响。

3、 b.反应若是可逆反应，增大任一反应物浓度，正、逆反应速率都加快；反之，正、逆反应速率都减小。,一、化学反应的速率及其影响因素,活化能,活化能,增大浓度,压强：对于有气体参加的反应，当其他条件不变时，增大压强，浓度增大，化学反应速率增大；反之，减小。 注意： a.只适合于有气体参加的反应，如果反应物只有固体，液体、溶液时，改变压强对反应速率没有影响。 b.反应若是可逆反应，增大压强，浓度增大，正、逆反应速率都加快；反之，正、逆反应速率都减小。,活化能,增大压强,活化能,一、化学反应的速率及其影响因素,几种情况： 恒温时：体积减少增大压强反应物浓度增大反应速率增大 恒容时： A、充入气体反应物反

4、应物浓度增大总压增大反应速率增大； B、充入“与反应无关的气体”（如He、Ne等）引起总压增大（但各反应物的分压不变） 各物质的浓度不变反应速率不变 恒压时：充入“无关气体”（如He等）引起体积增大 各反应物浓度减小反应速率减小。 实质：压强改变是否引起参加反应的物质的浓度发生改变；若改变体系的压强，若不能改变 反应物的浓度 ，则不能改变反应速率,一、化学反应的速率及其影响因素,温度：其它条件不变时，升高温度，化学反应速率增大；反之，减小。一般温度每升高10，化学反应速率通常增大原来的2-4倍。 注意： a.温度对反应速率的影响不受反应物状态的限制 b.反应若是可逆反应，升高温度，正、逆反应速

5、率都加快；降低温度，正、逆反应速率都减小。,一、化学反应的速率及其影响因素,活化能,活化能,升高温度,催化剂：参加反应，但反应前后自身的组成、化学性质和质量不发生变化，具有高度的选择性（或专一性）。 其他条件不变时，催化剂能大幅改变化学反应的速率。,一、化学反应的速率及其影响因素,加催化剂,各条件对速率的影响相对大小是： 催化剂 温度浓度=压强(实质为改变浓度)。 注意：这些条件同时对化学反应速率产生影响，讨论时应针对具体反应综合各种因素具体分析。,一、化学反应的速率及其影响因素,活化能,活化能,正催化剂,1、化学平衡 （1）定义：在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合

6、物中各组分的浓度 （或百分含量）保持不变的状态。 对象：可逆反应 实质：正反应速率=逆反应速率0 V正、V逆含义：（以N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)为例） a.对于特定的一个可逆反应，V正表示左右的反应速率； V逆表示右左的反应速率,同时存在。 b.对于反应中的某些物质： V(N2)正表示消耗N2的速率， V(N2)逆表示生成N2的速率,二、化学平衡与影响化学平衡的因素,（2）化学平衡特点 逆：可逆反应，也可从逆向建立 等：V正 =V逆0，同时存在 a.对同种物质： V(N2)正=V(N2)逆 b.对不同种物质：3V(N2)正=V(NH3)逆 定：平衡时，各组分含量保持恒定 动：平衡

7、时正逆反应均未停止，只是速率相等，达到动态平衡 变：条件改变，V正V逆，平衡移动,二、化学平衡与影响化学平衡的因素,（3）平衡状态的判断 本质： V正 =V逆0或各组分浓度（物质的量）不变 a.同一物质： VA正 = VA逆 b.不同种物质： VA正 ：VB逆 = a:b 由某些可变物理量： 如：含量、压强、温度、平均摩尔质量、密度、颜色等,二、化学平衡与影响化学平衡的因素,注意：V正与V逆同时出现,变不变,（4）影响化学平衡移动的因素 勒夏特列原理：对于已达平衡的可逆反应，如果改变影响平衡的一个条件，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动 影响因素：c、P、T,二、化学平衡与影响化学平衡的因素,

8、注意： （1）对象：已达平衡的可逆反应（化学平衡、电离平衡、水解平衡、溶解平衡等），未达到平衡状态不能用此来分析 （2）原因：条件改变导致正 逆，平衡发生移动 （3） “减弱”这种改变，而不能“消除”这种改变. 定性分析：平衡发生移动 定量分析：不能“消除”这种改变 （4）不能用勒夏特列原理解释（平衡不发生移动） V(g)=0：改变压强，平衡不发生移动 使用催化剂：平衡不发生移动,二、化学平衡与影响化学平衡的因素,浓度：增大反应物浓度或减小生成物浓度，V正 V逆，平衡正向移动；反之，平衡向逆反应方向移动。 注意： （1）此规律只适用于气态、溶液中的平衡状态的移动（对于固体、纯液体，它们的浓度是

