化学平衡与化学反应速率

化学反应速率化学平衡两个问题：第一、化学反应进行的快慢即化学反应速率问题；第二、化学反应进行的程度即化学平衡问题一、化学反应速率1．表示方法（1）概念：化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示（2）公式：v＝△c/△t单位：mol/(L·s)或mol/(L·min)（3）注意事项：①由于反应过程中，随着反应的进行，物质的浓度不断地发生变化（有时温度等也可能变化），因此在不同时间内的反应速率是不同的。

通常我们所指的反应速率是指平均速率而非瞬时速率。

②同一化学反应的速率可以用不同物质浓度的变化来表示，其数值不一定相同，但其意义相同。

其数值之比等于化学计量数之比。

对于反应：m A＋n B p C＋q DV A∶V B∶V C∶V D＝m∶n∶p∶q③一般不能用固体物质表示。

④对于没有达到化学平衡状态的可逆反应：v正≠v逆[例1]某温度时，2L容器中X、Y、Z三种物质的量随时间的变化如图所示。

由图中数据分析，该反应的化学方程式为___3X + Y2Z___；反应开始至2min ，Z的平均反应速率为___0.05 mol/(L·min)__。

[例2]在2A + B = 3C + 4D的反应中, 下列表示该反应的化学反应速率最快的是（B ）A. V(A) = 0.5 mol/(L·s)B. V(B) = 0.3 mol/(L·s)C. V(C) = 0.8 mol/(L·s)D. V(D) = 1 mol/(L·s)练习1反应4A（S）+3B（g）==2C（g）+D（g），经2min，B的浓度减少了0.6mol/L.。

此反应速率的表示正确的是（）A．用A表示的反应速率是0.4mol/L·minB．用C表示的速率是0.2mol/L·minC．在2 min末的反应速率，用B表示是0.3mol/L·minD．在2 min内用B和C表示的反应速率的值都是逐渐减少的。

第三章化学反应速率和化学平衡研究化学反应不仅要注意其产物的种类，还必须注意另外两个重要问题：一是反应进行的快慢，即化学反应的速度问题；二是反应进行的程度问题，即化学平衡的问题。

研究并掌握化学反应速率和化学平衡的规律，可以帮助人们在化工生产中，选择最适宜的反应条件，在最短的时间内，提高原料的利用率。

第一节化学反应速率一、化学反应速率的表示方法化学反应进行的速率差别很大，如火药爆炸、核反应、酸碱中和等瞬间即可反应完成；而钢铁的生锈、橡胶的老化要经过较长的时间才能察觉；自然界中岩石的风化、煤或石油的形成，则需要长达几十万年甚至亿万年。

在化学反应中，随反应的进行，反应物的浓度不断减小，生成物浓度不断增大。

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化学反应速率。

浓度单位为mol/ L，时间单位用h（小时）、min（分）、s（秒）表示。

反应速率的单位为mol/L·s、mol/L·min、mol/L·h。

应当指出，该反应速率实际上是一定时间间隔内平均反应速率，而不是瞬间速率。

例如，某反应物的初始浓度是2mol/L，2秒后其浓度变为0.6mol/L，则2秒内该反应物的平均反应速率为0.7mol/L·s。

注意，同一化学反应，用不同的反应物或生成物的浓度变化来表示其反应速率时，其结果不同。

二、影响化学反应速率的因素化学反应速率的快慢，首先取决于反应物的性质。

氢与氟在低温、暗处发生爆炸反应；氢与氯则需要光照或加热才能化合。

其次，浓度、压力、温度、催化剂等外界条件对反应速率也有不可忽略的影响。

1. 浓度对反应速率的影响（1）基元反应与非基元反应反应方程式只能表示反应物与生成物之间的数量关系，不能表示反应进行的实际过程。

一步就能完成的反应称为基元反应。

例如：2NO 2 → 2NO+ O 2经过两步或两步以上才能完成的反应称为非基元反应。

例如：H 2(g) + I 2(g) →2HI(g)反应分两步进行，每一步均为基元反应：第一步 I 2(g) →2I(g)第二步 H 2 + 2I(g) →2HI(g)（2）基元反应速率方程—质量作用定律一定温度下，基元反应的反应速率与各反应物浓度的幂次方乘积成正比，其中各反应物浓度的幂指数为基元反应方程式中各反应物的分子数，这种定量关系称为质量作用定律。

