化学反应速率与平衡第2讲

欢迎阅读第1讲化学反应速率考点一化学反应速率1．表示方法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．数学表达式及单位(1)活化分子、活化能、有效碰撞①活化分子：能够发生有效碰撞的分子。

②活化能：如图图中：E1为正反应的活化能，使用催化剂时的活化能为E3，反应热为E1－E2。

(注：E2为逆反应的活化能)③有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。

(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)时对反应速率的影响1．恒容充入“惰性气体”―→总压增大―→物质浓度不变(活化分子浓度不变)―→反应速率不变。

2．恒压应。

(2)特点①二同：a.相同条件下；b.正、逆反应同时进行。

②一小：反应物与生成物同时存在；任一组分的转化率都小于(填“大于”或“小于”)100%。

(3)表示在方程式中用“”表示。

2．化学平衡状态(1)概念一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持不变的状态。

(2)化学平衡的建立(3)平衡特点H2(g)全是气体参加体积不变的反应，2HI(g)H2(g)全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。

考点二这种由原平衡状态向新平衡状态的变化过程，叫做化学平衡的移动。

2．过程3．化学平衡移动与化学反应速率的关系(1)v正>v逆：平衡向正反应方向移动。

(2)v正＝v逆：反应达到平衡状态，不发生平衡移动。

(3)v正<v逆：平衡向逆反应方向移动。

4．借助图像，分析影响化学平衡的因素(1)影响化学平衡的因素若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响如下：如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强、以及参加反应的化学物质的浓度)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。

5．几种特殊情况(1)当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时，由于其“浓度”是恒定的，不随其量的增减而变化，故改变这些固体或液体的量，对化学平衡没影响。

课时规范训练[单独成册]1．对于以下反应：A(s)＋3B(g) 2C(g)＋D(g)，在肯定温度、压强下，在一体积可变的容器中，当下列物理量不再发生变化时就可确定反应肯定达到平衡状态的是()A．容器的体积不再发生变化B．B的生成速率和D的反应速率之比为3∶1C．混合气体的密度不随时间变化D．B、C、D的分子个数之比为3∶2∶1解析：选C。

方程式两边气体物质的化学计量数之和相等，所以无论反应是否平衡，容器的体积均不转变，A项中的说法不能说明反应达到平衡状态；B项中的D的反应速率没有明确是生成速率还是消耗速率，因此，也不能说明反应肯定达到平衡状态；平衡时B、C、D的分子个数之比不肯定等于3∶2∶1，D项中的说法也不能说明反应达到平衡状态。

2．在一恒温、恒容的密闭容器中发生反应A(s)＋2B(g) C(g)＋D(g)，当下列物理量不再变化时，能够表明该反应已达平衡状态的是()A．混合气体的压强B．混合气体的平均相对分子质量C．A的物质的量浓度D．气体的总物质的量解析：选B。

因反应前后气体分子数不变，故无论反应是否达平衡，混合气体的压强和气体的总物质的量都不转变，A、D错误；A为固态，其物质的量浓度为常数，C错误；若反应正向移动，混合气体的质量增加，则混合气体的平均相对分子质量变大，反之变小，故混合气体的平均相对分子质量不变时能够说明反应达到平衡状态，B正确。

3．用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高发动机的热效率。

工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应如下：3SiCl4(g)＋2N2(g)＋6H2(g)Si3N4(s)＋12HCl(g)＋Q(Q＞0)。

肯定条件下，在密闭恒容的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是() A．3v(N2)＝v(H2)B．v正(HCl)＝4v正(SiCl4)C．混合气体密度保持不变D．c(N2)∶c(H2)∶c(HCl)＝1∶3∶6解析：选C。

第2课时必备知识——化学平衡及其移动知识清单[重要概念]①可逆反应；②化学平衡状态；③化学平衡的移动[基本规律]①化学平衡状态的判断方法；②化学平衡移动原理及规律知识点1 可逆反应与化学平衡状态1．化学平衡研究的对象——可逆反应2．化学平衡状态(1)概念一定条件下的可逆反应，当反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物的浓度和生成物的浓度不再改变，称为“化学平衡状态”，简称化学平衡。

化学平衡是一种动态平衡。

(2)建立过程(3)平衡特点3．理解化学平衡状态判断的两种标志 (1)直接标志(2)间接标志①有气体参加的反应，气体的总压强、总体积、总物质的量不变时，若是等体积反应时，不一定达到平衡；若是不等体积反应时，达到平衡。

②气体的密度(ρ＝m （气体）V （气体） )、气体的平均相对分子质量[M ＝m （气体）n （气体）]不变时，要具体分析各表达式中的分子或分母变化情况，判断是否平衡。

