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1、化 學 反 應 速 率 和 化 學 平 衡 化 學 反 應 速 率 和 化 學 平 衡 知 識 點 :化 學 反 應 速 率 化 學 平 衡基本概念 表示方法 影響因素 有關計算 平衡狀態(tài)的建立 平衡狀態(tài)的移動平衡狀態(tài)的標志平衡狀態(tài)的特征 有關平衡的計算 化 學 反 應 進 行 的 方 向 ：化 學 反 應 進 行 的 快 慢 ：可 逆 反 應 的 限 度 ： 焓 變 于 熵 變反 應 速 率化 學 平 衡 化 學 反 應 速 率 用 單 位 時 間 內 反 應 物 濃 度 的 減 少 或生 成 物 濃 度 的 增 加 來 表 示 化 學 反 應 進 行 快 慢 的 物 理 量一 、 化 學

2、反 應 速 率例 1:反 應 ： 3A（ g） B（ g） 2C（ g） 2D（ g） ， 在不 同 條 件 下 的 反 應 速 率 分 別 為 ： vA=0.6mol /(L min) vB=0.45mol/(L min) vC=0.4mol /(L min) vD=0.45mol /(L min) 。則 此 反 應 在 不 同 條 件 下 ， 進 行 得 最 快 的 是 ( ) （ A） （ B） 和 （ C） 和 （ D） 定 義 ： 1、 定 義 （ 1） 表 示 方 法 ： = t c（ 2） 單 位 ： mol/(Ls) ;mol/(Lmin)（ 3） 相 互 關 系 ： 4NH3

3、 + 5O2 = 4NO + 6H2O（ g）v(NH3):v(O2): v(NO) : v(H2O) = 4:5:4:6 2、 計 算 模 式 ： “ 三 步 曲 ” 起 始 ： 變 化 ： 終 止 ： 注 意 問 題 (1) 在 同 一 反 應 中 用 不 同 物 質 來 表 示 時 ,其 數 值可 以 不 同 ,但 都 表 示 同 一 個 反 應 的 速 率 .因 此 ,表 示 化 學 反 應 的 速 率 時 ,必 須 說 明 反 應 物 中 哪種 物 質 做 標 準 .不 同 物 質 的 速 率 的 比 值 一 定 等于 化 學 方 程 式 中 相 應 的 化 學 計 量 數 之 比

4、.(2)一 般 來 說 ,化 學 反 應 速 率 隨 反 應 的 進 行 而 逐漸 減 慢 .因 此 ,某 一 段 時 間 內 的 反 應 速 率 ,是 平均 速 率 ,而 不 是 指 瞬 時 速 率 .(3)化 學 反 應 速 率 一 般 不 能 用 固 體 或 純 液 體 表 示 。 （ 4） .計 算 化 學 反 應 速 率 時 必 須 明 確 ： 選 擇 不 同 物 質 求 得 的 速 率 數 值 可 能 不 同 ， 但 它表 示 的 意 義 完 全 相 同 ， 所 以 表 示 反 應 速 率 時 ，必 須 注 明 是 以 哪 種 物 質 為 準 計 算 的 速 率 ；中 學 化 學

5、所 求 速 率 是 平 均 速 率 ， 不 是 瞬 時速 率以 各 為 準 計 算 所 得 的 速 率 之 比 等 于 各 物 質對 應 的 劑 量 數 之 比 等 于 它 們 在 反 應 時 轉 化的 物 質 的 量 之 比 . 3、 影 響 化 學 反 應 速 率 的 因 素1內 因 ： 反 應 物 本 身 的 性 質 2外 因 ： 濃 度 、 溫 度 、 壓 強 、 催 化 劑（ 1） 濃 度 對 反 應 速 率 的 影 響 其 他 條 件 相 同 時 ， 增 大 反 應 物 濃 度 反 應速 率 加 快 ， 反 之 減 慢 。 （ 適 宜 有 液 體 和 氣體 參 加 的 反 應 ）

6、在 溫 度 一 定 時 ， 活 化 分 子 所 占 百 分 含量 一 定 ， 濃 度 增 大 使 得 單 位 體 積 中 活 化 分子 的 數 目 增 加 ， 單 位 時 間 有 效 碰 撞 次 數 增多 ， 因 而 使 反 應 速 率 增 大 規(guī) 律 ： 其 他 條 件 不 變 時 ， 增 大 反 應 物 濃 度 ， 可 以 增大 化 學 反 應 速 率 ； 減 小 反 應 物 濃 度 ， 可 以 減 小 化學 反 應 速 率 。注 意 ： 對 于 純 液 體 和 或 固 體 反 應 物 ， 其 濃 度 是 常數 ， 因 此 改 變 它 們 的 量 不 會 改 變 化 學 反 應 速 率 。

