第二节 化学平衡和化学反应进行的方向

第二章化学反应速率和化学平衡一、化学反应速率1. 化学反应速率（v）⑴定义：用来衡量化学反应的快慢，单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化⑵表示方法：单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示⑶计算公式：v=Δc/Δt（υ：平均速率，Δc：浓度变化，Δt：时间）单位：mol/（L?s）⑷影响因素：①决定因素（内因）：反应物的性质（决定因素）②条件因素（外因）：反应所处的条件※注意：（1）、参加反应的物质为固体和液体，由于压强的变化对浓度几乎无影响，可以认为反应速率不变。

（2）、惰性气体对于速率的影响①恒温恒容：充入惰性气体→总压增大，但各分压不变，各物质浓度不变→反应速率不变②恒温恒体：充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢二、化学平衡（一）1.定义：一定条件下，当一个可逆反应进行到正逆反应速率相等时，更组成成分浓度不再改变，达到表面上静止的一种“平衡”，这就是这个反应所能达到的限度即化学平衡状态。

2、化学平衡的特征逆（研究前提是可逆反应）；等（同一物质的正逆反应速率相等）；动（动态平衡）定（各物质的浓度与质量分数恒定）；变（条件改变，平衡发生变化）3、判断平衡的依据判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据②在单位时间内消耗了n m olB同时消耗了p但（二）影响化学平衡移动的因素1、浓度对化学平衡移动的影响（1）影响规律：在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减少生成物的浓度，都可以使平衡向正方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使平衡向逆方向移动（2）增加固体或纯液体的量，由于浓度不变，所以平衡不移动（3）在溶液中进行的反应，如果稀释溶液，反应物浓度减小，生成物浓度也减小， V正减小，V逆也减小，但是减小的程度不同，总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和大的方向移动。

2、温度对化学平衡移动的影响影响规律：在其他条件不变的情况下，温度升高会使化学平衡向着吸热反应方向移动，温度降低会使化学平衡向着放热反应方向移动。

第四章化学平衡本章总目标：1：了解化学平衡的概念，理解平衡常数的意义；2：掌握有关化学平衡的计算；3:熟悉有关化学平衡移动原理.各小节目标:第一节：化学平衡状态1：熟悉可逆反应达到平衡的特征——反应体系中各种物质的生成速率分别等于其消耗的速率，各种物质的浓度将不再改变。

2：了解平衡常数、平衡转化率这两个概念的意义.第二节：化学反应进行的方向学会运用标准平衡常数判断化学反应的方向:时,反应向逆向进行。

向正反应方向进行。

时体系达到平衡状态.第三节;标准平衡常数与的关系1：掌握化学反应等温式（）,当体系处于平衡状态的时候。

2：重点掌握运用公式进行热力学数据之间的计算。

第四节:化学平衡的移动1：熟悉温度、浓度、压强对化学平衡的影响,2：熟练地根据条件的改变判断平衡移动的方向。

习题一选择题1。

可逆反应达平衡后，若反应速率常数k发生变化，则标准平衡常数（）（《无机化学例题与习题》吉大版）A。

一定发生变化B。

一定不变C. 不一定变化D。

与k无关2.反应：2CO（g）+O2（g）2CO2（g）在300K时的Kc与Kp的比值约为（）A。

25 B。

2500 C。

2。

2 D.0.04 3。

反应的温度一定，则下列的陈述中正确的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版）A.平衡常数能准确代表反应进行的完全程度B。

转化率能准确代表反应进行的完全程度C. 平衡常数和转化率都能准确代表反应进行的完全程度D。

平衡常数和转化率都不能代表反应进行的完全程度4.相同温度下:2H2（g）+S2（g）2H2S（g）Kp12Br2（g）+2H2S（g）4HBr+S2（g）Kp2H2（g）+Br2（g）2HBr(g）Kp3则Kp2等于( )A. Kp1· Kp3B.（Kp3）2/ Kp1C. 2Kp1· Kp3D. Kp3/ Kp15.下列反应中，K˚的值小于Kp值的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版)A. H2(g）+Cl2(g）== 2HCl（g）B。

第二章化学反应速率和化学平衡一、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。

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。

第二讲化学反应进行的方向和化学平衡状态一、选择题1．在已经处于化学平衡状态的体系中，如果下列量发生变化，其中一定能表明化学平衡移动的是( )A．反应混合物的浓度B．反应体系的压强C．正、逆反应的速率D．反应物的转化率解析对于“等体反应”，缩小反应容器，压强增大，平衡不移动，但反应混合物的浓度增大，正逆反应速率增大，可知A、B、C错误。

