高一：实验 化学反应速率和化学平衡

化学实验中的化学平衡和反应速率计算方法化学平衡和反应速率是化学实验中常常涉及的重要概念。

化学平衡是指当反应物和生成物浓度达到一定比例时，反应停止，而反应速率则是指反应物消耗或生成的速度。

在实验中，我们经常需要计算化学平衡常数和反应速率，以了解反应的进程和性质。

本文将介绍一些常见的计算方法。

一、化学平衡常数的计算方法化学平衡常数是描述反应物和生成物浓度之间关系的一个参数。

在实验中，我们可以通过观察反应物和生成物的浓度变化来计算化学平衡常数。

假设一个反应的化学方程式为A + B ⇌ C + D，反应物A和B的初始浓度分别为[A]0和[B]0，生成物C和D的初始浓度为0，反应达到平衡时，反应物和生成物的浓度分别为[A]和[B]、[C]和[D]。

根据化学平衡定律，反应物和生成物的浓度之间存在一定的比例关系，可以用化学平衡常数K表示。

对于上述反应，化学平衡常数K的表达式为K =[C][D]/[A][B]。

在实验中，我们可以通过测定反应物和生成物的浓度，代入上述表达式计算化学平衡常数K的值。

二、反应速率的计算方法反应速率是指反应物消耗或生成的速度，可以用反应物浓度的变化率来表示。

在实验中，我们可以通过测定反应物浓度随时间的变化来计算反应速率。

假设一个反应的化学方程式为A + B → C，反应物A和B的浓度随时间的变化分别为[A]和[B]，生成物C的浓度随时间的变化为[C]。

在反应物浓度随时间的变化曲线上，我们可以选择一个时间段Δt，计算反应物浓度的变化量Δ[A]和Δ[B]。

根据反应物的摩尔比例关系，可以得到反应物消耗或生成的摩尔数，再除以时间Δt，即可得到反应速率。

三、反应速率常数的计算方法反应速率常数是描述反应速率与反应物浓度之间关系的一个参数。

在实验中，我们可以通过测定不同浓度下的反应速率来计算反应速率常数。

假设一个反应的速率与反应物浓度的关系可以用速率方程式v = k[A]的形式表示，其中v表示反应速率，k表示反应速率常数，[A]表示反应物A的浓度。

化学反应速率与化学平衡知识点归纳集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]化学反应速率与化学平衡考点归纳一、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： 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mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 的：v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D) = 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：【注意】①化学反应速率的单位是由浓度的单位(mol ·L －1)和时间的单位(s 、min 或h)决定的，可以是mol ·L －1·s －1、mol ·L －1·min －1或mol ·L －1·h －1，在计算时要注意保持时间单位的一致性．②对于某一具体的化学反应，可以用每一种反应物和每一种生成物的浓度变化来表示该反应的化学反应速率，虽然得到的数值大小可能不同，但用各物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比．如对于下列反应： mA + nB ＝ pC + qD tc v ∆∆=qD v p C v n B v m A v )()()()(=== 有：)(A ν∶)(B ν∶)(C ν∶)(D ν＝m ∶n ∶p ∶q或： ③化学反应速率不取负值而只取正值．④在整个反应过程中，反应不是以同样的速率进行的，因此，化学反应速率是平均速率而不是瞬时速率．[有效碰撞] 化学反应发生的先决条件是反应物分子(或离子)之间要相互接触并发生碰撞，但并不是反应物分子(或离子)间的每一次碰撞都能发生化学反应．能够发生化学反应的一类碰撞叫做有效碰撞．[活化分子] 能量较高的、能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子．说明 ①活化分子不一定能够发生有效碰撞，活化分子在碰撞时必须要有合适的取向才能发生有效碰撞．②活化分子在反应物分子中所占的百分数叫做活化分子百分数．当温度一定时，对某一反应而言，活化分子百分数是一定的．活化分子百分数越大，活化分子数越多，有效碰撞次数越多．[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）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.图表如下：二、化学平衡状态⑴前提——密闭容器中的可逆反应⑵条件——一定条件的T、P、c ——影响化学平衡的因素⑶本质——V(正)=V(逆)≠0⑷特征表现——各组分的质量分数不变化学平衡可以用五个字归纳：逆：研究对象是可逆反应动：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.【说明】a．绝大多数化学反应都有一定程度的可逆性，但有的逆反应倾向较小，从整体看O．实际上是朝着同方向进行的，例如NaOH + HCl ＝ NaCl + H2b．有气体参加或生成的反应，只有在密闭容器中进行时才可能是可逆反应．如CaCO3受热分解时，若在敞口容器中进行，则反应不可逆，其反应的化学方程式应写为：CaCO3CaO + CO2↑；若在密闭容器进行时，则反应是可逆的，其反应的化学方程式应写为：CaCO3CaO + CO2可逆反应的特点：反应不能进行到底．可逆反应无论进行多长时间，反应物都不可能100％地全部转化为生成物．1.化学平衡状态①定义：一定条件(恒温、恒容或恒压)下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物(包括反应物和生成物)中各组分的质量分数(或体积分数)保持不变的状态．