第四章 化學(xué)反應(yīng)的速率和化學(xué)平衡

1、第四章第四章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡教學(xué)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)：1.了解影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素了解影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素2.熟悉濃度、壓強(qiáng)、溫度對化學(xué)平熟悉濃度、壓強(qiáng)、溫度對化學(xué)平衡的影響衡的影響化學(xué)反應(yīng)的兩大特征是化學(xué)反應(yīng)的兩大特征是有新物質(zhì)的生成有新物質(zhì)的生成，并，并伴隨著伴隨著能量的變化能量的變化具體化學(xué)反應(yīng)應(yīng)用于實(shí)際，人們最關(guān)心具體化學(xué)反應(yīng)應(yīng)用于實(shí)際，人們最關(guān)心的是什么？的是什么？反應(yīng)進(jìn)行快慢和反應(yīng)進(jìn)行程度反應(yīng)進(jìn)行快慢和反應(yīng)進(jìn)行程度u你能列舉哪些化學(xué)變化進(jìn)行得你能列舉哪些化學(xué)變化進(jìn)行得“快快”，哪些反，哪些反應(yīng)進(jìn)行得應(yīng)進(jìn)行得“慢慢”？反應(yīng)快慢與我們生活有什么聯(lián)？反應(yīng)快慢與

2、我們生活有什么聯(lián)系？系？一、化學(xué)反應(yīng)的速率一、化學(xué)反應(yīng)的速率類似物理中類似物理中速度速度的定義，你能定義化學(xué)反的定義，你能定義化學(xué)反應(yīng)快慢嗎？應(yīng)快慢嗎？練習(xí)練習(xí)1：在一定條件下發(fā)生在一定條件下發(fā)生N2+3+3H2 2NH3(g)反應(yīng)，反應(yīng)，2min內(nèi)，反應(yīng)物內(nèi)，反應(yīng)物N2的濃度由的濃度由3mol/L降到降到2 mol / L ，H H2濃度由由濃度由由6mol/L降到降到3 mol / L，NH3的濃度變?yōu)榈臐舛茸優(yōu)?2 mol / L，則則 =0.5mol/(Lmin)2、計(jì)算公式：、計(jì)算公式： =tC3、單位：、單位：mol/(L min) 或或 mol/(L s)V3-22V(N2)=

3、=1.5mol/(Lmin)6-32V(H2)= 1.化學(xué)反應(yīng)速率通常是指某反應(yīng)在一定時間化學(xué)反應(yīng)速率通常是指某反應(yīng)在一定時間內(nèi)的平均速率。內(nèi)的平均速率。 2.選用不同物質(zhì)的濃度變化來表示同一反應(yīng)選用不同物質(zhì)的濃度變化來表示同一反應(yīng)速率時，所得的數(shù)值不同，它們的值與反速率時，所得的數(shù)值不同，它們的值與反應(yīng)式中各物質(zhì)的系數(shù)成比例。應(yīng)式中各物質(zhì)的系數(shù)成比例。結(jié)論結(jié)論你能列舉你能列舉影響化學(xué)反應(yīng)速率的外因有哪些嗎？影響化學(xué)反應(yīng)速率的外因有哪些嗎？第二節(jié)第二節(jié) 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑1.能使任何化學(xué)反應(yīng)速率加快的因素是（能使任何化學(xué)

4、反應(yīng)速率加快的因素是（ ）A.增大壓強(qiáng)增大壓強(qiáng) B.加大反應(yīng)物濃度加大反應(yīng)物濃度 C.升高反應(yīng)體系溫度升高反應(yīng)體系溫度 D.移去生成物移去生成物2.木炭燃燒時，下列措施不能加快反應(yīng)速率的是木炭燃燒時，下列措施不能加快反應(yīng)速率的是（ ）A.增加氧氣濃度增加氧氣濃度 B.升高溫度升高溫度 C.將木炭粉碎將木炭粉碎 D.增加木炭的質(zhì)量增加木炭的質(zhì)量3.一些藥物放在冰箱中貯存以防變質(zhì)，其主要作用一些藥物放在冰箱中貯存以防變質(zhì)，其主要作用是（是（ ）A.避免與空氣接觸避免與空氣接觸 B.保持干燥保持干燥 C.避免干燥避免干燥 D.降溫減小反應(yīng)速率降溫減小反應(yīng)速率CDDv對于對于氣體或溶液氣體或溶液反應(yīng)在