9、常数，改变它们的量，平衡不移动） （2）增大体系中任意物质的浓度， V正 ，V逆均增大，只是增大的程度不同（突变和渐变）。 （3）平衡移动与单独的V正 和V逆速率大小没有必然的关系，与正、逆反应速率的相对大小有关。 （4）对于离子反应，只能改变实际参加反应的离子的浓度才能改变平衡。如FeCl3+KSCN （5）等比例改变体系各物质的浓度：等比例增大体系各物质的浓度，平衡向化学计量数减小的方向移动。如CH3COOH的电离 （6）对于一般的可逆反应（有两种反应物），增大一种反应物的浓度，会提高另一种反应物的转化率，而本身的转化率降低。,二、化学平衡与影响化学平衡的因素,浓度图像,二、化学平衡与影响

10、化学平衡的因素,压强：浓度的变化 a.反应前后气体分子数发生变化： 增大压强，化学平衡向气体体积缩小的方向移动；反之，平衡向气体体积增大的方向移动。 b.反应前后气体分子数不发生变化 改变压强，平衡不移动,二、化学平衡与影响化学平衡的因素,几种情况 恒温、恒容，充入与反应无关的气体虽改变了容器内气体的总压强，但各反应气体的浓度和分压没有改变，平衡不移动。 恒温、恒压，充入与反应无关的气体使容器的容积增大，虽未改变容器内的气体的总压强，但各物质的浓度和分压减小，从而化学平衡向气体体积增大的方向移动 等比例扩大各物质的浓度，看成是压强对化学平衡的影响 改变容器内的压强，能否使平衡发生移动，取决于是

11、否改变了气体反应物的浓度。,二、化学平衡与影响化学平衡的因素,温度：升高温度，平衡向吸热反应的方向移动；反之，平衡向放热反应的方向移动。,二、化学平衡与影响化学平衡的因素,催化剂：对化学平衡移动无影响，但能缩短达到平衡所需要的时间。,二、化学平衡与影响化学平衡的因素,加快,加快,加快,加快,正反应方向,加快,加快,加快,加快,加快,加快,减慢,减慢,减慢,减慢,逆反应方向,逆反应方向,平衡不移动,正反应方向,正反应方向,逆反应方向,正 逆,正 逆,正 逆,正 逆,正 逆,正 = 逆,正 逆,m A (g) +n B (g) p C (g) +q D (g) H,二、化学平衡与影响化学平衡的因素

12、,外界条件对特定的化学反应的影响 （1）对速率的影响；（2）对平衡移动的影响,减慢,减慢,减慢,减慢,逆反应方向,加快,加快,减慢,减慢,减慢,减慢,减慢,加快,减慢,加快,平衡不移动,正反应方向,正反应方向,正反应方向,逆反应方向,逆反应方向,正 逆,正 = 逆,正 逆,正 逆,正 逆,正 逆,正 逆,加快,加快,平衡不移动,正 = 逆,减慢,减慢,二、化学平衡与影响化学平衡的因素,三、化学平衡常数,1、定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数称为该反应的化学平衡常数，符号K。 2、数学表达式：对于一般的可逆反应， mA（

13、g）+nB（g） pC（g）+qD（g） 当在一定温度下达到平衡时， K=C p（C）C q（D）/C m（A）C n（B） 3、意义：反映了化学反应在一定温度下达到平衡时该反应进行的程度（即反应限度）。,三、化学平衡常数,4、注意 （1）必须指明温度，反应必须达到平衡状态 对于吸热反应，升高温度，K值增大； 对于放热反应，升高温度，K值减小。 （2）K值大小表示反应进行的程度，不表示反应的快慢。 （3）在进行K值的计算时，固体（沉淀等）、水溶液中H2O不作考虑，表达式中不需表达。 （4）平衡常数的表达式与方程式的书写方式有关,温度升高，K值不一定升高，与该正反应的热效应有关,5、相关计算,例、在密闭容器中，将2.0molCO与10molH2O混合加热到8000C，达到下列平衡CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g），且K=1.0 ，求CO转化为CO2的转化率。,解设CO转化为CO2的转化的物质的量为xmol。 CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g） n起始 2.0 10 0 0 n消耗 x x x x n平衡 2.0-x 10-x x x,三、化学平衡常数,6、应用 （1）利用K值判断某状态是否处于平衡状态,Qc K ，V正V逆，反应向正方向进行,Q cK