1. 化学反应速率：⑴. 化学反应速率的概念及表示方法：通过计算式：v =Δc /Δt来理解其概念：①化学反应速率与反应消耗的时间Δt和反应物浓度的变化Δc有关；②在同一反应中,用不同的物质来表示反应速率时,数值可以相同,也可以是不同的;但这些数值所表示的都是同一个反应速率;因此,表示反应速率时,必须说明用哪种物质作为标准;用不同物质来表示的反应速率时,其比值一定等于化学反应方程式中的化学计量数之比;如：化学反应mAg + nBg pCg + qDg 的：vA∶vB∶vC∶vD = m∶n∶p∶q③一般来说,化学反应速率随反应进行而逐渐减慢;因此某一段时间内的化学反应速率,实际是这段时间内的平均速率,而不是瞬时速率;⑵. 影响化学反应速率的因素：I. 决定因素内因：反应物本身的性质;Ⅱ.条件因素外因也是我们研究的对象：①. 浓度：其他条件不变时,增大反应物的浓度,可以增大活化分子总数,从而加快化学反应速率;值得注意的是,固态物质和纯液态物质的浓度可视为常数；②. 压强：对于气体而言,压缩气体体积,可以增大浓度,从而使化学反应速率加快;值得注意的是,如果增大气体压强时,不能改变反应气体的浓度,则不影响化学反应速率;③. 温度：其他条件不变时,升高温度,能提高反应分子的能量,增加活化分子百分数,从而加快化学反应速率;④. 催化剂：使用催化剂能等同地改变可逆反应的正、逆化学反应速率;⑤. 其他因素;如固体反应物的表面积颗粒大小、光、不同溶剂、超声波等;2. 化学平衡：⑴. 化学平衡研究的对象：可逆反应;⑵. 化学平衡的概念略；⑶. 化学平衡的特征：动：动态平衡;平衡时v正==v逆≠0等：v正＝v逆定：条件一定,平衡混合物中各组分的百分含量一定不是相等；变：条件改变,原平衡被破坏,发生移动,在新的条件下建立新的化学平衡;⑷. 化学平衡的标志：处于化学平衡时：①、速率标志：v正＝v逆≠0；②、反应混合物中各组分的体积分数、物质的量分数、质量分数不再发生变化；③、反应物的转化率、生成物的产率不再发生变化；④、反应物反应时破坏的化学键与逆反应得到的反应物形成的化学键种类和数量相同；⑤、对于气体体积数不同的可逆反应,达到化学平衡时,体积和压强也不再发生变化;例1在一定温度下,反应A2g + B2g 2ABg达到平衡的标志是 CA. 单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的ABB. 容器内的压强不随时间变化C. 单位时间生成2n mol的AB同时生成n mol的B2D. 单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的B2⑸. 化学平衡状态的判断：举例反应 mAg ＋ nBg pCg ＋ qDg混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定平衡②各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡③各气体的体积或体积分数一定平衡④总压强、总体积、总物质的量一定不一定平衡正、逆反应速率的关系①在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA,即v正=v逆平衡②在单位时间内消耗了n molB同时生成p molC,均指v正不一定平衡③vA:vB:vC:vD=m:n:p:q,v正不一定等于v逆不一定平衡④在单位时间内生成了n molB,同时消耗q molD,因均指v逆不一定平衡压强①m+n≠p+q时,总压力一定其他条件一定平衡②m+n=p+q时,总压力一定其他条件一定不一定平衡混合气体的平均分子量①一定时,只有当m+n≠p+q时,平衡②一定,但m+n=p+q时,不一定平衡温度任何化学反应都伴随着能量变化,在其他条件不变的条件下,体系温度一定时平衡体系的密度密度一定不一定平衡3．化学平衡移动：⑴勒沙持列原理：如果改变影响平衡的一个条件如浓度、压强和温度等,平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动;其中包含：①影响平衡的因素：浓度、压强、温度三种；②原理的适用范围：只适用于一项条件发生变化的情况即温度或压强或一种物质的浓度,当多项条件同时发生变化时,情况比较复杂；③平衡移动的结果：只能减弱不可能抵消外界条件的变化;⑵、平衡移动：是一个“平衡状态→不平衡状态→新的平衡状态”的过程;一定条件下的平衡体系,条件改变后,可能发生平衡移动;即总结如下：⑶、平衡移动与转化率的关系：不要把平衡向正反应方向移动与反应物转化率的增大等同起来;⑷、影响化学平衡移动的条件：化学平衡移动：强调一个“变”字①浓度、温度的改变,都能引起化学平衡移动;而改变压强则不一定能引起化学平衡移动;强调：气体体积数发生变化的可逆反应,改变压强则能引起化学平衡移动；气体体积数不变的可逆反应,改变压强则不会引起化学平衡移动;催化剂不影响化学平衡;②速率与平衡移动的关系：I. v正== v逆,平衡不移动；Ⅱ. v正 > v逆,平衡向正反应方向移动；Ⅲ. v正 < v逆,平衡向逆反应方向移动;③平衡移动原理：勒沙特列原理：④分析化学平衡移动的一般思路：速率不变：如容积不变时充入惰性气体强调：加快化学反应速率可以缩短到达化学平衡的时间,但不一定能使平衡发生移动;⑸、反应物用量的改变对化学平衡影响的一般规律：Ⅰ、若反应物只有一种：aAg=bBg + cCg,在不改变其他条件时,增加A的量平衡向正反应方向移动,但是A的转化率与气体物质的计量数有关：可用等效平衡的方法分析;①若a = b + c ：A的转化率不变；②若a > b + c ： A的转化率增大；③若a < b + c A的转化率减小;Ⅱ、若反应物不只一种：aAg + bBg=cCg + dDg,①在不改变其他条件时,只增加A的量,平衡向正反应方向移动,但是A的转化率减小,而B的转化率增大;②若按原比例同倍数地增加A和B,平衡向正反应方向移动,但是反应物的转化率与气体物质的计量数有关：如a+b = c + d,A、B的转化率都不变；如a+ b>c+ d,A、B的转化率都增大；如a + b < c + d,A、B的转化率都减小;4、等效平衡问题的解题思路：⑴、概念：同一反应,在一定条件下所建立的两个或多个平衡中,混合物中各成分的含量相同,这样的平衡称为等效平衡;⑵分类：①等温等容条件下的等效平衡：在温度和容器体积不变的条件下,改变起始物质的加入情况,只要可以通过可逆反应的化学计量数比换算成左右两边同一边物质的物质的量相同,则两平衡等效,这种等效平衡可以称为等同平衡;②等温等压条件下的等效平衡：在温度和压强不变的条件下,改变起始物质的加入情况,只要可以通过可逆反应的化学计量数比换算成左右两边同一边物质的物质的量比值相同,则两平衡等效,这种等效平衡可以称为等比例平衡;③等温且△n=0条件下的等效平衡：在温度和容器体积不变的条件下,对于反应前后气体总分子数不变的可逆反应,只要可以通过可逆反应的化学计量数比换算成左右两边任意一边物质的物质的量比值相同,则两平衡等效,这种等效平衡可以称为不移动的平衡;5、速率和平衡图像分析：⑴分析反应速度图像：①看起点：分清反应物和生成物,浓度减小的是反应物,浓度增大的是生成物,生成物多数以原点为起点;②看变化趋势：分清正反应和逆反应,分清放热反应和吸热反应;升高温度时,△V 