5、其他條件不變時，反應(yīng)在其他條件不變時，增增大大反應(yīng)物反應(yīng)物濃度濃度，可以，可以增大反應(yīng)速率增大反應(yīng)速率。反之，。反之，若減小反應(yīng)物的濃度，則可減慢化學(xué)反應(yīng)速若減小反應(yīng)物的濃度，則可減慢化學(xué)反應(yīng)速率。率。v注意：對于注意：對于固體反應(yīng)物或純液體固體反應(yīng)物或純液體，一般情況，一般情況下下在一定溫度下的濃度是常數(shù)在一定溫度下的濃度是常數(shù)，因此增加或，因此增加或減少其物質(zhì)的量，并不影響其濃度，其反應(yīng)減少其物質(zhì)的量，并不影響其濃度，其反應(yīng)速率不會改變速率不會改變。（1） 濃度濃度對對化學(xué)反應(yīng)速率的影響：化學(xué)反應(yīng)速率的影響：v對于有氣體參加的反應(yīng)，在其他條件對于有氣體參加的反應(yīng)，在其他條件不變時，不變時，

6、增大壓強(qiáng)則氣體濃度增大，增大壓強(qiáng)則氣體濃度增大，反應(yīng)速率增大反應(yīng)速率增大；反之，減小壓強(qiáng)則氣；反之，減小壓強(qiáng)則氣體濃度減小，反應(yīng)速率減慢。體濃度減小，反應(yīng)速率減慢。v注意：注意：對固體或溶液反應(yīng)，由于壓強(qiáng)對固體或溶液反應(yīng)，由于壓強(qiáng)的變化，基本不影響其濃度的變化，的變化，基本不影響其濃度的變化，故壓強(qiáng)的變化不影響其反應(yīng)速率。故壓強(qiáng)的變化不影響其反應(yīng)速率。 （2） 壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響：壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響：v當(dāng)其他條件不變時，當(dāng)其他條件不變時，升高溫度升高溫度均可均可增大化學(xué)反應(yīng)速率增大化學(xué)反應(yīng)速率；反之，降低溫；反之，降低溫度，可減慢反應(yīng)速率度，可減慢反應(yīng)速率v實(shí)驗(yàn)測得溫度每升高實(shí)驗(yàn)測

7、得溫度每升高10，反應(yīng)速，反應(yīng)速率通常增大到原來的率通常增大到原來的2-4倍倍 。v1884年荷蘭化學(xué)家因此獲得了諾貝爾化年荷蘭化學(xué)家因此獲得了諾貝爾化學(xué)獎學(xué)獎（3） 溫度溫度對對化學(xué)反應(yīng)速率的影響：化學(xué)反應(yīng)速率的影響： v 使用催化劑，一般可使用催化劑，一般可較大程度地較大程度地改變化學(xué)改變化學(xué)反應(yīng)速率，若在可逆反應(yīng)中。反應(yīng)速率，若在可逆反應(yīng)中。催化劑可以同催化劑可以同等程度地改變正逆反應(yīng)速率。等程度地改變正逆反應(yīng)速率。v催化劑有較強(qiáng)的選擇性，不同的化學(xué)反應(yīng)通催化劑有較強(qiáng)的選擇性，不同的化學(xué)反應(yīng)通常需不同催化劑，催化劑直接參與化學(xué)反應(yīng)，常需不同催化劑，催化劑直接參與化學(xué)反應(yīng)，只不過只不過反應(yīng)