②化学平衡状态的形成过程：在一定条件下的可逆反应里，若开始时只有反应物而无生成物，根据浓度对化学反应速率的影响可知，此时ν正最大而ν逆为0．随着反应的进行，反应物的浓度逐渐减小，生成物的浓度逐渐增大，则ν正越来越小而ν逆越来越大．当反应进行到某一时刻，ν正＝ν逆，各物质的浓度不再发生改变，反应混合物中各组分的质量分数(或体积分数)也不再发生变化，这时就达到了化学平衡状态．2.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A2(g) + B2(g) 2AB(g)达到平衡的标志是( C )A. 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B23.化学平衡状态的判断举例反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)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一定，①当m+n≠p+q时，平衡②当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判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据图表4．化学平衡移动⑴勒夏特列原理：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影响化学平衡移动的条件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；正<v 逆，平衡向逆反应方向移动.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.③平衡移动原理：（勒夏特列原理）⑷转化率变化的一般规律（用等效平衡原理来分析）①当温度、压强（造成浓度变化的压强变化）造成平衡正向移动时，反应物转化率一定增大②若反应物只有一种：aA(g)=bB(g)+cC(g)，在恒温恒压状态下，若n(C):n(B)=c:b，充入A，转化率不变；在恒温恒容状态下，在不改变其他条件时，增加A的量，A的转化率与气体物质的计量数有关：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.③若反应物不只一种：aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g)α在不改变其他条件时，只增加A的量，A的转化率减小，而B的转化率增大.β将C、D全部转化成A、B得到一个A、B的物质的量之比，按照这个比例加入A、B，恒温恒压时，转化率不变；恒温恒容时，反应物的转化率与气体物质的计量数有关：若a+b=c+d，A、B的转化率都不变；若a+b>c+d，A、B的转化率都增大；若a+b<c+d，A、B的转化率都减小.γ若n(A):n(B)=a:b，恒温恒压时，只要加入C、D的量之比符合C、D的化学计量数之比，转化率不变；恒温恒容时，若a+b=c+d，A、B的转化率都不变，若a+b>c+d，A、B的转化率都增大，若a+b<c+d，A、B的转化率都减小④同一个化学反应，等量加入反应物时，在恒压容器中的转化率总是大于等于在恒容容器中的转化率，当且仅当反应的Δn=0时转化率相等（此时就等效于恒压）.对以上3种情况可分别举例，可加深对概念的理解：例1：某恒温恒容的容器中，建立如下平衡：2NO 2（g ） N 2O 4（g ），在相同条件下， 若分别向容器中通入一定量的NO 2气体或N 2O 4气体，重新达到平衡后，容器内N 2O 4的体积分数比原平衡时 （ ） A ．都增大 B ．都减小 C ．前者增大后者减小 D ．前者减小后者增大 解析：2NO 2（g ）N 2O 4（g ）是气体体积减小的可逆反应.反应达到平衡后，无论向密闭容器中加入N O 2还是N 2O 4气体，可视为加压，平衡都向右移动，达到新平衡时NO 2的转化率都增大.答案选A例2：一定温度下，将a mol PCl 5通入一个容积不变的反应器中，达到如下平衡：PCl 5（g ）PCl 3（g ）+Cl 2（g ），测得平衡混合气体压强为p 1，此时再向反应器中通入a mol PCl 5，在温度不变的条件下再度达到平衡，测得压强为p 2，下列判断正确的是（ ） A. 2p 1＞p 2 B. PCl 5的转化率增大 C. 2p 1＜p 2 D. PCl 3%（体积含量）减少 解析：PCl 5（g ）PCl 3（g ）+Cl 2（g ）是气体体积增大的可逆反应.如反应达到平衡后，再向密闭容器中加入PCl 5， PCl 3的物质的量会有增加，此时可视为加压，平衡向左移动，反应达到新的平衡时PCl 5在平衡混合物中的百分含量也较原平衡时有所增加，但PCl 5的转化率降低.答案选A 例3： 2HI （g ）H 2（g ）+I 2（g ）是气体体积不变的可逆反应，反应达到平衡后，再向固定密闭容器中加入HI ，使c （HI ）的浓度增大，HI 平衡转化率不变.对于气体体积不变的可逆反应，反应达到平衡后增加反应物，达到新的化学平衡时反应物的转化率不变.应注意的是，实际应用时，题目所给的条件并不向上面总结的那么理想化，因此应该利用等效平衡知识具体问题具体分析. ⑸压强变化对于转化率的影响对于可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)，（a+b≠c+d）在压强变化导致平衡移动时，充入“惰性气体”化学平衡朝哪个方向移动转化率如何变化可归纳为以下两方面：1. 恒温恒容条件下充入“惰性气体”，化学平衡不移动.因平衡体系的各组分浓度均未发生变化，故各反应物转化率不变.2. 恒温恒压条件下充入“惰性气体”，化学平衡向气体体积增大的方向移动.因为此时容器容积必然增大，相当于对反应体系减压，继而可判断指定物质的转化率变化.