③如果平衡体系中的物质有颜色，则平衡体系的颜色不变时，达到平衡。

④一定温度下，若浓度商与平衡常数相等，即Q c ＝K 时，化学反应处于平衡状态。

⑤根据化学键的断裂与形成判断，要考虑分子结构及所含共价键的数目。

[通关1] (易错排查)判断正误(1)在化学平衡建立过程中，v 正一定大于v 逆(×) (2)恒温恒容下进行的可逆反应：2SO 2(g)＋O 2(g)2SO 3(g)，当SO 3的生成速率与SO 2的消耗速率相等时，反应达到平衡状态(×)(3)在一定条件下，向密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2充分反应，生成2 mol NH3(×)(4)对于反应H2(g)＋Br2(g)2HBr(g)，恒温恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变时达到平衡状态(√)(5)对于反应2NO2(g)N2O4(g)，恒温恒容下，反应体系中气体的压强保持不变时达到平衡状态(√)[通关2] (人教选修4·P32，5题改编)在一个体积固定的密闭容器中，进行的可逆反应A(s)＋3B(g)3C (g)。

第二节影响化学反应速率的因素(第1课时)教学目标1.知识与技能：（1）掌握外界条件(浓度、压强、温度、催化剂等)对化学反应速率的影响规律。

（2）会用有效碰撞理论解释外界因素对化学反应速率的影响。

（3）培养学生设计简单实验的能力、观察能力、思维能力。

2.过程与方法：实验法：运用控制变量法设计简单实验探究影响化学反应速率的因素。

归纳法：由实验现象归纳同种影响因素对不同反应速率的影响规律。

3.情感态度与价值观：通过从宏观现象到微观本质的分析，培养学生分许问题，解决问题的能力；通过控制变量法的应用培养学生辨证唯物主义观点；感受控制和影响化学反应速率对生产生活的意义。

教学重点、难点重点：影响化学反应速率的因素（浓度、压强、温度、催化剂等）。

难点：用有效碰撞理论、活化分子、活化能概念模型解释外界条件对化学反应速率的影响。

课时安排3课时（第1课时主要为浓度、压强对反应速率的影响）。

教学过程【引入】我们生活中涉及到很多化学反应，如金属的腐蚀、食物的变质、燃料的燃烧、污水的处理、药物的研发与生产等等。

化学反应速率有快有慢，对人们生产生活也有利有弊。

为了提高资源的利用率和经济生产效益从而更有利于我们的生活，往往需要对化学反应速率加以影响和控制。

那影响化学反应速率的因素有哪些呢？大家可以根据黑板上提供的例证加以总结归纳：【问提一】影响化学反应速率的因素有哪些？【思考与总结】请大家比较以下各组反应速率并总结哪些因素可以影响化学反应速率？1、Na + H2O Fe + H2O2、夏天食品变质冬天食品变质3、在空气中加热铁丝在纯氧中加热铁丝4、普通电饭锅与高压锅做食物5、面粉厂禁止明火【生】归纳，叙述。

【板书】一、影响化学反应速率的因素1、内因（主）：反应物的性质。

2、外因：浓度、压强、温度、催化剂、固体表面积、原电池原理等。

【过渡】本节课重点学习浓度、压强对化学反应速率的影响。

那如何设计实验探究某一因素对化学反应速率的影响呢？【生】控制变量法研究。

熵判据【考点精讲】1. 自发过程的混乱度特点在同一密闭容器中的气体，不需要外界的任何作用，气态物质会通过分子的扩散自发地形成均匀混合物。

相互接触的固体物质，经过长期放置后，人们能够找到通过扩散而进入到另一种固体中的原子或分子（这种现象可以作为纯物质难以保存的最本质的解释）。

硝酸铵溶于水虽然要吸热，它却能够自发地向水中扩散。

火柴盒中有序排列的火柴散落时成为无序排列。

以扑克牌为例，经过多次的洗牌之后，严格按照花色和序号排列的机会与花色和序号毫无规律地混乱排列的机会相比，大概要相差几十个数量级。

这些不用借助于外力就可以自动进行的自发过程的共同特点是：体系有由“有序”自发地转变为“无序”的倾向。

因为与有序体系相比，无序体系“更加稳定”，可以采取更多的存在方式。

2. 熵的含义熵是衡量一个体系混乱度的物理量，用符号S表示，单位J·mol－1·K－1。

熵变是反应前后体系熵的变化，用ΔS表示。

同一条件下，不同物质有不同的熵值，同一物质在不同状态下熵值也不同，一般规律是S（g）>S（l）>S（s）。

3. 熵判据研究表明，除了热效应外，决定化学反应能否自发进行的另一个因素是体系的混乱度。

大多数自发反应有趋向于体系混乱度增大的倾向。

化学反应的ΔS越大，越有利于反应自发进行，但不是唯一因素。

如：下列熵减小的反应可以自发进行：－10℃的液态水会自动结冰成为固态，就是熵减小的过程（但它是放热的）；2Al（s）+ Fe2O3（s）＝ Al2O3（s）+ 2Fe（s）△S ＝－39.35J·mol－1·K－1。

