化學反應速率和平衡移動___知識點講解及例題

1、1. 化學反應速率：. 化學反應速率的概念及表示方法：通過計算式：v =c /t來理解其概念：化學反應速率與反應消耗的時間(t)和反應物濃度的變化(c)有關；在同一反應中，用不同的物質來表示反應速率時，數(shù)值可以相同，也可以是不同的。但這些數(shù)值所表示的都是同一個反應速率。因此，表示反應速率時，必須說明用哪種物質作為標準。用不同物質來表示的反應速率時，其比值一定等于化學反應方程式中的化學計量數(shù)之比。如：化學反應mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 的：v(A)v(B)v(C)v(D) = mnpq 一般來說，化學反應速率隨反應進行而逐漸減慢。因此某一段時間內的化學反應速率，實際是

2、這段時間內的平均速率，而不是瞬時速率。. 影響化學反應速率的因素：I. 決定因素（內因）：反應物本身的性質。 . 條件因素（外因）（也是我們研究的對象）：. 濃度：其他條件不變時，增大反應物的濃度，可以增大活化分子總數(shù)，從而加快化學反應速率。值得注意的是，固態(tài)物質和純液態(tài)物質的濃度可視為常數(shù)；. 壓強：對于氣體而言，壓縮氣體體積，可以增大濃度，從而使化學反應速率加快。值得注意的是，如果增大氣體壓強時，不能改變反應氣體的濃度，則不影響化學反應速率。. 溫度：其他條件不變時，升高溫度，能提高反應分子的能量，增加活化分子百分數(shù)，從而加快化學反應速率。. 催化劑：使用催化劑能等同地改變可逆反應的正、逆

3、化學反應速率。. 其他因素。如固體反應物的表面積（顆粒大小）、光、不同溶劑、超聲波等。2. 化學平衡：. 化學平衡研究的對象：可逆反應。. 化學平衡的概念（略）；. 化學平衡的特征：動：動態(tài)平衡。平衡時v正=v逆 0 等：v正v逆定：條件一定，平衡混合物中各組分的百分含量一定（不是相等）；變：條件改變，原平衡被破壞，發(fā)生移動，在新的條件下建立新的化學平衡。. 化學平衡的標志：（處于化學平衡時）：、速率標志：v正v逆0；、反應混合物中各組分的體積分數(shù)、物質的量分數(shù)、質量分數(shù)不再發(fā)生變化；、反應物的轉化率、生成物的產率不再發(fā)生變化；、反應物反應時破壞的化學鍵與逆反應得到的反應物形成的化學鍵種類和數(shù)

4、量相同；、對于氣體體積數(shù)不同的可逆反應，達到化學平衡時，體積和壓強也不再發(fā)生變化。. 化學平衡狀態(tài)的判斷：舉例反應 mA(g) nB(g) pC(g) qD(g)各物質的物質的量或各物質的物質的量分數(shù)一定 平衡 各物質的質量或各物質的質量分數(shù)一定 平衡 各氣體的體積或體積分數(shù)一定 平衡 總壓強、總體積、總物質的量一定 不一定平衡正、逆反應速率的關系 在單位時間內消耗了m molA同時生成m molA，即v正=v逆 平衡 在單位時間內消耗了n molB同時生成p molC，均指v正 不一定平衡 vA:vB:vC:vD=m:n:p:q，v正不一定等于v逆 不一定平衡 在單位時間內生成了n molB

5、，同時消耗q molD，因均指v逆 不一定平衡壓 強 m+np+q時，總壓力一定（其他條件一定） 平衡 m+n=p+q時，總壓力一定（其他條件一定） 不一定平衡混合氣體的平均分子量（ ） 一定時，只有當m+np+q時，平衡 一定，但m+n=p+q時不一定平衡溫 度 任何化學反應都伴隨著能量變化，在其他條件不變的條件下，體系溫度一定時 平衡體系的密度 密度一定 不一定平衡3化學平衡移動：、勒沙持列原理：如果改變影響平衡的一個條件（如濃度、壓強和溫度等），平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動。其中包含：影響平衡的因素：濃度、壓強、溫度三種；原理的適用范圍：只適用于一項條件發(fā)生變化的情況（即溫度或壓

6、強或一種物質的濃度），當多項條件同時發(fā)生變化時，情況比較復雜；平衡移動的結果：只能減弱（不可能抵消）外界條件的變化。、平衡移動：是一個“平衡狀態(tài)不平衡狀態(tài)新的平衡狀態(tài)”的過程。一定條件下的平衡體系，條件改變后，可能發(fā)生平衡移動。即總結如下： 34、平衡移動與轉化率的關系：不要把平衡向正反應方向移動與反應物轉化率的增大等同起來。具體分析可參考下表：反 應 實 例 條件變化與平衡移動方向 達 新 平 衡 后 轉 化 率 變 化2SO2 +O2 2SO3（氣）+熱 增大O2濃度，平衡正移 SO2 的轉化率增大，O2的轉化率減小 增大SO3濃度，平衡逆移 從逆反應角度看，SO3的轉化率減小 升高溫度，