8、前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變。不變。v接觸的催化劑有：接觸的催化劑有：MnO2、Fe-Ni、酶、酶（4） 催化劑催化劑對對化學(xué)反應(yīng)速率的影響：化學(xué)反應(yīng)速率的影響： v不可逆反應(yīng)：不可逆反應(yīng)：反應(yīng)只能向一個方向反應(yīng)只能向一個方向進(jìn)行的單向反應(yīng)進(jìn)行的單向反應(yīng)。v可逆反應(yīng)：可逆反應(yīng)：在同一條件下可以同時在同一條件下可以同時向兩個相反方向進(jìn)行的雙向反應(yīng)。向兩個相反方向進(jìn)行的雙向反應(yīng)。第二節(jié)、第二節(jié)、 化學(xué)平衡化學(xué)平衡一、可逆反應(yīng)和化學(xué)平衡一、可逆反應(yīng)和化學(xué)平衡（一）可逆反應(yīng)和不可逆反應(yīng)（一）可逆反應(yīng)和不可逆反應(yīng)正反應(yīng)正反應(yīng)速率速率逆反應(yīng)逆反應(yīng)速率速率相等相等時間時間速速率率(二二)化學(xué)

9、平衡化學(xué)平衡v1、 化學(xué)平衡化學(xué)平衡v在一定條件下的可逆反應(yīng)中，正反應(yīng)速率等于在一定條件下的可逆反應(yīng)中，正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，反應(yīng)體系中各物質(zhì)濃度逆反應(yīng)速率，反應(yīng)體系中各物質(zhì)濃度不再隨時不再隨時間改變的狀態(tài)間改變的狀態(tài)，稱為化學(xué)平衡狀態(tài)。，稱為化學(xué)平衡狀態(tài)。2、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征動態(tài)平衡（正逆反應(yīng)仍在進(jìn)行）動態(tài)平衡（正逆反應(yīng)仍在進(jìn)行）條件改變，原平衡被破壞，在新的條條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。件下建立新的平衡。正反應(yīng)速率正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率逆反應(yīng)速率反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變，各組分的含量一定。各組分的含量

10、一定。(1)(2)：(3)： (4)：(5):二、化學(xué)平衡常數(shù)二、化學(xué)平衡常數(shù) 對任意一個可逆反應(yīng) aA + bB gG + hH在一定溫度下達(dá)到平衡時，體系中各物質(zhì)的濃度間有如下關(guān)系：K =GgHhAaBb表示：在一定溫度下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時，生成物表示：在一定溫度下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時，生成物濃度冪的乘積與反應(yīng)物濃度冪的乘積之比是一個常數(shù)濃度冪的乘積與反應(yīng)物濃度冪的乘積之比是一個常數(shù)v 二、二、 化學(xué)平衡的移動化學(xué)平衡的移動 1、 化學(xué)平衡移動的概念化學(xué)平衡移動的概念1、概念：、概念：改變外界條件，破壞原有的平衡狀態(tài)，建立改變外界條件，破壞原有的平衡狀態(tài)，建立起新的平衡狀態(tài)的過程。起新的

11、平衡狀態(tài)的過程。2、移動的原因：、移動的原因：外界條件發(fā)生變化外界條件發(fā)生變化。舊平衡舊平衡條件改變條件改變v正正v逆逆一段時間后一段時間后新平衡新平衡濃濃 度度溫溫 度度壓壓 強(qiáng)強(qiáng)催化劑催化劑【回憶回憶】影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界條件主要有哪些？影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界條件主要有哪些？化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)速率v2、 外界條件的改變對化學(xué)平衡的影響外界條件的改變對化學(xué)平衡的影響（1） 濃度濃度 v結(jié)論：結(jié)論：其他條件不變的情況下，增大反應(yīng)物其他條件不變的情況下，增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，平衡向正反應(yīng)方向濃度或減小生成物濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動；增大生成物濃度或減小反應(yīng)物濃度，移動；增大生成物

12、濃度或減小反應(yīng)物濃度，平衡向逆反應(yīng)方向移動。平衡向逆反應(yīng)方向移動。v實(shí)際應(yīng)用：合成實(shí)際應(yīng)用：合成NH3為例，如何提高為例，如何提高NH3的的產(chǎn)率？產(chǎn)率？增加增加N2的量，不斷移走的量，不斷移走NH3v（2） 壓強(qiáng)壓強(qiáng)v結(jié)論：結(jié)論：其他條件不變時，增大壓強(qiáng)，平衡其他條件不變時，增大壓強(qiáng)，平衡向氣體體積減小方向移動，反之，當(dāng)減小向氣體體積減小方向移動，反之，當(dāng)減小壓強(qiáng)，平衡向氣體體積增大方向移動。壓強(qiáng)，平衡向氣體體積增大方向移動。v注意適用條件：注意適用條件： （1）對有氣體參加且反應(yīng)前后氣體體積）對有氣體參加且反應(yīng)前后氣體體積發(fā)生改變的可逆反應(yīng)。發(fā)生改變的可逆反應(yīng)。（2）對固體或純液體反應(yīng)或反應(yīng)