【典例精析】例题1 下列反应中，熵显著增加的反应是（）A. CO（g）+2H2（g）＝CH3OH（g）B. CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑C. C（s）+O2（g）＝CO2（g）D. 2HgO（s）＝2Hg（l）+O2（g）思路导航：反应中若生成气体或气体的量增加，都会使混乱度增加，熵增加。

第2讲 化学反应速率、平衡状态的判断、平衡移动一、化学反应速率1．A 在2 L 密闭容器中进行如下反应：mX(g) + nY(g)pZ(g) + qW(g)，在2 s 内用X 表示平均反应速率为0.3m/p mol/(L ∙s)，则2 s 内W 增加的物质的量是A ．1.2q/p molB ．1.2m/p molC ．0.6p/q molD ．0.6m/q mol2．C 反应4NH3(g )+5O 2(g )4NO(g )+6H 2O(g )在10L 密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol ，则此反应的平均速率可表示为A ．υ(NH 3)=0.01mol/(L ∙s)B ．υ(O 2)=0.001mol/(L ∙s)C ．υ(NO)=0.001mol/(L ∙s)D ．υ(H 2O)=0.045mol/(L ∙s)3．AC 反应C(s) + H 2O(g)CO 2(g) + H 2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是A ．加入少量碳B ．将容器的体积缩小一半C ．保持体积不变，充入N 2使体系压强增大D ．压强不变充入N 2使容器体积增大4．B 化合物Bilirubin 在一定波长的光照射下发生分解反应，反应物尝试随反应时间变化如下图所示，计算反应4~8 min 间的平均反应速率和推测反应16 min 反应物的浓度，结果应是A ． 2.5µmol•L -1•min 和2.0µmol•L -1B ．2.5µmol•L -1•min 和2.5µmol•L -1C ． 3.0µmol•L -1•min 和3.0µmol•L -1D ． 3.0µmol•L -1•min 和3.0µmol•L -15．已知反应：2CH 3COCH 3(l) CH 3COCH 2COH(CH 3)2(l)。

第二章化学反应速率和化学平衡一、化学反应速率课标要求1、掌握化学反应速率的含义及其计算2、了解测定化学反应速率的实验方法要点精讲1、化学反应速率（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。

某一物质A的化学反应速率的表达式为：式中——某物质A的浓度变化，常用单位为mol·L-1。

——某段时间间隔，常用单位为s,min,h。

υ——物质A的反应速率，常用单位是mol·L-1·s-1，mol·L-1·s-1等。

（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。

②化学反应速率的计算规律同一化学反应，用不同物质的浓度变化表示的化学反应速率之比等于反应方程式中相应的物质的化学计量数之比，这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。

（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。

小贴士：①化学反应速率通常指的是某物质在某一段时间内化学反应的平均速率，而不是在某一时刻的瞬时速率。

②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。

③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。

化学反应的速率第2课时◆教学目标1.宏观辨识与微观探析：通过实验，从宏观上认识外界因素影响化学反应速率的规律。

2.模型认知：能从中间过渡态理论、活化能等角度解释外因对化学反应速率的影响。

◆教学重难点外界条件对化学反应速率影响的规律及实质◆教学过程【导入新课】思考：在通常情况下，Na与水的反应和Mg与水的反应哪个剧烈(反应速率快)？为什么？夏天，人们常把事物存放在冰箱中，这样做的依据是什么？实验室中用双氧水制氧气为什么通常加入二氧化锰？【讲授新课】一、浓度、压强对化学反应速率的影响1.浓度对化学反应速率的影响对气体或溶液中发生的化学反应，其他条件不变时，增大反应物的浓度可以增大化学反应速率；减小反应物浓度可以减小化学反应速率。

特别提醒(1)若质量、物质的量、体积等的改变不能使浓度改变，则化学反应速率不改变。

(2)由于固体或纯液体的浓度可视为常数，所以改变固体或纯液体的量，对化学反应速率无影响。

(3)增大固体的表面积能够加快化学反应速率，如用锌粒与盐酸反应制氢气比锌片与盐酸反应制氢气要快。

2.反应物的浓度与化学反应速率之间的定量关系(1)反应速率方程反应速率方程可定量地表示化学反应速率与参与反应的反应物浓度的关系。

特别提醒化学反应的反应速率方程是实验测定的结果，不能随意根据反应的化学方程式直接写出。

对于很多反应，反应速率方程中浓度的方次与化学方程式中各物质的系数无确定关系。

如H2＋Cl2===2HCl，v＝kc(H2)122 (Cl) c。

(2)反应速率常数(k)3.压强对化学反应速率的影响(1)在讨论压强对反应速率的影响时，应区分压强改变是否导致物质浓度改变：压强改变―→⎩⎪⎨⎪⎧物质浓度改变―→反应速率改变物质浓度不变―→反应速率不变 (2)对于气体反应体系，在温度、体积一定的条件下，压强与浓度成正比，增大压强，浓度增大，反应速率增大；减小压强，浓度减小，反应速率减小。