7、平衡逆移 SO2 、O2的轉化率都減小 增大壓強，平衡正移 SO2 、O2的轉化率都增大2NO2（氣） N2O4體積不變時，無論是加入NO2或者加入 N2O4 NO2的轉化率都增大（即新平衡中N2O4的含量都會增大）2HI H2+I2（氣）增大H2的濃度，平衡逆移 H2的轉化率減小，I2的轉化率增大 增大HI的濃度，平衡正移 HI的轉化率不變 增大壓強，平衡不移動 轉化率不變、影響化學平衡移動的條件：化學平衡移動：（強調一個“變”字） 濃度、溫度的改變，都能引起化學平衡移動。而改變壓強則不一定能引起化學平衡移動。強調：氣體體積數(shù)發(fā)生變化的可逆反應，改變壓強則能引起化學平衡移動；氣體體積數(shù)不變的

8、可逆反應，改變壓強則不會引起化學平衡移動。催化劑不影響化學平衡。速率與平衡移動的關系：I. v正= v逆，平衡不移動；. v正 > v逆，平衡向正反應方向移動；. v正 < v逆，平衡向逆反應方向移動。平衡移動原理：（勒沙特列原理）：如果改變影響平衡的一個條件（濃度、溫度或壓強），平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。分析化學平衡移動的一般思路： 速率不變：如容積不變時充入惰性氣體強調：加快化學反應速率可以縮短到達化學平衡的時間，但不一定能使平衡發(fā)生移動。、反應物用量的改變對化學平衡影響的一般規(guī)律：、若反應物只有一種：aA(g) bB(g) + cC(g)，在不改變其他條件時，增加A

9、的量平衡向正反應方向移動，但是A的轉化率與氣體物質的計量數(shù)有關：(可用等效平衡的方法分析)。若a = b + c ：A的轉化率不變；若a > b + c ： A的轉化率增大；若a < b + c A的轉化率減小。、若反應物不只一種：aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g)，在不改變其他條件時，只增加A的量，平衡向正反應方向移動，但是A的轉化率減小，而35B的轉化率增大。若按原比例同倍數(shù)地增加A和B，平衡向正反應方向移動，但是反應物的轉化率與氣體物質的計量數(shù)有關：如a+b = c + d，A、B的轉化率都不變；如a+ b>c+ d，A、B的轉化率都增大；如a +

10、b < c + d，A、B的轉化率都減小。4、等效平衡問題的解題思路：、概念：同一反應，在一定條件下所建立的兩個或多個平衡中，混合物中各成分的含量相同，這樣的平衡稱為等效平衡。分類：等溫等容條件下的等效平衡：在溫度和容器體積不變的條件下，改變起始物質的加入情況，只要可以通過可逆反應的化學計量數(shù)比換算成左右兩邊同一邊物質的物質的量相同，則兩平衡等效，這種等效平衡可以稱為等同平衡。等溫等壓條件下的等效平衡：在溫度和壓強不變的條件下，改變起始物質的加入情況，只要可以通過可逆反應的化學計量數(shù)比換算成左右兩邊同一邊物質的物質的量比值相同，則兩平衡等效，這種等效平衡可以稱為等比例平衡。等溫且n=0條

11、件下的等效平衡：在溫度和容器體積不變的條件下，對于反應前后氣體總分子數(shù)不變的可逆反應，只要可以通過可逆反應的化學計量數(shù)比換算成左右兩邊任意一邊物質的物質的量比值相同，則兩平衡等效，這種等效平衡可以稱為不移動的平衡?！纠?】（2003年全國12）某溫度下，在一容積可變的容器中，反應2A(g)+B(g) 2C(g)達到平衡時，A、B和C的物質的量分別為4mol、2mol和4mol。保持溫度和壓強不變，對平衡混合物中三者的物質的量作如下調整，可使平衡右移的是 ( C )A均減半 B均加倍 C均增加1mol D均減少1mol5、速率和平衡圖像分析：、分析反應速度圖像：看起點：分清反應物和生成物，濃度減

12、小的是反應物，濃度增大的是生成物，生成物多數(shù)以原點為起點。看變化趨勢：分清正反應和逆反應，分清放熱反應和吸熱反應。升高溫度時，V吸熱V放熱?？唇K點：分清消耗濃度和增生濃度。反應物的消耗濃度與生成物的增生濃度之比等于反應方程式中各物質的計量數(shù)之比。對于時間速度圖像，看清曲線是連續(xù)的，還是跳躍的。分清“漸變”和“突變”、“大變”和“小變”。增大反應物濃度V正 突變，V逆 漸變。升高溫度，V吸熱 大增，V放熱 小增?；瘜W平衡圖像問題的解答方法：三步分析法：一看反應速率是增大還是減小；二看V正 、 V逆的相對大?。蝗椿瘜W平衡移動的方向。四要素分析法：看曲線的起點；看曲線的變化趨勢；看曲線的轉折點；看