吸热＞△V放热;③看终点：分清消耗浓度和增生浓度;反应物的消耗浓度与生成物的增生浓度之比等于反应方程式中各物质的计量数之比;④对于时间——速度图像,看清曲线是连续的,还是跳跃的;分清“渐变”和“突变”、“大变”和“小变”;增大反应物浓度V正突变,V逆渐变;升高温度,V吸热大增,V放热小增;⑵化学平衡图像问题的解答方法：①三步分析法：一看反应速率是增大还是减小；二看△V正、△V逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向;②四要素分析法：看曲线的起点；看曲线的变化趋势；看曲线的转折点；看曲线的终点;③先拐先平：对于可逆反应mAg + nBg pCg + qDg ,在转化率-时间曲线中,先出现拐点的曲线先达到平衡;它所代表的温度高、压强大;这时如果转化率也较高,则反应中m+n>p+q;若转化率降低,则表示m+n<p+q;④定一议二：图像中有三个量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个量的关系; 化学反应速率化学反应进行的快慢程度,用单位时间反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示;通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示;表达式：△vA=△cA/△t单位：mol/L·s或mol/L·min影响化学反应速率的因素：温度,浓度,压强,催化剂;另外,x射线,γ射线,固体物质的表面积也会影响化学反应速率化学反应的计算公式:例对于下列反应:mA+nB=pC+qD有vA:vB:vC:vD=m:n:p:q对于没有达到化学平衡状态的可逆反应:v正≠v逆影响化学反应速率的因素：压强：对于有气体参与的化学反应,其他条件不变时除体积,增大压强,即体积减小,反应物浓度增大,单位体积内活化分子数增多,单位时间内有效碰撞次数增多,反应速率加快；反之则减小;若体积不变,加压加入不参加此化学反应的气体反应速率就不变;因为浓度不变,单位体积内活化分子数就不变;但在体积不变的情况下,加入反应物,同样是加压,增加反应物浓度,速率也会增加;温度：只要升高温度,反应物分子获得能量,使一部分原来能量较低分子变成活化分子,增加了活化分子的百分数,使得有效碰撞次数增多,故反应速率加大主要原因;当然,由于温度升高,使分子运动速率加快,单位时间内反应物分子碰撞次数增多反应也会相应加快次要原因催化剂：使用正催化剂能够降低反应所需的能量,使更多的反应物分子成为活化分子,大大提高了单位体积内反应物分子的百分数,从而成千上万倍地增大了反应物速率.负催化剂则反之;浓度：当其它条件一致下,增加反应物浓度就增加了单位体积的活化分子的数目,从而增加有效碰撞,反应速率增加,但活化分子百分数是不变的 ;其他因素：增大一定量固体的表面积如粉碎,可增大反应速率,光照一般也可增大某些反应的速率；此外,超声波、电磁波、溶剂等对反应速率也有影响;溶剂对反应速度的影响在均相反应中,溶液的反应远比气相反应多得多有人粗略估计有90%以上均相反应是在溶液中进行的;但研究溶液中反应的动力学要考虑溶剂分子所起的物理的或化学的影响,另外在溶液中有离子参加的反应常常是瞬间完成的,这也造成了观测动力学数据的困难;最简单的情况是溶剂仅引起介质作用的情况;在溶液中起反应的分子要通过扩散穿周围的溶剂分子之后,才能彼此接触,反应后生成物分子也要穿国周围的溶剂分子通过扩散而离开;扩散——就是对周围溶剂分子的反复挤撞,从微观角度,可以把周围溶剂分子看成是形成了一个笼,而反应分子则处于笼中;分子在笼中持续时间比气体分子互相碰撞的持续时间大10-100倍,这相当于它在笼中可以经历反复的多次碰撞;笼效应——就是指反应分子在溶剂分子形成的笼中进行多次的碰撞或振动;这种连续反复碰撞则称为一次偶遇,所以溶剂分子的存在虽然限制了反应分子作远距离的移动,减少了与远距离分子的碰撞机会,但却增加了近距离分子的重复碰撞;总的碰撞频率并未减低;据粗略估计,在水溶液中,对于一对无相互作用的分子,在依次偶遇中它们在笼中的时间约为10-12-10-11s,在这段时间内大约要进行100-1000次的碰撞;然后偶尔有机会跃出这个笼子,扩散到别处,又进入另一个笼中;可见溶液中分子的碰撞与气体中分子的碰撞不同,后者的碰撞是连续进行的,而前者则是分批进行的,一次偶遇相当于一批碰撞,它包含着多次的碰撞;而就单位时间内的总碰撞次数而论,大致相同,不会有商量级上的变化;所以溶剂的存在不会使活化分子减少;A和B发生反应必须通过扩散进入同一笼中,反应物分子通过溶剂分子所构成的笼所需要的活化能一般不会超过20kJ·mol-1,而分子碰撞进行反应的活化能一般子40 -400kJ·mol-1之间;由于扩散作用的活化能小得多,所以扩散作用一般不会影响反应的速率;但也有不少反应它的活化能很小,例如自由基的复合反应,水溶液中的离子反应等;则反应速率取决于分子的扩散速度,即与它在笼中时间成正比;从以上的讨论可以看出,如果溶剂分子与反应分子没有显着的作用,则一般说来碰撞理论对溶液中的反应也是适用的,并且对于同一反应无论在气相中或在溶液中进行,其概率因素P和活化能都大体具有同样的数量级,因而反应速率也大体相同;但是也有一些反应,溶剂对反应有显着的影响;例如某些平行反应,常可借助溶剂的选择使得其中一种反应的速率变得较快,使某种产品的数量增多;溶剂对反应速率的影响是一个极其复杂的问题,一般说来：1溶剂的介电常数对于有离子参加的反应有影响;因为溶剂的介电常数越大,离子间的引力越弱,所以介电常数比较大的溶剂常不利与离子间的化合反应;2溶剂的极性对反应速率的影响;如果生成物的极性比反应物大,则在极性溶剂中反应速率比较大；反之,如反应物的极性比生成物大,则在极性溶剂中的反应速率必变小;3溶剂化的影响,一般说来;作用物与生成物在溶液中都能或多或少的形成溶剂化物;这些溶剂化物若与任一种反应分子生成不稳定的中间化合物而使活化能降低,则可以使反应速率加快;如果溶剂分子与作用物生成比较稳定的化合物,则一般常能使活化能增高,而减慢反应速率;如果活化络合物溶剂化后的能量降低,因而降低了活化能,就会使反应速率加快;4离子强度的影响也称为原盐效应;在稀溶液中如果作用物都是电介质,则反应的速率与溶液的离子强度有关;也就是说第三种电解质的存在对于反应速率有影响.。