13、前后氣體）對固體或純液體反應(yīng)或反應(yīng)前后氣體體積不發(fā)生改變的可逆反應(yīng)，壓強(qiáng)的改變體積不發(fā)生改變的可逆反應(yīng)，壓強(qiáng)的改變并不能引起平衡的移動并不能引起平衡的移動。 v（3） 溫度溫度 v結(jié)論：在其他條件不變時，若升高溫度，結(jié)論：在其他條件不變時，若升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動；反之降低化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動；反之降低溫度，化學(xué)平衡向著放熱反應(yīng)的方向移動。溫度，化學(xué)平衡向著放熱反應(yīng)的方向移動。v（4） 使用催化劑使用催化劑v結(jié)論：結(jié)論： 正催化劑能同等程度的加快正、逆反應(yīng)速率，正催化劑能同等程度的加快正、逆反應(yīng)速率，V正正V逆逆，平衡不移動。，平衡不移動。 使用催化劑能縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時

14、間使用催化劑能縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時間v3、 勒夏特列原理勒夏特列原理（平衡移動原理）（平衡移動原理） 如果改變影響平衡的一個條件（如如果改變影響平衡的一個條件（如溫度、壓強(qiáng)、濃度等），平衡就向溫度、壓強(qiáng)、濃度等），平衡就向著能夠減弱這種變化的方向移動。著能夠減弱這種變化的方向移動。 v4、 判斷化學(xué)平衡移動方向的方法判斷化學(xué)平衡移動方向的方法（1） 根據(jù)勒夏特列原理，可判斷根據(jù)勒夏特列原理，可判斷平衡移動的方向，它適用于所用的平衡移動的方向，它適用于所用的動態(tài)平衡，但它不能判斷建立新平動態(tài)平衡，但它不能判斷建立新平衡的時間及平衡狀態(tài)各物質(zhì)間的數(shù)衡的時間及平衡狀態(tài)各物質(zhì)間的數(shù)量關(guān)系。量關(guān)系。 4

15、.在已達(dá)到平衡的在已達(dá)到平衡的CO+H2O CO2+H2體系中，溫度體系中，溫度和壓強(qiáng)一定，下列措施不能使平衡移動的是（和壓強(qiáng)一定，下列措施不能使平衡移動的是（ ）A.加入加入CO B.加入加入H2 C.加入催化劑加入催化劑 D.移走部分移走部分H2 5.在在N2+3H22NH3反應(yīng)中，處于平衡狀態(tài)的是（反應(yīng)中，處于平衡狀態(tài)的是（ ）A.N2、H2、NH3的分子數(shù)之比為的分子數(shù)之比為1:3:2B.N2與與H2不再反應(yīng)不再反應(yīng)C.N2與與H2生成生成NH3的速率和的速率和NH3分解的速率相等分解的速率相等D.化學(xué)方程式左邊的分子數(shù)和右邊的分子數(shù)相等化學(xué)方程式左邊的分子數(shù)和右邊的分子數(shù)相等CC6.在其他條件不變時，改變壓強(qiáng)使下列化學(xué)平衡在其他條件不變時，改變壓強(qiáng)使下列化學(xué)平衡發(fā)生移動的是（發(fā)生移動的是（ ）A.CO2+H2CO+H2O（氣）（氣）B. N2+3H22NH3 C.NO2+CONO+CO2D.N2+O22NO7.在可逆反應(yīng)中加入催化劑能（在可逆反應(yīng)中加入催化劑能（ ）A.影響反應(yīng)熱影響反應(yīng)熱 B.改變平衡時混合物的組成改變平衡時混合物的組成C.促使平衡移動促使平衡移動 D.縮短到達(dá)平衡所需