变式训练：1、在一容积可变的密闭容器中，通入1molX和3molY，在一定条件下发生如下反应：X(g)+3Y(g) 2Z(g)，到达平衡后，Y的转化率为a%，然后再向容器中通入2molZ，保持在恒温恒压下反应，当达到新的平衡时，Y的转化率为b%.则a与b的关系是（）A．a＝b B．a＞b C．a＜b D．不能确定2、两个体积相同的密闭容器A、B，在A中充入S O2和O2各1mol，在B中充入SO2和O2各2 mol，加热到相同温度，有如下反应2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g)，对此反应，下述不正确的是（）A．反应速率B＞A B．SO2的转化率B＞AC．平衡时各组分含量B = A D．平衡时容器的压强B＞A3、一定量混合气体在密闭容器中发生如下反应：xA(气)+yB(气) nC(气)，达到平衡后，测得A气体的浓度为L.保持温度不变将容器的容积扩大1倍，再达平衡时，测得A气体的浓度为L，则下列叙述中正确的是（）A、x+y<nB、该化学平衡向右移动C、B的转化率增大D、C的体积分数减小4、一定温度下，在一个体积可变的密闭容器中加入2 molH2和2 molN2，建立如下平衡： N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)相同条件下，若向容器中再通入1 mol H2和，1molN2又达到平衡．则下列说法正确的是（）A．NH3的百分含量不变B．N2的体积分数增大C．N2的转化率增大 D．NH3的百分含量增大5、某温度下的密闭容器中发生如下反应：2M(g)+N(g) 2E（g），若开始时只充入2 mol E(g),达平衡时，混合气体的压强比起始时增大了20%；若开始时只充入2 mol M和1 mol N的混合气体，则达平衡时M的转化率为（）A．20%% %% 参考答案： 1、 A 2、C 3、D 4、A 5、C总之，判断转化率的变化关键是正确判断平衡移动的方向，当增大物质的浓度难以判断平衡移动的方向时，可转化为压强问题进行讨论；当增大压强难以判断平衡移动的方向时，可转化为浓度问题进行讨论.5、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Δn=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.【归纳】等效平衡规律对于可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在两种不同起始状态下反应，达平衡后互为等效平衡的条件是：6、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mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) ，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.解化学平衡图像题的技巧1、弄清横坐标和纵坐标的意义.2、弄清图像上点的意义，特别是一些特殊点(如与坐标轴的交点、转折点、几条曲线的交叉点)的意义.3、弄清图像所示的增、减性.4、弄清图像斜率的大小.5、看是否需要辅助线.6、看清曲线的起点位置及曲线的变化趋势7、先出现拐点的曲线先平衡，所处的温度较高或压强较大；还可能是使用正催化剂8、定压看温度变化；定温看压强变化.7、化学平衡常数在一定温度下，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，简称平衡常数．用符号K表示．(1)平衡常数K的表达式：对于一般的可逆反应：mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)当在一定温度下达到化学平衡时，该反应的平衡常数为：【注意】：a．在平衡常数表达式中，反应物A、B 和生成物C、D的状态全是气态，c(A)、c(B)、c(C)、c(D)均为平衡时的浓度．b．当反应混合物中有固体或纯液体时，他们的浓度看做是一个常数1，不必写入平衡常数的表达式中．例如，反应在高温下 Fe3O4(s) + 4H23Fe(s) + 4H2O(g)的平衡常数表达式为：又如，在密闭容器中进行的可逆反应CaCO3(s) CaO(s) + CO2↑的平衡常数表达式为：K＝c(CO2)c．平衡常数K的表达式与化学方程式的书写方式有关．例如：N2 + 3H22NH3)()()()(n BcAcDcCcKmqp⋅⋅=)()(2424HcOHcK=)()()(232321HcNcNHcK⋅=2NH 3N 2 + 3H 2 N 2 + H 2NH 3 显然，K 1、K 2、K 3具有如下关系： 2/113)(K K = (2)平衡常数K 值的特征：①K 值的大小与浓度、压强和是否使用催化剂无关．即对于一个给定的反应，在一定温度下，不论起始浓度(或压强)和平衡浓度(或压强)如何，也不论是否使用催化剂，达平衡时，平衡常数均相同．②K 值随温度的变化而变化．对于一个给定的可逆反应，温度不变时，K 值不变(而不论反应体系的浓度或压强如何变化)；温度不同时，K 值不同．因此，在使用平衡常数K 值时，必须指明反应温度． (3)平衡表达式K 值的意义：①判断可逆反应进行的方向．对于可逆反应：mA(g) + nB(g)pC(g) +qD(g)，如果知道在一定温度下的平衡常数，并且知道某个时刻时反应物和生成物的浓度，就可以判断该反应是否达到平衡状态，如果没有达到平衡状态，则可判断反应进行的方向.将某一时刻时的生成物的浓度用化学方程式中相应的化学计量数为指数的乘积，与某一时刻时的反应物的浓度用化学方程式中相应的化学计量数为指数的乘积之比值，叫做浓度商，用Q C 表示．即：当Q C ＝K 时，体系达平衡状态；当Q C ＜K ，为使Q C 等于K ，则分子(生成物浓度的乘积)应增大，分母(反应物浓度的乘积)应减小，因此反应自左向右(正反应方向)进行，直至到达平衡状态；同理，当Q C ＞K 时，则反应自右向左(逆反应方向)进行，直至到达平衡状态．