答案 D2．分析下列反应在任何温度下均能自发进行的是()。

A．2N2(g)＋O2(g)===2N2O(g)ΔH＝＋163 kJ·mol－1B．Ag(s)＋12Cl2(g)===AgCl(s)ΔH＝－127 kJ·mol－1C．HgO(s)===Hg(l)＋12O2(g)ΔH＝＋91 kJ·mol－1D．H2O2(l)===12O2(g)＋H2O(l)ΔH＝－98 kJ·mol－1解析反应自发进行的前提条件是反应的ΔH－TΔS<0，温度的变化可能使ΔH－TΔS 的符号发生变化。

对于A项，ΔH>0，ΔS<0，在任何温度下，ΔH－TΔS>0，即任何温度下，反应都不能自发进行；对于B项，ΔH<0，ΔS<0，在较低温度下，ΔH－TΔS<0，即反应温度不能过高；对于C项，ΔH>0，ΔS>0，若使反应自发进行，即ΔH－TΔS<0，必须提高温度，即反应只有在较高温度时能自发进行；对于D项，ΔH<0，ΔS>0，在任何温度下，ΔH－TΔS<0，即在任何温度下反应均能自发进行。

答案 D2．某温度下，对于反应N2(g)＋3H23(g)ΔH＝－92.4kJ/mol。

N2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。

下列说法正确的是()A．将1 mol氮气、3 mol氢气，置于1 L密闭容器中发生反应，放出的热量为92.4 kJB．平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)＜K(B)C．上述反应在达到平衡后，增大压强，H2的转化率增大D．升高温度，平衡向逆反应方向移动，说明逆反应速率增大，正反应速率减小解析因为该反应为可逆反应，加入1 mol N2、3 mol H2，两者不可能完全反应生成NH3，所以放出的热量小于92.4 kJ，A错；从状态A到状态B的过程中，改变的是压强，温度没有改变，所以平衡常数不变，B错；因为该反应是气体体积减小的反应，增大压强平衡向正反应方向移动，H2的转化率增大，C对；升高温度，正、逆反应速率都增大，D错。

【重点内容】化学平衡的移动，化学反应进行的方向。

2【内容讲解】一、化学平衡的移动1、含义：可逆反应达到平衡状态后，反应条件（如浓度、压强、温度）改变，使正和逆不再相等，原平衡被破坏；一段时间后，在新的条件下，正、逆反应速率又重新相等，即V正'=V逆'，此时达到了新的平衡状态，称为化学平衡的移动。

应注意：v正'≠v正，v逆'≠v逆。

2、影响因素：（1）浓度：其它条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动；增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动。

在下列反应速率（v）对时间（t）的关系图象中，在t1时刻发生下述相应条件的变化，则正、逆反应速率的改变情况如图所示：①增大反应物浓度；②减小生成物浓度；③增大生成物浓度；④减小反应物浓度注：①由于纯固体或纯液体的浓度为常数，所以改变纯固体或纯液体的量，不影响化学反应速率，因此平衡不发生移动。

②增大（或减小）一种反应物A的浓度，可以使另一种反应物B的转化率增大（或减小），而反应物A的转化率减小（或增大）。

（2）压强：其它条件不变时，对于有气体参加的可逆反应，且反应前后气体分子数即气体体积数不相等，则当缩小体积以增大平衡混合物的压强时，平衡向气体体积数减小的方向移动；反之当增大体积来减小平衡混合物的压强时，平衡向气体体积数增大的方向移动；若反应前后气体分子数即气体体积数相等的可逆反应，达到平衡后改变压强，则平衡不移动。

对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在下列v－t图中，在t1时刻发生下述相应条件的变化，则正、逆反应速率的改变情况如图所示：①m +n ＞p +q，增大压强；②m +n ＞p +q，减小压强；③m +n ＜p +q，增大压强；④m +n ＜p +q，减小压强；⑤m +n ＝p +q，增大压强；⑥m +n ＝p +q，减小压强。

（3）温度：其它条件不变时，升高温度，平衡向吸热反应（△H＞0）方向移动；降低温度，平衡向放热反应（△H＜0）方向移动。

【重点内容】化学平衡的移动，化学反应进行的方向。

2【内容讲解】一、化学平衡的移动1、含义：可逆反应达到平衡状态后，反应条件（如浓度、压强、温度）改变，使正和逆不再相等，原平衡被破坏；一段时间后，在新的条件下，正、逆反应速率又重新相等，即V正'=V逆'，此时达到了新的平衡状态，称为化学平衡的移动。

应注意：v正'≠v正，v逆'≠v逆。

2、影响因素：（1）浓度：其它条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动；增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动。

在下列反应速率（v）对时间（t）的关系图象中，在t1时刻发生下述相应条件的变化，则正、逆反应速率的改变情况如图所示：①增大反应物浓度；②减小生成物浓度；③增大生成物浓度；④减小反应物浓度注：①由于纯固体或纯液体的浓度为常数，所以改变纯固体或纯液体的量，不影响化学反应速率，因此平衡不发生移动。