7、 對 于 可 逆 反 應 ， 反 應 物 或 生 成 物 濃 度 的 改 變 ，其 正 、 逆 反 應 速 率 的 變 化 也 符 合 上 述 規(guī) 律 。 （ 2） 壓 強 對 反 應 速 率 的 影 響 對 于 氣 體 反 應 ， 當 其 它 條 件 不 變 時 ， 增 大壓 強 相 當 于 增 大 反 應 物 的 濃 度 ， 反 應 速 率 加 快 ；減 小 壓 強 相 當 于 減 少 反 應 物 的 濃 度 ， 反 應 速 率減 慢 。 （ 只 適 宜 有 氣 體 參 加 的 反 應 ， 如 果 只 有固 體 或 液 體 參 加 的 反 應 ， 壓 強 的 變 化 對 于 反 應速 率

8、可 以 忽 略 不 計 。 ） 規(guī) 律 ： 對 于 有 氣 體 參 加 的 反 應 ， 若 其 他 條 件 不 變 ，增 大 壓 強 ， 反 應 速 率 加 快 ， 減 小 壓 強 ， 反 應 速 率減 慢 。注 意 ： 對 于 純 液 體 、 溶 液 或 固 體 反 應 物 ， 由 于 壓強 的 變 化 對 它 們 的 濃 度 幾 乎 無 影 響 ， 可 以 認 為 反應 速 率 不 變 。 對 于 有 氣 體 參 加 和 有 氣 體 生 成 的 可 逆 反 應 ，增 大 壓 強 ， 反 應 物 和 生 成 物 濃 度 都 增 大 ， 其 正 、逆 反 應 速 率 都 增 大 ； 減 小 壓

9、 強 ， 其 正 、 逆 反 應 速率 都 減 小 。 (3 )溫 度 對 化 學 反 應 速 率 的 影 響 ： 當 其 它 條 件 不 變 時 ， 升 高 溫 度 ， 化 學反 應 速 率 加 快 ； 降 低 溫 度 ， 化 學 反 應 速 率減 慢 。 在 濃 度 一 定 時 ， 升 高 溫 度 ， 反 應 物 分子 的 能 量 增 加 ,使 原 來 一 部 分 原 來 能 量 較 低的 分 子 變 成 活 化 分 子 ， 從 而 增 加 了 反 應 物分 子 中 的 活 化 分 子 數 ， 使 有 效 碰 撞 次 數 增多 ， 因 而 使 反 應 速 率 增 大 。 規(guī) 律 ： 若 其

10、 他 條 件 不 變 ， 升 高 溫 度 ， 反 應 速 率 加 快 ，降 低 溫 度 ， 反 應 速 率 減 慢 。注 意 ： 一 般 溫 度 每 升 高 10 ， 反 應 速 率 增 加 2-4倍 。 對 于 可 逆 反 應 ， 升 高 （ 或 降 低 ） 溫 度 ， 其 正 、逆 反 應 速 率 都 增 大 （ 或 減 小 ） ， 但 放 熱 反 應 和 吸 熱反 應 的 反 應 速 率 受 溫 度 的 影 響 程 度 不 同 ， 即 其 正 、逆 反 應 速 率 增 大 （ 或 減 小 ） 的 程 度 不 同 。 （ ） 催 化 劑 對 化 學 反 應 速 率 的 影 響 催 化 劑

11、能 夠 降 低 反 應 所 需 要 的 活 化 能 ，這 樣 使 更 多 的 反 應 物 分 子 成 為 活 化 分 子 ，大 大 增 加 單 位 體 積 內 反 應 物 分 子 中 活 化 分子 所 占 百 分 數 ， 從 而 提 高 了 有 效 碰 撞 的 頻率 ， 成 千 上 萬 倍 地 增 大 化 學 反 應 速 率 。 影 響 因 素濃 度增 大壓 強增 大溫 度升 高催 化劑 體 積 不 變體 積縮 小分 子 能 量增 加 降 低 反 應 所需 的 能 量 單 位 體 積 內 分 子總 數 增 多 ， 活 化分 子 百 分 數 不 變單 位 體 積 內 分 子總 數 不 變 ， 活

12、 化分 子 百 分 數 增 大 單 位 體 積 內活 化 分 子 數增 多 有效碰撞次數增多 反應速率加大 二 、 化 學 平 衡 1、 可 逆 反 應 ： 同 時 、 同 一 條 件2、 動 態(tài) 平 衡 特 征 ： 動 、 等 、 定 、 變動 ： 動 態(tài) 平 衡 （ 正 逆 反 應 仍 在 進 行 ） ；等 ： 正 反 應 和 逆 反 應 速 率 相 等 ；定 ： 體 系 中 所 有 反 應 物 和 生 成 物 的 質 量 （ 或混 合 物 各 組 分 的 濃 度 ） 保 持 不 變 ， 各 組 分的 含 量 一 定 ；變 ： 條 件 改 變 ， 原 平 衡 被 破 壞 ， 在 新 的 條