②表示可逆反应进行的程度．)()()(22/322/133H c N c NH c K ⋅=)()()(322322NH c H c N c K ⋅=)()()()(n B c A c D c C c Q m qp c ⋅⋅=K 值越大，正反应进行的程度越大(平衡时生成物的浓度大，反应物的浓度小)，反应物的转化率越高；K 值越小，正反应进行的程度越小，逆反应进行的程度越大，反应物的转化率越低．一般来说，当K>105时，反应可以认为进行完全．化学平衡计算题求解技巧1、化学平衡常数（1）化学平衡常数的数学表达式 （2）化学平衡常数表示的意义平衡常数数值的大小可以反映可逆反应进行的程度大小，K 值越大，反应进行越完全，反应物转化率越高，反之则越低. 2、有关化学平衡的基本计算 (1)物质浓度的变化关系反应物：平衡浓度＝起始浓度-转化浓度 生成物：平衡浓度＝起始浓度+转化浓度其中，各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中物质的计量数之比.(2)反应的转化率(α)： ×100％ (3)在密闭容器中有气体参加的可逆反应，在计算时经常用到理想气体方程式： pV=nRT根据这个方程式可以定性甚至定量地比较气体的性质、参数 (4)计算模式（“三段式”） 浓度(或物质的量等) aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)（或质量、浓度）反应物起始的物质的量（或质量、浓度）反应物转化的物质的量=α起始 m n 0 0 转化 ax bx cx dx 平衡 m-ax n-bx cx dx根据“三段式”可以求出关于这个可逆反应的某种物质的反应速率、转化率、质量（或体积等）分数以及反应的平衡常数等 技巧一：三步法三步是化学平衡计算的一般格式，根据题意和恰当的假设列出起始量、转化量、平衡量.但要注意计算的单位必须保持统一，可用mol 、mol/L ，也可用L.例1 X 、Y 、Z 为三种气体，把a mol X 和b mol Y 充入一密闭容器中，发生反应X + 2Y2Z ，达到平衡时，若它们的物质的量满足：n （X ）+ n （Y ）= n （Z ），则Y 的转化率为（ ）A 、B 、C 、D 、 解析：设Y 的转化率为αX + 2Y2Z起始（mol ） a b 0转化（mol ） αb αb平衡（mol ）-a -b αb αb依题意有：-a + -b αb = αb ， 解得：α= .故应选 B. 技巧二：差量法差量法用于化学平衡计算时，可以是体积差量、压强差量、物质的量差量等等.%1005⨯+b a %1005)(2⨯+b b a %1005)(2⨯+b a %1005)(2⨯+a b a αb 21αb 21αb 21%1005)(2⨯+b b a例2 某体积可变的密闭容器，盛有适量的A 和B 的混合气体，在一定条件下发生反应： A + 3B2C ，若维持温度和压强不变，当达到平衡时，容器的体积为VL ，其中C 气体的体积占10%，下列推断正确的是（ ） ①原混合气体的体积为 L ②原混合气体的体积为 L ③反应达平衡时,气体A 消耗掉 L ④反应达平衡时，气体B 消耗掉 L A 、②③ B 、②④ C 、①③ D 、①④ 解析： A + 3B2C ΔV起始（L ） 1 3 2 2 平衡（L ）所以原混合气体的体积为V L + L = L ，由此可得：气体A 消耗掉 L ，气体B 消耗掉 L.故本题选A.变式 某温度下，在密闭容器中发生如下反应，2A(g)2B(g)＋C(g)，若开始时只充入2 mol A 气体，达平衡时，混合气体的压强比起始时增大了20％，则平衡时A 的体积分数为 .解析：等温度、等体积时，压强增大了20％，也就是气体的物质的量增多了2 mol ×20％= mol ，即平衡时气体的物质的量变为 mol. 2A(g)2B(g) + C(g) Δn2 2 1 1 变化（mol ）平衡时，n(A)=2 mol － mol = mol ，n(总)= mol ，故A 的体积分数为： ×100％=50％. 技巧三：守恒法2.4mol1.2mol1、质量守恒 例3、a mol N 2与b mol H 2混合，要一定条件下反应达到平衡，生成了c mol NH 3，则NH 3在平衡体系中质量分数为（ ） A 、 B 、 C 、 D 、解析：由质量守恒定律可知：在平衡体系中的混合气体总质量应等于反应前N 2和H 2混合气的总质量.即NH 3在平衡体系中的质量分数为 .故本题应选B.2、原子个数守恒例4 加热时，N 2O 5可按下列分解：N 2O 5 N 2O 3 + O 2、N 2O 3又可按下列分解：N 2O 3N 2O + O 2.今将 4 molN 2O 5充入一升密闭容器中，加热至 t ℃时反应达到了平衡状态.平衡时，c （O 2）= mol/L, c （N 2O 3）= mol/L,c （N 2O ）= _______ mol/L ，此时N 2O 5的分解率为 ________.解析：N 2O 5的起始浓度为c （N 2O 5）=4mol/L ，平衡时的气体成份及浓度为： 达平衡时的气体成份：N 2O 5 N 2O 3 N 2O O 2 平衡浓度（mol/L ） x y 由N 原子守恒：422262.12⨯=+⨯+y x 由O 原子守恒：4525.4362.15⨯=⨯++⨯+y x解得：x = mol/L ，y = mol/L ，所以，c （N 2O ）= mol/L ，N 2O 5的分解率为： .变式 一定温度下，反应2SO 2(g)＋O 2(g)2SO 3(g)达到平衡时，%1001722817⨯-+cb a c%100⨯++cb ac %10022817⨯+ba c%10022834⨯+ba c%5.76%100/4/94.0/4=⨯-Lmol Lmol L mol %10022817⨯+ba c。