高中化学的归纳化学平衡与化学反应速率常数化学平衡是化学反应中反应物和生成物浓度达到一定比例时的状态。

在化学平衡中，反应物和生成物的摩尔比例保持不变，虽然反应仍在进行，但是反应速率相互抵消，使得反应物和生成物浓度始终保持稳定。

而在化学反应中，反应速率常数是衡量反应速度的重要指标。

本文将对高中化学的归纳化学平衡与化学反应速率常数进行论述。

一、化学平衡化学反应中，反应物A和B按照给定的反应方程式进行反应生成产物C和D。

在反应初期，反应物A和B的浓度逐渐减少，产物C和D的浓度逐渐增加。

随着反应的进行，反应物和产物浓度逐渐变化，最终达到一定比例，称为化学平衡。

化学平衡的表达式可以用反应物和产物的浓度比例表示为：\[A + B \rightleftharpoons C + D\]其中，反应物和产物的浓度用方括号表示，如[A]、[B]、[C]、[D]。

平衡态时，反应物和产物浓度比例可以通过化学平衡常数（K）来表达。

化学平衡常数的计算公式为：\[K = \frac{{[C]^c \cdot [D]^d}}{{[A]^a \cdot [B]^b}}\]在化学平衡中，化学平衡常数K是固定的，只与反应物和产物的摩尔比例相关，与反应物和产物的浓度数值无关。

K的数值可以用来判断反应的位置和平衡态的稳定性。

二、化学反应速率常数化学反应速率是指在单位时间内反应物消失或产物生成的速度。

反应速率可以通过以下公式表示：\[v = k[A]^a[B]^b\]其中，v表示反应速率，k表示反应速率常数，[A]和[B]表示反应物的浓度，a和b分别表示反应物在反应方程式中的系数。

反应速率常数k与反应物浓度的乘积相关。

当反应物浓度越高，反应速率常数k的数值也越大。

反应速率常数k是固定的，只与反应物的性质和温度有关。

三、归纳化学平衡与化学反应速率常数归纳化学平衡和化学反应速率常数是化学中两个重要的概念。

归纳化学平衡是指在反应物和产物的浓度达到一定比例时的状态，而化学反应速率常数是衡量反应速度的指标。

化学平衡与化学反应速率化学平衡和化学反应速率是化学动力学中两个重要的概念。

化学平衡指的是当化学反应的前进速率和逆反应的速率相等时，反应体系达到了平衡状态。

化学反应速率则是衡量反应速度的指标，表示单位时间内化学物质的消失或生成量。

一、化学平衡1.定义化学平衡是指在封闭系统中，反应物转变为生成物的速率与生成物转变为反应物的速率相等，系统各个组分的摩尔浓度保持不变的状态。

2.影响平衡的因素（1）浓度：当反应物浓度发生改变时，平衡位置会发生移动，达到新的平衡状态。

（2）温度：改变温度会影响反应速率，从而改变平衡位置。

（3）压力：对于气相反应，改变压力会对平衡位置产生影响，根据Le Chatelier原理，增加压力会使平衡移向生成物较少的一侧。

（4）催化剂：催化剂能够提高反应速率，但不会改变平衡位置。

3.平衡常数平衡常数K是表示反应在平衡时各组分浓度之比的倍数。

对于一般的平衡反应aA + bB ↔ cC + dD，平衡常数的表达式为：K = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b其中[A]、[B]、[C]、[D]表示反应物或生成物的摩尔浓度。