②增大（或减小）一种反应物A的浓度，可以使另一种反应物B的转化率增大（或减小），而反应物A 的转化率减小（或增大）。

（2）压强：其它条件不变时，对于有气体参加的可逆反应，且反应前后气体分子数即气体体积数不相等，则当缩小体积以增大平衡混合物的压强时，平衡向气体体积数减小的方向移动；反之当增大体积来减小平衡混合物的压强时，平衡向气体体积数增大的方向移动；若反应前后气体分子数即气体体积数相等的可逆反应，达到平衡后改变压强，则平衡不移动。

对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在下列v－t图中，在t1时刻发生下述相应条件的变化，则正、逆反应速率的改变情况如图所示：①m +n ＞p +q，增大压强；②m +n ＞p +q，减小压强；③m +n ＜p +q，增大压强；④m +n ＜p +q，减小压强；⑤m +n ＝p +q，增大压强；⑥m +n ＝p +q，减小压强。

（3）温度：其它条件不变时，升高温度，平衡向吸热反应（△H＞0）方向移动；降低温度，平衡向放热反应（△H＜0）方向移动。

化学平衡及化学反应进行的方向2、化学平衡的特征以及判断依据（1）化学平衡状态具有“等”、“定”、“动”、“变”四个基本特征。

（2）判断可逆反应达到平衡状态的根本依据是：①正反应速率等于逆反应速率。

②各组分的的浓度保持不变。

（3）化学平衡的移动①概念：可逆反应中，旧化学平衡被破坏，新化学平衡建立的过程叫做化学平衡的移动。

化学平衡移动的实质是外界因素改变了反应速率，使正、逆反应速率不再相等，通过反应，在新的条件下达到正、逆反应速率相等。

可用下图表示：平衡移动的方向与v(正)、v(逆)的相对大小有关，化学平衡向着反应速率大的方向移动。

②外界条件与化学平衡移动的关系● 浓度：在其它条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，平衡向正反应方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，平衡向逆反应方向移动。

● 压强：在其它条件不变的情况下，增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动；减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。

● 温度：在其它条件不变的情况下，温度升高，会使化学平衡向着吸热反应方向移动；温度降低，会使化学平衡向着放热反应方向移动。

注意：A、固体及纯液体物质的浓度是一定值，反应速率不因其量的改变而改变，所以增加或减少固体及纯液体物质的量，不影响化学平衡。

B、改变压强是通过改变容器体积，进而改变气态物质浓度，进而改变反应速率影响化学平衡的。

所以，压强对化学平衡的影响实质是浓度对化学平衡的影响。

下列情况改变压强平衡不移动：(a).平衡体系中没有气体物质，改变压强不会改变浓度，平衡不移动。

(b).反应前后气体体积不变(即气态反应物和生成物的化学计量数之和相等)的可逆反应。

如：H2(g)+I2(g)2HI(g)改变压强同等程度改变反应速率，平衡不移动。

(c).向固定容积的容器中充入不参加反应的气体(如惰性气体He、Ar)，压强虽然增大了，但气态物质的浓度不变，平衡不移动。

C、只要是升高温度，平衡一定移动，且新平衡状态的速率一定大于原平衡状态的速率。

第二章化学反应速率和化学平衡一、化学反应速率1. 化学反应速率（v）⑴定义:用来衡量化学反应的快慢，单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化⑵表示方法：单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示⑶计算公式：v=Δc/Δt（υ：平均速率，Δc：浓度变化，Δt：时间)单位：mol/（L•s）⑷影响因素:①决定因素（内因）：反应物的性质（决定因素）②条件因素（外因）:反应所处的条件外因对化学反应速率影响的变化规律条件变化活化分子的量的变化反应速率的变化反应物的浓度增大单位体积里的总数目增多,百分数不变增大减小单位体积里的总数目减少，百分数不变减小气体反应物的压强增大单位体积里的总数目增多，百分数不变增大减小单位体积里的总数目减少，百分数不变减小反应物的温度升高百分数增大，单位体积里的总数目增多增大降低百分数减少，单位体积里的总数目减少减小反应物的催化剂使用百分数剧增，单位体积里的总数目剧增剧增撤去百分数剧减，单位体积里的总数目剧减剧减其他光,电磁波，超声波，固体反应物颗粒的大小，溶剂等有影响※注意：(1)、参加反应的物质为固体和液体，由于压强的变化对浓度几乎无影响，可以认为反应速率不变.（2)、惰性气体对于速率的影响①恒温恒容：充入惰性气体→总压增大，但各分压不变，各物质浓度不变→反应速率不变②恒温恒体：充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢二、化学平衡（一）1。