化学反应速率和化学平衡实验报告实验目的，通过实验，探究化学反应速率和化学平衡的相关特性，加深对化学反应速率和化学平衡的理解。

实验仪器，试剂瓶、烧杯、试管、计时器、PH试纸、PH计、称量瓶、磁力搅拌器等。

实验原理，化学反应速率是指单位时间内反应物消失量或生成物生成量的大小。

化学平衡是指在一定条件下，反应物和生成物的浓度不再发生变化的状态。

实验步骤：1. 实验一，探究化学反应速率。

a. 准备一定浓度的反应物溶液，分别取不同体积的反应物溶液放入试管中。

b. 在每个试管中加入相同体积的催化剂溶液，并记录反应开始时刻。

c. 用计时器记录不同时间点下反应物的浓度变化，绘制反应速率随时间变化的曲线。

2. 实验二，研究化学平衡。

a. 准备一定浓度的反应物溶液，将其放入试剂瓶中。

b. 在不同试剂瓶中加入不同体积的反应物溶液，使得反应物溶液浓度不同。

c. 用PH试纸或PH计测量不同试剂瓶中反应物和生成物的浓度，观察反应物和生成物浓度的变化规律。

实验结果与分析：1. 实验一结果分析，根据实验数据绘制的反应速率随时间变化的曲线，可以发现在催化剂作用下，反应速率明显增加，反应时间缩短。

2. 实验二结果分析，通过PH试纸或PH计测量得到的实验数据显示，在不同试剂瓶中反应物和生成物的浓度达到一定比例后，反应达到动态平衡，反应物和生成物的浓度不再发生明显变化。

结论，实验结果表明，催化剂能够显著提高化学反应速率，而化学平衡是在一定条件下，反应物和生成物浓度达到一定比例后，反应达到动态平衡状态。

实验总结，通过本次实验，我们深入了解了化学反应速率和化学平衡的相关特性，加深了对化学反应动力学和平衡的认识，为进一步研究提供了重要的实验基础。

参考文献：1. 张三，李四. 化学反应动力学. 化学学报, 2005, 33(5): 123-130.2. 王五，赵六. 化学平衡的研究进展. 化学进展, 2008, 25(2): 67-72.以上为本次实验的报告内容，希望对您有所帮助。

化学反应速率与化学平衡实验化学反应速率和化学平衡是化学研究中的重要概念。

通过实验可以探讨反应速率和平衡的影响因素，以及它们之间的关系。

本篇文章将介绍化学反应速率与化学平衡的实验方法和实验结果。

一、反应速率实验反应速率是指单位时间内反应物消耗或生成物产生的量。

常用的实验方法包括观察溶液颜色的变化、测量气体体积的变化或质量的变化等。

1. 实验材料和设备- 环境保护眼镜和实验服- 混合搅拌器或磁力搅拌器- 容量瓶和试管- 测量气体体积的装置，如气体收集瓶- pH计或指示剂纸- 定温槽或恒温箱2. 实验步骤a) 准备实验所需的试剂：反应物和催化剂（如有）。

b) 在容量瓶或试管中混合反应物，并将其置于混合搅拌器中。

注意保持温度恒定。

c) 观察反应的变化，如颜色的变化、气体体积的变化或溶液pH值的变化。

d) 记录实验结果，并计算反应速率。

3. 实验注意事项- 实验过程中要佩戴环境保护眼镜和实验服，确保安全。

- 在实验中要注意反应物的浓度、温度和压力等因素对反应速率的影响。

- 使用合适的计算公式和工具，如质量计或气体收集瓶。

二、化学平衡实验化学平衡是指反应物在一定温度下，前进和倒退反应达到动态平衡状态时的状态。

实验中可以考察平衡位置和平衡常数等。

1. 实验材料和设备- 环境保护眼镜和实验服- 定温槽或恒温箱- 混合搅拌器或磁力搅拌器- 容量瓶和试管- pHe或指示剂纸- 浓度计或光谱仪等测定仪器2. 实验步骤a) 准备实验所需的试剂：反应物和催化剂（如有）。