二、化学反应速率1.定义化学反应速率是指单位时间内反应物消失量或生成物产生量的变化率。

2.影响反应速率的因素（1）浓度：反应物浓度越高，反应速率越快。

这是因为高浓度下，分子之间的碰撞频率增加，有效碰撞的概率增大。

（2）温度：升高温度会增加反应物的平均动能，提高反应物的反应活性，从而加快反应速率。

（3）催化剂：催化剂能够降低反应的活化能，提高反应速率，但不参与反应本身。

（4）表面积：反应物的表面积越大，反应速率越快。

这是因为增大了反应物之间的接触面积，有利于反应发生。

3.速率方程速率方程描述了反应速率与反应物浓度的关系。

对于一般的反应aA + bB → cC + dD，速率方程的表达式为：v = k[A]^m[B]^n其中k是速率常数，m和n分别是与反应物浓度的关系指数。

高中化学教案：化学平衡与化学反应速率一、化学平衡的基本概念在化学反应中，当反应物与生成物的浓度达到一定比例时，反应速率将趋于稳定，这种状态被称为化学平衡。

化学平衡是指反应物与生成物浓度保持不变的状态，但并不表示反应停止。

1.1 反应物浓度和生成物浓度的变化在化学反应中，反应物的浓度逐渐减少，同时生成物的浓度逐渐增加。

当反应物的浓度减小到一定程度时，生成物的浓度开始增加，直到达到一定比例。

此时，反应物与生成物的浓度变化趋于稳定，达到化学平衡。

1.2 平衡常数化学平衡过程中，可以使用平衡常数（K）来描述反应物和生成物之间的浓度比例。

平衡常数与反应物之间的浓度有关，表明了反应的相对程度。

平衡常数的大小与反应的速率无关，只与温度有关。

二、影响化学平衡的因素2.1 浓度的影响改变反应物和生成物的浓度，会影响到化学平衡的位置。

根据Le Chatelier原理，当增加反应物的浓度时，反应会向生成物的方向移动以达到新的平衡；当增加生成物的浓度时，反应会向反应物的方向移动以重新平衡。

2.2 温度的影响改变反应系统的温度，会影响到化学平衡的位置。

在一些反应中，温度的升高会使反应向生成物的方向移动，因为这个方向具有吸热的特点。

但是并非所有反应都遵循这个规律，一些反应在升高温度后，会向反应物的方向移动。

2.3 压力的影响当化学反应中存在气体组分时，改变系统的压力也会影响到化学平衡的位置。

增加压力会使反应向物质摩尔数较少的那一侧移动，以减小容器体积并达到平衡。

减少压力则会使反应向物质摩尔数较多的那一侧移动。

三、化学反应的速率与反应速率常数3.1 反应速率的定义反应速率是指单位时间内反应物消耗和生成物产生的数量变化。

反应速率越大，表示反应进行得越快。

3.2 影响反应速率的因素反应速率受到如下因素的影响：反应物浓度、温度、反应物之间的相对位置、催化剂的存在等。

3.3 反应速率常数在化学反应中，反应速率可以用反应速率常数（k）来表示。

化学反应速率和平衡一、化学反应速率:用单位时间内，反应物浓度减少量或生成物浓度增加量来表示化学反应快慢的物理量。

反应速率的两种计算方法(1)公式法：注意：①浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质，不适用于固体和纯液体。

②化学反应速率是某段时间内的平均反应速率，而不是即时速率，且计算时取正值。

（反应物始态减末态，生成物末态减始态）③对于可逆反应，通常计算的是正、逆反应抵消后的总反应速率，当达到平衡时，总反应速率为零。

(注：总反应速率也为净速率)(2)比值法：同一化学反应，各物质的反应速率之比等于方程式中的系数之比。

（速率比=系数比）2.速率影响因素(1)“惰性气体”对反应速率的影响①恒容充“惰性气体”或不参反气体反应速率不变。

（无影响）②恒压：充“惰性气体”或不参反气体，相当于减压，反应速率减小。

（活塞上移，浓度变小）(2)纯液体、固体对化学反应速率无影响（纯液体和固态物质的浓度为常数，但固态反应物颗粒的大小是影响反应速率的条件之一，等质量的同种固体，颗粒越小，反应越快）(3)外界条件改变对正、逆反应速率的影响方向是一致的（都增或都减），但影响程度（幅度）可能大小不同。

①当增大反应物浓度时，v正增大，（突变）v逆瞬间不变，随后也增大；（渐变）②增大压强（压活塞，不增加反应物的量，反应物浓度增大，正反应速度增大），气体分子数减小方向的反应速率变化程度大；（压强对气体体积缩小方向速率影响大，增压增幅大，减压减幅大，增缩减胀）③对于反应前后气体分子数不变的反应（反应前后气体体积不变化的反应△V=0），改变压强可以同等程度地改变正、逆反应速率（增幅或减幅相等，平衡不移动。

）；压强对△V=0的反应平衡移动无影响。

④升高温度，v正和v逆都增大，但吸热反应方向的反应速率增大的程度大；(生吸降放:温度对吸热反应方向速率影响大,升温增幅大,降温减幅大.人们喜欢雪中送炭胜过锦上添花)⑤使用催化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率。

化学反应平衡和反应速率的关系化学反应平衡和反应速率是化学反应热力学中的两个重要概念，通过研究它们之间的关系，可以更好地理解化学反应的基本原理。

本文将从反应平衡和反应速率两个方面入手，探讨它们之间的关系，并结合具体实例进行阐述。

反应平衡反应平衡指的是当化学反应达到一定时刻，前后反应物和产物的摩尔浓度不再发生变化的状态，这种状态称为化学平衡。

在化学平衡情况下，反应物和产物的摩尔浓度相等，反应物与产物之间的反应速率相等，表现为在化学反应中产生的两种逆向反应达到平衡状态。

反应平衡的实现需要满足一定的条件，这些条件被称为平衡常数。

平衡常数K可以用来描述反应物与产物之间的相对浓度，定义为可逆反应的反应物摩尔浓度乘积与产物摩尔浓度乘积之比。

对于以下反应：aA + bB ⇄ cC + dD它的平衡常数可表示为：K = [C] ^c [D] ^d / [A] ^a [B] ^b其中，[A]、[B]、[C]、[D] 分别表示反应物和产物的摩尔浓度。