13、曲線的終點。先拐先平：對于可逆反應mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) ，在轉化率時間曲線中，先出現(xiàn)拐點的曲線先達到平衡。它所代表的溫度高、壓強大。這時如果轉化率也較高，則反應中m+n>p+q。若轉化率降低，則表示m+n<p+q。定一議二：圖像中有三個量時，先確定一個量不變，再討論另外兩個量的關系。 化學反應速率 化學反應進行的快慢程度，用單位時間反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。 通常用單位時間內反應物濃度的減小或生成物濃度的減小或生成物濃度的增加來表示。 表達式：v（A）=c(A)/t 單位：mol/(L·s)或mol/(L·min

14、) 影響化學反應速率的因素：溫度，濃度，壓強，催化劑。 另外，x射線，射線，固體物質的表面積也會影響化學反應速率 化學反應的計算公式: 對于下列反應: mA+nB=pC+qD 有v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q 對于沒有達到化學平衡狀態(tài)的可逆反應: v(正)v(逆) 影響化學反應速率的因素： 壓強： 溫度： 催化劑： 濃度： 【知識點撥】其它條件不變時，增大有氣體參與的反應體系的壓強，可以加快反應速率，反之，減小反應體系的壓強則可以減慢反應速率。這里需注意：壓強改變針對氣體而言，固體或液體，壓強對其沒有影響。針對可逆反應，壓強對v正、v逆影響相同，但影響程度不一定相同。壓

15、強的改變，本質上是改變氣體的濃度，因此，壓強改變，關鍵看氣體濃度有沒有改變，v才可能改變。【知識點撥】其它條件相同時，反應所處的溫度越高，反應的速率越快。這里需注意： 一般認為溫度的改變對化學反應速率的影響較大。 實驗測得，溫度每升高10，反應速率通常增大到原來的24倍。 溫度對反應速率的影響與反應物狀態(tài)無多大關系。 某反應為可逆反應，正逆反應速度受溫度改變而引起的變化傾向相同，但程度不同?！局R點撥】使用催化劑可以改變反應速率。但需注意：這里的“改變”包括加快或減慢。通常把能加快反應速率的催化劑稱為正催化劑，減慢反應速率的催化劑稱為負催化劑。 催化劑具有選擇性，即不同的反應一般有不同的催化劑

16、。 催化劑不能改變化學反應。如果反應是可逆反應，則催化劑可同等程度地改變正逆反應的速率?！局R點撥】其它條件不變時，增大反應物濃度可以加快反應速率，反之，減小反應物濃度則可以減慢反應速率。這里需注意：濃度的一般討論對象為氣體或溶液，對于純液體或固體一般情況下其濃度是定值。若反應為可逆反應，濃度改變的物質既可以是反應物也可以是生成物，甚至可以兩者同時 【知識點撥】一定條件下可逆反應中正反應與逆反應的速率相等，反應混和物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)叫化學平衡狀態(tài)?；瘜W反應達到平衡后，反應混和物的百分組成一定可引伸為物質的物質的量濃度、質量分數(shù)、體積（物質的量）分數(shù)一定、反應物的轉化率（利用率）一定

17、?；瘜W平衡的特征：化學平衡是一種動態(tài)平衡，即v正=v逆0。（動） 外界條件（如濃度、溫度和壓強等）不改變時，化學平衡狀態(tài)不變。（定）說明：化學平衡狀態(tài)與反應從正反應開始還是從逆反應無關。 當外界條件發(fā)生改變時，化學平衡發(fā)生移動，直至達到新的化學平衡。（變）【知識點撥】等價轉化是一種數(shù)學思想，借用到化學平衡中，可以簡化分析過程。它指的是：化學平衡狀態(tài)的建立與反應途徑無關，即不論可逆反應是從正方向開始，還是從逆方向開始，抑或從中間狀態(tài)開始，只要起始所投入的物質的物質的量相當，則可達到等效平衡狀態(tài)。這里所說的“相當”即是“等價轉化”的意思。【知識點撥】影響化學平衡移動的外界因素之一：濃度。在其它條件不變的情況下，增大反應物的濃度或減小生成物濃度可使化學平衡向正反應方向移動；若增大生成物的濃度或減小反應物濃度則化學平衡向逆反應方向移動。注意：濃度對氣體或溶液才有意義，所以改變固體的量時化學平衡不發(fā)生移動。只要增大濃度（反應物或生成物）無論平衡移動方向如何，新平衡狀態(tài)的速率值一定大于原平衡狀態(tài)的速率值，反之亦然。如：速率時間圖象。 增大反應物濃度 減小反應物濃度【知識點撥】影響化學平衡移動的外