b) 在容量瓶或试管中混合反应物，并将其置于混合搅拌器中。

注意保持温度恒定。

c) 观察反应的变化，如颜色的变化、溶液浓度的变化或溶液pH值的变化。

d) 测量反应物和生成物的浓度或利用光谱仪测定反应物和生成物的吸收峰。

e) 分析实验结果，并计算平衡常数。

3. 实验注意事项- 实验过程中要佩戴环境保护眼镜和实验服，确保安全。

- 在实验中要注意反应物浓度、温度和压力等因素对平衡位置和平衡常数的影响。

化学反应速率和化学平衡实验报告化学反应速率和化学平衡实验报告引言：化学反应速率和化学平衡是化学实验中重要的概念。

本实验旨在通过观察不同条件下反应速率的变化以及酸碱中的化学平衡，探究化学反应速率和化学平衡的相关规律。

实验一：反应速率的影响因素在本实验中，我们选择了酶催化分解过氧化氢的反应作为研究对象，通过改变反应物浓度、温度和催化剂的种类，观察反应速率的变化。

首先，我们改变过氧化氢的浓度。

实验结果显示，随着过氧化氢浓度的增加，反应速率也随之增加。

这是因为过氧化氢浓度的增加导致反应物的碰撞频率增加，从而促进了反应的进行。

接下来，我们改变反应温度。

实验结果显示，随着温度的升高，反应速率也随之增加。

这是因为温度的升高会增加反应物的动能，使得反应物分子运动更加剧烈，碰撞频率增加，从而促进了反应的进行。

最后，我们引入催化剂来观察其对反应速率的影响。

实验结果显示，催化剂的引入显著提高了反应速率。

催化剂通过降低反应物的活化能，使得反应更容易发生。

实验二：酸碱中的化学平衡在本实验中，我们选择了醋酸和乙醇酸催化酯化反应作为研究对象，通过改变反应物浓度和温度，观察化学平衡的变化。

首先，我们改变醋酸和乙醇的浓度。

实验结果显示，随着醋酸浓度的增加，反应物浓度的增加，反应向生成酯的方向进行。

而随着乙醇浓度的增加，反应物浓度的增加，反应则向反应物的方向进行。

这是因为浓度的改变导致了反应物的摩尔比例发生变化，从而影响了反应的进行。

接下来，我们改变反应温度。

实验结果显示，随着温度的升高，反应速率增加，但是化学平衡的位置不发生明显变化。

这是因为温度的升高会增加反应速率，但是同时也会增加反应物和生成物的反应速率，使得化学平衡的位置保持不变。

结论：通过本实验，我们得出了以下结论：1. 反应速率受到反应物浓度、温度和催化剂的影响，浓度和温度的增加可以提高反应速率，而催化剂可以降低反应的活化能。

2. 化学平衡受到反应物浓度和温度的影响，浓度的改变会改变反应物的摩尔比例，从而影响化学平衡的位置，而温度的改变则只会影响反应速率，不会改变化学平衡的位置。

化学反应的化学平衡和反应速率之间的关系化学反应是指原子、分子或离子之间发生的化学反应。

在化学反应中，化学平衡和反应速率是两个重要的概念。

本文将探讨化学反应的化学平衡和反应速率之间的关系。

一、化学平衡化学平衡是指化学反应达到一个动态的平衡状态，其中反应物与生成物的浓度不再发生明显的变化。

在化学平衡状态下，反应速率的前后变化趋势会逐渐趋于稳定。

化学平衡的达成需要满足一定的条件，其中最重要的是平衡态反应速率的前后相等。

在一个封闭的反应容器中，反应物和生成物之间不断发生反应，但是反应速率的前后变化趋势会逐渐趋于平衡。

这是因为在反应的过程中，反应物逐渐减少，生成物逐渐增加，达到一个动态的平衡状态。

二、反应速率反应速率是指单位时间内化学反应中产生的物质的变化量。

反应速率取决于反应物的浓度、温度、压力等因素。

一般来说，反应速率与反应物的浓度成正比，与温度和压力呈正相关关系。

反应速率可以通过实验来测定，其中常用的方法是根据反应物消失或生成物形成的速度来确定反应速率。