当反应混合物达到化学平衡时，考虑到K值的大小，可以判断反应向哪个方向转化。

当K>1时，反应向右转化，产物浓度增加；当K<1时，反应向左转化，反应物浓度增加；当K=1时，反应物浓度和产物浓度均不发生变化。

反应速率反应速率指的是化学反应开始到结束时所消耗或产生物质的数量，它是化学反应被描述的重要因素。

一般情况下，化学反应的速率与反应物检测的时间和偏离反应平衡的程度有关。

在实际应用中，人们常常会改变反应的温度、压力和浓度等条件来调节反应速率。

在研究反应速率时，人们常常关注的是反应速率常数k。

反应速率常数表示单分子反应或单元反应当反应物摩尔浓度为1mol/L 时每秒反应生成的产物摩尔浓度。

对于以下一阶反应：A → B它的反应速率常数可表示为： k = - d[A]/dt在上式中，d[A]和dt是反应物浓度的变化量和时间的变化量，负号表示反应的速率随着反应物消失而减小。

第二章化学反应速率和化学平衡第一节、化学反应速率掌握化学反应速率的含义及其计算；了解测定化学反应速率的实验方法1.化学反应速率的概念化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢程度的物理量;2.化学反应速率的表示方法对于反应体系体积不变的化学反应,通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度的变化值表示;v=Δc/Δtυ：平均速率,Δc：浓度变化,Δt：时间单位：mol/3.化学反应速率的计算规律①同一反应中不同物质的化学反应速率间的关系：同一时间内,用不同的物质表示的同一反应的反应速率数值之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比;VA:VB:VC:VD=A:B:C:D；VA/A=VB/B.②三步法：mA+nB===pC+qD初始量mol/L： a b 0 0变化量mol/L：mx nx pxqxns末量mol/L a-mx b-nx pxqxPS：只有变化量与计量数成正比4.化学反应速率的特点①反应速率不取负值,用任何一种物质的变化来表示反应速率都不取负值;②同一化学反应选用不同物质表示反应速率时,可能有不同的速率数值,但速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比;③化学反应速率是指时间内的“平均”反应速率;不是瞬时速率④由于在反应中纯固体和纯液体的浓度是恒定不变的,因此对于有纯液体或纯固体参加的反应一般不用纯液体或纯固体来表示化学反应速率;其化学反应速率与其表面积大小有关,而与其物质的量的多少无关;通常是通过增大该物质的表面积如粉碎成细小颗粒、充分搅拌、振荡等来加快反应速率;⑤对于同一化学反应,在相同的反应时间内,用不同的物质来表示其反应速率,其数值可能不同,但这些不同的数值表示的都是同一个反应的速率;因此,表示化学反应的速率时,必须指明是用反应体系中的哪种物质做标准;5.化学反应速率的测量1基本思路化学反应速率是通过实验测定的;因为化学反应中发生变化的是体系中的化学物质包括反应物和生成物,所以与其中任何一种化学物质的浓度或质量相关的性质在测量反应速率时都可以加以利用;2测定方法①直接可观察的性质,如释放出气体的体积和体系的压强;②依靠科学仪器才能测量的性质,如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等;③在溶液中,当反应物或产物本身有比较明显的颜色时,常常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率;物理方法：量气法、比色法、电导法等;第二节、影响化学反应速率的因素了解影响反应速率的主要因素；掌握外界条件对反应速率的影响规律1、发生化学反应的前提——有效碰撞理论1有效碰撞：能够发生化学反应的碰撞;化学反应发生的先决条件是反应物分子之间必须发生碰撞;反应物分子之间的碰撞只有少数碰撞能导致化学反应的发生,多数碰撞并不能导致反应的发生,是无效碰撞;碰撞的频率越高,则化学反应速率就越大;2活化能和活化分子①活化分子：在化学反应中,能量较高,有可能发生有效碰撞的分子;活化分子之间之所以能够发生有效碰撞,是由于它们的能量高,发生碰撞时,能够克服相撞分子之间的排斥力,破坏分子内部原子之间的“结合力”,从而导致反应物分子破坏,重新组合成生成物分子,发生化学反应;②活化能：活化分子所多出的那部分能量或普通分子转化成活化分子所需的最低能量;③活化能与化学反应速率：活化分子数目的多少决定了有效碰撞发生的次数;在分子数确定时,活化分子百分数增大,有效碰撞的次数增多,反应速率加快;2、决定化学反应速率的因素内因：参加反应的物质的性质和反应的历程,是决定化学反应速率的主要因素;外因：即外界条件,主要有温度、浓度、压强、催化剂等;1浓度①其他条件不变时,增大反应物的浓度,加快反应速率；减小反应物的浓度,减慢反应速率;②解释：在其他条件不变时,对某一反应来说,活化分子百分数是一定的,单位体积内的活化分子数与单位体积内反应物分子总数成正比,就与浓度成正比;反应物浓度增大→单位体积内分子数增加→活化分子数增加→单位时间内有效碰撞增加→反应速率加快2压强①对于有气体参加的反应,若其他条件不变,增大压强减小容器的容积,反应速率加快；减小压强增大容器容积,反应速率减慢;②解释：在一定温度下,一定量的气体所占的体积与压强成反比;增大压强减小容器的容积相当于增大反应物的浓度;③压强改变的几种情况：1.恒温时：压缩体积→压强增大→浓度增大→反应速率增大；增大体积,反应速率减小. 恒温时,压缩体积→活化分子百分数不变,但单位体积内活化分子数增多→有效碰撞几率增多→反应速率增大.反之,增大容器体积,反应速率减小.2.恒温恒容时⑴充入气体反应物→气体反应物浓度增大压强也增大→反应速率增大体积不变时,充入气体反应物→活化分子百分数不变,但单位体积内活化分子数增多→有效碰撞几率增多→反应速率增大⑵充入不参与反应的气体→容器内总压强增大→各物质浓度未改变→反应速率不变体积不变时,充入不参与反应的气体→活化分子数和活化分子百分数都不变→有效碰撞几率不变→反应速率不变.3.恒温恒压时：充入不参与反应的气体→体积增大→反应物浓度减小→反应速率减慢总之,分析压强改变对化学反应速率的影响时,关键看气体浓度是否有变化：如果气体浓度有变化,化学反应速率一定改变；若气体浓度无改变,则化学反应速率不改变.同时要注意通常所说的压强增大是指压缩加压.3温度①其他条件不变时,升高温度,增大反应速率；降低温度,减慢反应速率;②解释：温度是分子平均动能的反映,温度升高,使得整个体系中分子的能量升高,分子运动速率加快;4催化剂对反应速率的影响①催化剂可以改变化学反应的速率;不加说明时,催化剂一般使反应速率加快的正催化剂;②催化剂影响化学反应速率的原因：在其他条件不变时,使用催化剂可以大大降低反应所需要的能量,会使更多的反应物分子成为活化分子,大大增加活化分子百分数,因而使反应速率加快;第三节、化学平衡了解化学平衡状态的建立,理解化学平衡的特点外界条件浓度、温度、压强等对化学平衡的影响1. 