13、 件下 建 立 新 的 平 衡 。 v達 到 平 衡 態(tài) 的 標 準 ： m A + n B = p C + q D V正 =V逆 化 學 鍵 斷 裂 =化 學 鍵 生 成 各 組 分 濃 度 保 持 不 變 質 量 分 數 不變 壓 強 混 合 氣 體 的 平 均 分 子 量 密 度 體 系 顏 色 4、 勒 沙 特 列 原 理 ：如 果 改 變 影 響 平 衡 的 一 個 條 件 (如 濃 度 、 壓強 或 溫 度 )， 平 衡 就 向 著 能 夠 減 弱 這 種 改 變的 方 向 移 動 。 3、 影 響 平 衡 移 動 的 因 素 ： 濃 度 、 溫 度 、 壓 強平 衡 1 平 衡

14、2條 件 改 變 平 衡 移 動 平 衡 1 平 衡 2條 件 改 變 平 衡 移 動 二 、 影 響 化 學 平 衡 的 條 件第 三 節(jié) 影 響 化 學 平 衡 的 條 件其 他 條 件 不 變 的 情 況 下 ， 增 大 反 應 物 的 濃 度 或減 小 生 成 物 的 濃 度 ， 平 衡 正 向 移 動 ； 減 小 反 應物 的 濃 度 或 增 大 生 成 物 的 濃 度 ， 平 衡 逆 向 移 動1、 濃 度 對 化 學 平 衡 的 影 響 條 件 改 變 平 衡 移 動 方 向 圖 象 增 反 應 物 正 反 應 方 向減 反 應 物 逆 反 應 方 向增 生 成 物 逆 反 應

15、方 向減 生 成 物 正 反 應 方 向A B 生 產 實 際 中 ， 常 常 通 過 增 大 廉 價 原 料 的 濃度 使 平 衡 向 正 反 應 方 向 移 動 ， 來 提 高 另 一 種 價格 較 高 的 原 料 的 轉 化 率 。 規(guī) 律 ： 其 他 條 件 不 變 的 情 況 下 ， 增 大 壓 強 ， 平衡 向 氣 體 體 積 縮 小 的 方 向 移 動 ； 減 小 壓 強 ， 平衡 向 氣 體 體 積 增 大 的 方 向 移 動 。C V 縮V增 D V增V縮條 件 改 變 平 衡 移 動 方 向 圖 象增 壓 氣 體 縮 小 反 應 方 向減 壓 氣 體 擴 大 反 應 方 向

16、 2、 壓 強 對 化 學 平 衡 的 影 響 結 論 ： 其 他 條 件 不 變 的 情 況 下 ， 溫 度 升 高 ， 平衡 向 吸 熱 方 向 移 動 ； 溫 度 降 低 ， 平 衡 向 放 熱 方向 移 動 。 條 件 改 變 平 衡 移 動 方 向升 溫 吸 熱 反 應 方 向降 溫 放 熱 反 應 方 向F V放V吸E V吸V放3、 溫 度 對 化 學 平 衡 的 影 響 4、 催 化 劑 對 化 學 平 衡 無 影 響加 正 催 化 劑 正 逆 生 成 物 濃 度 增 大 ，但 比 原 來 小向 正 反 應 方 向 移動減 小 生 成物 濃 度 生 成 物 濃 度 減 小 ，但

17、比 原 來 大向 逆 反 應 方 向 移動增 大 生 成物 濃 度 反 應 物 濃 度 增 大 ，但 比 原 來 小向 逆 反 應 方 向 移動減 小 反 應物 濃 度 反 應 物 濃 度 減 小 ，但 比 原 來 大向 正 反 應 方 向 移動增 大 反 應物 濃 度 化 學 平 衡 移 動 的結 果化 學 平 衡 的 移 動改 變 影 響條 件 外 界 條 件 對 化 學 平 衡 的 影 響 體 系 溫 度 升 高 ，但 比 原 來 低向 放 熱 方 向 移 動降 低 溫 度 體 系 溫 度 降 低 ，但 比 原 來 高向 吸 熱 方 向 移 動升 高 溫 度 體 積 壓 強 增 大 ，但