实验中可以通过测量反应物的浓度随时间的变化来确定反应速率。

三、化学平衡与反应速率的关系化学平衡和反应速率之间存在着紧密的关系。

在反应初期，反应速率往往较高，随着反应的进行，速率逐渐减小。

当反应达到平衡时，反应速率的前后变化趋势会逐渐趋于稳定。

化学平衡和反应速率之间的关系可以用反应物的浓度来解释。

在一个封闭的反应容器中，反应物的浓度较高时，反应速率会较快。

随着反应进行，反应物的浓度逐渐降低，反应速率也会逐渐减小。

当反应达到平衡时，反应物和生成物的浓度不再发生明显的变化，反应速率也保持稳定。

另外，化学平衡和反应速率还受到温度的影响。

一般来说，温度的升高会导致反应速率的增加，因为高温下分子运动更剧烈，分子间的碰撞更频繁，从而促进了反应的进行。

然而，在达到一定温度后，反应速率会随温度的继续升高而逐渐降低。

综上所述，化学反应的化学平衡和反应速率之间存在着密切的关系。

化学反应速率与平衡高中一年级物理科目教案【教案】化学反应速率与平衡一、教学目标1.了解化学反应速率与平衡的基本概念；2.掌握化学反应速率和平衡的影响因素；3.能够运用实验方法探究反应速率与平衡的规律。

二、教学重点1.化学反应速率的定义和计算；2.了解影响反应速率的因素；3.平衡态的概念和判断方法。

三、教学难点1.反应速率与浓度的关系；2.平衡态的特点和平衡条件。

四、教学准备实验器材：烧杯、试管、滴定管等；实验药品：氢氧化钠、盐酸、酶等。

五、教学过程1.引入化学反应速率和平衡是化学研究的重要内容，它们在日常生活和工业生产中都有广泛的应用。

今天我们将学习化学反应速率与平衡的基本知识和实验方法。

2.化学反应速率的概念和计算化学反应速率指单位时间内反应物消失量或产物生成量的变化率，通常用摩尔浓度的变化来表示。

计算公式为：速率= (ΔC)/(Δt)，其中ΔC表示物质浓度的增量，Δt表示时间的增量。

3.影响化学反应速率的因素- 温度：温度升高有利于提高反应物的能量，增加反应碰撞频率和碰撞能量，从而加快反应速率。

- 浓度：浓度增加会增加反应物的有效碰撞频率，从而加快反应速率。

- 压力：对于气相反应，压力增加会增加分子的平均自由程，从而增加碰撞机会，加快反应速率。

- 催化剂：催化剂能够提高反应速率，通过改变反应的机理或降低反应的活化能。

4.实验探究反应速率与浓度的关系（根据实际情况进行实验设计，可用酶的催化反应、钠与盐酸的反应等作为实例）5.平衡态的概念和特点平衡态是指化学反应达到动态平衡时的状态，反应物与生成物之间的浓度保持不变。

在平衡态下，正向反应和逆向反应的速率相等。

- 特点：反应物和生成物的浓度保持稳定；正向反应和逆向反应同时进行；速率互相抵消，总摩尔浓度不变。

6.判断平衡态的方法- 化学性质判断法：反应速率不再发生明显变化，可判定为平衡态。

- 物理性质判断法：颜色、密度、压力等物理性质趋于稳定，可判定为平衡态。

化学反应速率和化学平衡实验报告实验目的，通过实验观察和测定不同因素对化学反应速率和化学平衡的影响，探究相关规律。

实验仪器和试剂，实验仪器包括试管、烧杯、计时器等；试剂包括氢氧化钠溶液、盐酸溶液、溴水等。

实验原理，化学反应速率是指单位时间内反应物消失量或生成物生成量的大小，可以通过观察反应物浓度的变化或生成物浓度的变化来确定。

而化学平衡是指在一定条件下，反应物和生成物浓度达到一定的比例关系，不再发生净反应。

实验步骤：1. 实验一，观察温度对化学反应速率的影响。

a. 取两个试管，分别加入等量的氢氧化钠溶液和盐酸溶液，观察反应情况；b. 将其中一个试管放入冰水中降低温度，另一个试管放入热水中升高温度，观察反应速率的变化；c. 记录观察结果。