(3)对于只涉及液体和固体的反应，压强的改变对化学反应速率几乎没有影响。

《影响化学反应速率的因素》教学设计一、教材分析《影响化学反应速率的因素》是人教版高中化学选修四《化学反应原理》第2章《化学反应速率和化学平衡》第2节的教学内容，主要学习影响化学反应速率的外界因素及其影响规律和理论解释。

本节内容是对化学2中已经介化学反应速率的知识的提升，重点介绍的是影响浓度、温度对影响化学反应速率的影响规律及理论解释。

二、教学目标1、知识目标：①理解浓度、压强、温度和催化剂对化学反应速率的影响；②能初步运用有效碰撞和活化分子等知识来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响；③初步学会设计“对照实验”比较条件的改变对反应速率快慢的影响。

2、能力目标：在学习中，在仔细、全面、准确观察实验现象的基础上，要积极将感性认识上升到理性认识，也就是培养自己透过现象看本质的能力。

3．情感、态度和价值观目标：(1)通过对实验的操作，培养学生勇于实践的科学精神和科学态度。

(2)通过科学探究，激发学生的学习热情，进一步加深他们对知识的理解。

三、教学重点难点重点：浓度、温度对化学反应速率的影响难点：浓度、温度对化学反应速率影响的原因四、学情分析我们的学生学习有机知识是在高一下学期，距今已经半年之久，所以对已学过的化学反应速率知识已经大多忘却，仍然必须重点复习，另外要帮助学生回忆本书绪论所学的有效碰撞理论知识，以便用于解释影响规律，进一步来帮助理解应用规律。

五、教学方法1．实验法：实验2-2 、实验2-3、实验2-4分组实验。

2．学案导学：见后面的学案。

3．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习六、课前准备1．学生的学习准备：预习教材内容，初步把握基本知识，并填写课前预习学案2．教师的教学准备：，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。

3．教学环境的设计和布置：两人一组，实验室内教学。

课前打开实验室门窗通风，课前准备实验用品。

第一节化学反应速率第2课时影响化学反应速率的因素◆教学目标1.知道浓度、压强、温度、催化剂等外界条件对化学反应速率的影响规律。

2.掌握控制变量法探究浓度、温度、催化剂、压强对化学反应速率的影响，◆教学重难点控制变量法探究浓度、温度、催化剂、压强四大因素对化学反应速率的影响◆教学过程【新课导入】播放与反应速率有关的图片。

通过观看图片，思考它们涉及的反应中速率是否相同。

生活中，我们常希望食物腐败的慢一点，文物建筑腐蚀的慢一点，白色垃圾降解的快一点，所以我们有必要探究有哪些因素影响化学反应速率。

【新知讲解】【阅读理解】阅读教材p23的内容，总结影响化学反应速率的因素【讲解】相同条件下，不同反应会有不同的速率，例如钠与水反应比镁与水反应更快更剧烈，原因是钠比镁金属性强，也就是说，反应速率首先由反应物的组成、结构和性质的等因素决定，也就是由物质的内因决定。

一、影响化学反应速率的因素1、内因：反应物的组成、结构和性质的等因素【讲解】对于同一个化学反应，外界条件不同，化学反应速率也会不同，你还记得外界条件如何影响反应速率吗？2、外因：浓度、压强、温度、催化剂、接触面积、光照等。

（1）浓度：其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率增大；降低反应物浓度，化学反应速率减小。

（2）压强：对于有气体参加的化学反应，减小容器体积，增大压强，化学反应速率增大；增大容器体积，减小压强，化学反应速率减小。

（3）温度：升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小。

（4）催化剂：催化剂可以改变反应速率，一般情况下，加入催化剂，化学反应速率增大。

（5）其他因素：增大反应物接触面积可以增大反应速率。

【引言】我们可以通过实验现象定性比较反应速率快慢，阅读课本24页，实验探究化学反应速率的影响因素。

【介绍】控制变量法思想如果有多个因素（变量）对实验结果存在影响，往往控制其他因素保持不变，而仅对其中的一个因素进行改变，并通过对比实验来明确该因素是否会产生影响并且如何影响。