可逆反应与不可逆反应①可逆反应：在同一条件下,同时向正、反两个方向进行的化学反应称为可逆反应;前提：反应物和产物必须同时在于同一反应体系中,而相同条件下,正逆反应都能自动进行;②不可逆反应：在一定条件下,几乎只能向一定方向向生成物方向进行的反应;2. 化学平衡状态的概念特征：逆、等、动、定、变化学平衡状态：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,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态;理解化学平衡状态应注意以下三点：①前提是“一定条件下的可逆反应”,“一定条件”通常是指一定的温度和压强;②实质是“正反应速率和逆反应速率相等”,由于速率受外界条件的影响,所以速率相等基于外界条件不变;③标志是“反应混合物中各组分的浓度保持不变”;浓度没有变化,并不是各种物质的浓度相同;对于一种物质来说,由于单位时间内的生成量与消耗量相等,就表现出物质的多少不再随时间的改变而改变;3.化学平衡的移动1可逆反应的平衡状态是在一定外界条件下浓度、温度、压强建立起来的,当外界条件发生变化时,就会影响到化学反应速率,当正反应速率不再等于逆反应速率时,原平衡状态被破坏,并在新条件下建立起新的平衡;2化学平衡移动方向①若外界条件改变,引起υ正>ν逆时,正反应占优势,化学平衡向正反应方向移动,各组分的含量发生变化；②若外界条件改变,引起υ正<ν逆时,逆反应占优势,化学平衡向逆反应方向移动,各组分的含量发生变化；③若外界条件改变,引起υ正和ν逆都发生变化,如果υ正和ν逆仍保持相等,化学平衡就没有发生移动,各组分的含量从保持一定到条件改变时含量没有变化3对于恒容条件下m+n≠p+q的只有气体参与的反应,平衡时体系的总压强,总物质的量,平均相对分子质量不再发生变化;如果有固体或液体参与反应,则只看气体的数;对于m+n=p+q的只有气体参与的反应,无论平衡与否,三者都不会发生变化;注意：只要容器体积不变,密度就不会发生改变但对于有固体或液体气体一同参与的反应,气体的密度可以作为平衡状态的标志4.影响化学平衡的条件1浓度：增加反应物的浓度或减少生成物的浓度,平衡向正方向移动；减少反应物的浓度或增加生成物的浓度,平衡向逆方向移动;2压强：对有气体参与的反应,压强越大,平衡向化学计量数体积减小的方向移动；压强越小,平衡向化学计量数体积增大的方向移动;3温度：温度升高,平衡向吸热方向移动；温度降低,平衡向放热方向移动;4催化剂：催化剂只影响化学反应速率,不会影响平衡的移动;5勒夏特列原理①原理内容：如果改变影响平衡的一个条件如温度、压强等,平衡就向能够减弱这种改变的方向移动;②适用范围：勒夏特列原理适用于已达平衡的体系如溶解平衡、化学平衡、电离平衡、水解平衡等;不适用于未达平衡的体系;判断化学平衡状态常用方法的归纳：项目m Ag+n Bg p Cg+q Dg混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量或物质的量分数一定平衡②各物质的质量或质量分数一定平衡③各气体的体积或体积分数一定平衡④总体积、总压力、总物质的量一定不一定平衡正、逆反应速率的关系①在单位时间内消耗了m molA的同时生成m molA,即v正=v逆平衡②在单位时间内消耗n molB的同时消耗p molC,即v正=v逆平衡③v A:v B:v C:v D=m:n:p:q,v正不一定等于v逆不一定平衡④在单位时间内生成n molB的同时消耗q molD,均指v逆不一定平衡压强①m+n≠p+q时,总压力一定其他条件一定平衡②m+n=p+q时,总压力一定其他条件一定不一定平衡混合气体的平均相对分子质量M ①一定,只有当m+n≠p+q时平衡②一定,但m+n=p+q时不一定平衡温度任何化学反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时,其他不变平衡密度ρ体系的密度一定不一定平衡其他如体系颜色不再变化平衡5.化学平衡常数1概念：在一定温度下,当一个可逆反应达到平衡状态时,生成物的平衡浓度用化学方程式中的化学计量数作为指数的乘积与反应物的平衡浓度用化学方程式中的化学计量数作为指数的乘积的比值是一个常数,这个常数叫做化学平衡常数;用符号K示;2表达式：mAg+nBg=pCg+qDg,在一定温度下K为常数,只要温度不变,对于一个具体的可逆反应就对应一个具体的常数值;3平衡常数意义：K值越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,它的正向反应进行的程度就越大,即该反应进行得越完全,反应物转化率越大；反之,就越不完全,转化率就越小;一般说>105时,该反应进行得就基本完全了;4影响化学平衡常数的因素：只受温度影响5平衡转化率：用平衡时已转化了的某反应物的量与反应前初始时该反应物的量之比来表示反应在该条件下的最大限度;6化学平衡常数的应用：①用任意状态浓度幂之积的比值称为浓度商,用Qc表示,以平衡常数为标准,判断正在进行的可逆反应是否处于平衡状态,以及向那个方向金子那个最终建立放入平衡;Qc与K比较：Qc>K,可逆反应逆向进行Qc<,K可逆反应正向进行Qc=K,可逆反应处于平衡②利用平衡常数可判断反应的热效应;若温度升高,K增大,则正反应为吸热反应；反之;③利用平衡常数可计算物质的平衡浓度、物质的量分数、转化率等6.化学平衡图像解题方法1认清坐标所代表的意义,并与勒夏特列原理联系2紧扣可逆反应的特征,搞清正反应是吸热还是放热,体积增减,有无固体纯液体参加3看清速率的变化及变化量大小,在条件间建立关系4看清起点、拐点、终点和曲线的变化趋势;先拐先平;5定一议二;当图像中有三个量时,先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系第四节、化学反应进行的方向了解焓变、熵变与反应方向的关系；掌握焓变和熵变一起决定反应的方向1.自发过程和自发反应自发过程：在一定条件下不借助外部力量就能自动进行的过程;自发反应：在一定的条件温度、压强下,一个反应可以自发进行到显着程度,就称自发反应;自发反应一定属于自发过程;非自发反应：不能自发地进行,必须借助某种外力才能进行的反应;2.自发反应的能量判据自发反应的体系总是趋向于高能状态转变为低能状态这时体系往往会对外做功或释放热量ΔH<0,这一经验规律就是能量判断依据;注：反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素,但不是唯一的因素,并且自发反应与反应的吸放热现象没有必然的关系;3.自发反应的熵判据①熵的含义：在密闭的条件下,体系由有序自发地转变为无序的倾向,这种推动体系变化的因素;熵用来描述体系的混乱度,符号为S;单位：J/熵值越大,体系的混乱度越大;注：自发的过程是熵增加的过程;熵增加的过程与能量状态的高低无关;熵变是与反应能否自发进行有关的又一个因素,但也不是唯一的因素;②熵增加原理：自发过程的体系趋向于有序转变为无序,导致体系的熵增加,也是反应方向判断的熵依据;与有序体系相比,无序体系“更加稳定”;③反应的熵变ΔS反应熵变即化学反应时物质熵的变化;④常见的熵增加的化学反应：产生气体的反应,气体物质的量增大的反应,熵变的数值通常都是正值,为熵增加反应;4.化学反应方向的判断依据。