18、 比 原 來 小向 氣 體 體 積 增 大的 方 向 移 動減 小 體 系壓 強 體 系 壓 強 減 小 ，但 比 原 來 大向 氣 體 體 積 減 小的 方 向 移 動增 大 體 系壓 強 化 學 平 衡 移 動 的結 果化 學 平 衡 的 移 動改 變 影 響條 件 外 界 條 件 對 化 學 平 衡 的 影 響 三 、 平 衡 移 動 原 理 （ 勒 夏 特 列 原 理 ） 如 果 改 變 影 響 平 衡 的 一 個 條 件 （ 濃 度 、壓 強 、 溫 度 ） ， 平 衡 就 向 著 能 夠 這 種 改變 的 方 向 移 動 。 化 學 平 衡 移 動 原 理 是 一 條 普 遍 規(guī)

19、律 。 勒 夏 特列 原 理 適 用 于 所 有 動 態(tài) 平 衡 的 體 系 （ 化 學 平 衡 、溶 解 平 衡 、 電 離 平 衡 等 ） ， 不 適 用 于 未 達 到 平衡 的 體 系 。 5、 化 學 平 衡 的 有 關 計 算 有 關 化 學 平 衡 的 計 算 包 括 ： 求 平 衡 常 數 、平 衡 時 各 組 分 含 量 ， 平 衡 濃 度 、 起 始 濃 度 、 反應 物 轉 化 率 、 混 合 氣 體 的 密 度 或 平 均 相 對 分 子質 量 、 某 物 質 的 化 學 計 量 數 等 。（ 1） 、 化 學 平 衡 常 數對 于 一 般 的 可 逆 反 應 ， mA

20、（ g） +nB（ g） pC（ g） +qD（ g）當 在 一 定 溫 度 下 達 到 平 衡 時K=C p（ C） Cq（ D） /Cm（ A） Cn（ B） 平 衡 常 數 的 大 小 反 映 了 化 學 反 應 可 能 進 行 的 程度 （ 即 反 應 限 度 ） 。 K值 越 大 ， 說 明 平 衡 體 系 中 生 成 物 所 占 的 比 例越 大 ， 它 的 正 向 反 應 進 行 的 程 度 越 大 ， 即 該 反應 進 行 得 越 完 全 ， 反 應 物 轉 化 率 越 大 ； 反 之 ，就 越 不 完 全 ， 轉 化 率 就 越 小 。 一 般 地 說 ， K105時 ， 該

21、 反 應 進 行 得 就 基 本 完 全 了 ； K在 10-5左右 ， 則 認 為 反 應 很 難 進 行 。 平 衡 常 數 隨 溫 度 的 改 變 而 改 變 ， 與 濃 度 變 化 無關 。 對 于 有 純 固 體 或 溶 劑 參 加 的 反 應 ， 其 濃 度 不 列入 平 衡 常 數 K的 表 達 式 中 ?；?學 平 衡 常 數 的 意 義 某 個 指 定 反 應 物 的 轉 化 率 =（ 指 定 反 應 物 的 起 始 濃 度 指 定 反 應 物的 平 衡 濃 度 ） /指 定 反 應 物 的 起 始 濃 度 100% =（ 指 定 反 應 物 反 應 中 消 耗 （ 或 叫

22、反 應 ）的 濃 度 /指 定 反 應 物 的 起 始 濃 度 ） 100%（ 2） 轉 化 率 （ 3） 解 計 算 題 時 要 用 到 的 方 法 或 規(guī) 律 ： 化 學 平 衡 計 算 的 基 本 方 法 是 “ 起 始 ” 、 “ 變化 ” 、 “ 平 衡 ” 三 段 分 析 法 各 物 質 變 化 濃 度 之 比 反 應 式 中 的 化 學 計 量 數之 比 ； 三 、 化 學 反 應 進 行 的 方 向焓 判 據 ： 自 發(fā) 過 程 取 向 于 最 低 能 量 狀 態(tài) 的 傾 向 。熵 判 據 ： 自 發(fā) 過 程 取 向 于 最 大 混 亂 度 的 傾 向 。 化 學 反 應 進

23、行 的 方 向 判 據 ： 體 系 總 是 要向 著 使 自 身 能 量 降 低 （ 焓 減 ） 、 混 亂 度 增 大（ 即 熵 增 ） （ 由 有 序 趨 向 無 序 ） 的 方 向 轉 變 ；由 焓 判 據 和 熵 判 據 組 合 成 的 復 合 判 據 將 更 適合 于 所 有 的 過 程 。 1 過 程 的 自 發(fā) 性 只 能 用 于 判 斷 過 程 的 方 向 ， 不 能確 定 過 程 是 否 一 定 會 發(fā) 生 和 過 程 發(fā) 生 的 速 率 。注 意2 在 討 論 過 程 的 方 向 時 ， 指 的 是 沒 有 外 界 干 擾時 體 系 的 性 質 。 如 果 允 許 外 界 對 體 系 施 加 某 種作 用 ， 就 可 能 出 現(xiàn) 相 反 的 結 果 。