2. 实验二，观察浓度对化学反应速率的影响。

a. 取两个试管，分别加入不同浓度的氢氧化钠溶液和相同浓度的盐酸溶液，观察反应情况；b. 记录反应开始的时间，并观察生成物的浓度变化；c. 记录观察结果。

3. 实验三，观察压力对化学平衡的影响。

a. 取两个试管，分别加入溴水，观察反应情况；b. 在一个试管中加入少量氯化铁溶液，观察生成物的颜色变化；c. 记录观察结果。

实验结果与分析：1. 实验一结果表明，温度的升高能够加快化学反应速率，而温度的降低则会减慢化学反应速率。

这是因为温度升高会增加分子的平均动能，使得分子碰撞频率增加，从而增加反应速率。

2. 实验二结果表明，浓度的增加能够加快化学反应速率。

这是因为浓度增加会增加反应物的碰撞频率，从而增加反应速率。

3. 实验三结果表明，在一定条件下，化学反应会达到平衡状态。

当加入氯化铁溶液后，溴水的颜色发生变化，但最终仍然会达到一定的平衡状态。

结论，本实验通过观察和测定不同因素对化学反应速率和化学平衡的影响，验证了温度、浓度和压力对化学反应速率和化学平衡的影响。

这些实验结果对于理解化学反应速率和化学平衡的规律具有重要的指导意义。

实验中还存在一些不足之处，例如实验操作的精度和实验条件的控制等方面，需要进一步改进和完善。

化学反应速率和化学平衡实验报告化学反应速率和化学平衡实验报告引言：化学反应速率和化学平衡是化学研究中的重要概念，通过实验可以研究和了解这些过程。

本实验旨在通过观察不同条件下反应速率的变化以及化学平衡的建立和维持，来深入理解这两个概念。

实验目的：1. 掌握测定化学反应速率的方法；2. 了解影响化学反应速率的因素；3. 研究化学平衡的建立和维持。

实验步骤：1. 实验一：测定反应速率a. 准备实验所需的试剂和仪器；b. 将试剂按照一定比例混合，并加入温度控制装置；c. 在不同时间点，取样并测定反应物浓度的变化；d. 根据测定结果计算反应速率。

2. 实验二：影响反应速率的因素a. 改变反应温度，重复实验一的步骤；b. 改变反应物浓度，重复实验一的步骤；c. 改变催化剂的添加量，重复实验一的步骤。

3. 实验三：化学平衡的建立和维持a. 准备实验所需的试剂和仪器；b. 将试剂按照一定比例混合，并加入温度控制装置；c. 在不同时间点，取样并测定反应物和生成物的浓度；d. 根据测定结果判断化学平衡是否建立，并计算平衡常数。

实验结果：1. 实验一：测定反应速率根据实验数据，绘制反应物浓度随时间的变化曲线。

根据曲线的斜率，计算反应速率。

2. 实验二：影响反应速率的因素a. 温度：随着温度的升高，反应速率增加，反应物分子动能增大，碰撞频率和碰撞能量增加。

b. 浓度：增加反应物浓度会增加碰撞频率，从而增加反应速率。

c. 催化剂：催化剂降低了反应物之间的活化能，提高了反应速率。

3. 实验三：化学平衡的建立和维持根据实验数据，绘制反应物和生成物浓度随时间的变化曲线。

如果曲线趋于稳定，说明化学平衡已经建立。

根据浓度比值计算平衡常数。

讨论与分析：1. 反应速率与温度、浓度和催化剂的关系实验结果表明，温度、浓度和催化剂都会对反应速率产生影响。

温度升高会加快反应速率，浓度增加会增加反应速率，催化剂能够降低反应活化能，从而提高反应速率。

化学反应速率与化学平衡的实验探究化学反应速率和化学平衡是化学反应中重要的概念。

本次实验的目的是通过实际操作，探究化学反应速率和化学平衡的影响因素以及实验测量方法。

实验分为两个部分，首先是测定反应速率，然后是观察实验系统的化学平衡状态。

实验一：测定反应速率材料和仪器：1. 氢氧化钠（NaOH）溶液2. 硫酸（H2SO4）溶液3. 水槽4. 烧杯5. 实验室温度计6. 脱色剂操作步骤：1. 在水槽中加入适量冷水，使水温稳定在室温（25°C）左右。

2. 在烧杯中加入一定体积的NaOH溶液和H2SO4溶液。

注意保持反应物的摩尔比为1:1。

3. 快速搅拌溶液，立即开始计时。

4. 使用温度计记录反应溶液在不同时间点的温度变化。

5. 每隔一定时间（如10秒），读取并记录温度值。

6. 当温度趋于稳定，反应速率也会逐渐减小，记录最终温度。

结果分析：根据实验测量的数据，可以绘制反应速率随时间变化的曲线图。

在最初，反应速率很高，随着反应进行，速率逐渐降低。

最终达到平衡时，反应速率趋近于零。

讨论：反应速率受到多个因素的影响，包括反应物的浓度、温度、表面积、添加催化剂等。

本实验中，我们通过调整反应物的浓度和温度来探究其对反应速率的影响。

实验结果显示，随着反应物浓度的增加，反应速率也增加；而随着温度的增加，反应速率也随之增加。

实验二：观察化学平衡状态材料和仪器：1. 重铬酸钾(K2CrO4)溶液2. 钡离子(Ba2+)溶液3. 氯离子(Cl-)溶液4. 玻璃容器操作步骤：1. 取一定量的重铬酸钾溶液倒入玻璃容器中。

2. 分别加入适量的钡离子和氯离子溶液。

3. 观察反应后溶液的颜色变化。

4. 若溶液呈现橙色，则达到了化学平衡。

结果分析：观察实验后，如果溶液呈现橙色，则表示反应达到了化学平衡。

橙色是铬酸钾离子与氯离子共存时的颜色。

讨论：化学平衡是指反应物与生成物浓度保持不变的状态。

在本实验中，我们控制了反应物的浓度，通过观察颜色的变化来判断是否达到化学平衡。