化学反应速率化学反应速率就是化学反应进行的快慢程度（平均反应速率），用单位时间内反应物或生成物的物质的量来表示。

在容积不变的反应容器中，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。

影响化学反应速率的外界条件因素内因：反应物的性质是决定反应速率的主要因素。

外界条件：温度、溶液浓度、气体压强、催化剂、固体的表面积、反应物状态、潮湿的空气、形成原电池。

1.浓度的影响：增加反应物的浓度可以加快化学反应速率；降低反应物的浓度，可以减慢化学反应速率。

2.温度的影响：升高温度，不论吸热反应还是放热反应，也不论是正反应速率还是逆反应速率都增大。

即升高体系的温度可以加快化学反应速率；降低体系的温度，可以减慢化学反应速率。

3.催化剂的影响：使用正催化剂可以加快化学反应速率；使用负催化剂，可以减慢化学反应速率。

4.压强的影响：（仅适用于有气体参加的反应）增加体系的压强，可以加快化学反应速率；降低体系的压强，可以减慢化学反应速率。

压强对反应速率的影响，是通过改变气体的浓度实现的。

有以下几种情况：①恒温时：压缩反应体系的体积导致引起压强增大，进而导致引起反应物浓度增大，从而引起反应速率加快。

②恒温时，对于恒容密闭容器：a. 充入气体反应物导致引起气体反应物浓度增大（压强也增大），从而引起反应速率加快。

b. 充入“惰性”气体导致引起气体总压强增大，但气体反应物的浓度没有改变，从而反应速率不变。

③恒温恒压时：充入“惰性”气体导致引起反应体系的体积增大，进而引起气体反应物浓度减小，从而引起反应速率减小。

5.其他因素的影响：光波、电磁波、超声波、溶剂等也能影响化学反应速率。

说明：（1）纯液体和固体浓度视为常数，它们的量的改变不会影响化学反应速率。

但颗粒的大小导致接触面积的大小发生变化，故影响反应速率。

（2）固体、液体物质，由于压强改变时对它们的体积影响很小，因而压强对它们浓度的影响可看作不变，压强对无气体参加的化学反应的速率无影响。