定义：一定条件下，当一个可逆反应进行到正逆反应速率相等时，更组成成分浓度不再改变，达到表面上静止的一种“平衡”，这就是这个反应所能达到的限度即化学平衡状态。

2、化学平衡的特征逆（研究前提是可逆反应）；等（同一物质的正逆反应速率相等）；动（动态平衡）定(各物质的浓度与质量分数恒定) ;变(条件改变,平衡发生变化）3、判断平衡的依据判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据例举反应mA（g）+nB(g）C（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的分数一定平衡②各物质的质量或各物质质量分数一定平衡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mmolA同时生成m molA,即V(正)=V（逆)平衡②在单位时间内消耗了n m olB同时消耗了p molC，则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，同时消耗了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平均相对分子质量Mr ①Mr一定时，只有当m+n≠p+q时平衡②Mr一定时,但m+n=p+q时不一定平衡温度任何反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时（其他不变）平衡体系的密度密度一定不一定平衡其他如体系颜色不再变化等平衡（二）影响化学平衡移动的因素1、浓度对化学平衡移动的影响(1)影响规律：在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减少生成物的浓度，都可以使平衡向正方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使平衡向逆方向移动（2）增加固体或纯液体的量,由于浓度不变，所以平衡不移动（3）在溶液中进行的反应，如果稀释溶液，反应物浓度减小，生成物浓度也减小，V正减小，V逆也减小，但是减小的程度不同，总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和大的方向移动。

《化学平衡常数与化学反应的方向》知识要点一、化学平衡常数1、化学平衡常数(1)定义:在一定温度下,达到平衡的可逆反应,其平衡常数用生成物平衡浓度(气体平衡分压)的方次之积与反应物平衡浓度(气体平衡分压)的方次之积的比值来表示,这时的平衡常数称为浓度平衡常数(压强平衡常数)(2)表达式用Ｋc(K p)表示、对:aＡ(ｇ)+ｂＢ(ｇ)cC(g)+ｄD(g),(３)影响因素:平衡常数Ｋ与温度有关,与浓度和压强无关。

(4)平衡常数的意义:①Ｋ的大小,可推断反应进行的程度。

Ｋ越大,表示反应进行的程度越大,反应物的转化率越大;K越小,表示反应进行的程度越小,反应物的转化率越小②平衡常数表达式表明在一定温度条件下达成平衡的条件。

在某温度下,某时刻反应是否达平衡,可用该时刻产物的浓度商Q c与Ｋc比较大小来判断。

当Q c>kc,υ(正)〈υ(逆),未达平衡,反应逆向进行;ﻩ当Ｑc〈kc,υ(正)＞υ(逆),未达平衡,反应正向进行;ﻩ当Qｃ＝kc,υ(正)=υ(逆),达到平衡,平衡不移动。

ﻩ③平衡常数数值的大小,只能大致告诉我们一个可逆反应的正向反应所进行的最大程度,并不能预示反应达到平衡所需要的时间。

如2ＳO2(g)＋O２2SＯ３(ｇ) ２98K时Kｐ＝３。

６×１0２4特别大,但由于速度太慢,常温时,几乎不发生反应。

二、化学反应进行的方向。

1。

自发过程含义:在一定条件下,不需要借助外力作用就能自发进行的过程、2、化学反应方向进行的判据(1)焓判据放热过程中体系能量降低,△H＜０,具有自发进行的倾向,但有些吸热反应也能够自发进行,故只用焓变判断反应的方向不全面、(2)熵判据①熵:量度体系混乱(或有序)的程度的物理量,符号S(同一物质,三种状态下熵值:气态＞液态＞固态)②熵增原理:在与外界隔离的体系中,自发过程将导致体系的熵增大、即熵变(△S)大于零。

③熵判据体系的混乱度增大(既熵增),△S>0,反应有自发进行的倾向,但有些熵减反应也能够自发进行,故只用熵变判断反应的方向也不全面。

专题2 化学反应速率与化学平衡第二单元化学反应的方向和限度知识点复习一、化学反应方向（一）自发过程和自发反应自发过程具有的特点：①能量角度体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或者释放热量)。

②混乱度角度体系趋向于从有序状态转变为无序状态。

（二）化学反应进行的方向与焓变、熵变的关系1.自发反应与焓变的关系多数自发进行的化学反应是放热反应，但也有很多吸热反应能自发进行，因此，反应焓变是与反应进行的方向有关的焓判据放热反应过程中体系能量降低，具有自发进行的倾向焓变与反应自发性的关系若该反应为放热反应，即ΔH＜0，一般能自发进行；若该反应为吸热反应，即ΔH＞0，一般不能自发进行局限性有些吸热反应也能自发进行，所以焓变是与反应进行的方向有关的因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。

2.化学反应进行的方向与熵变的关系(1)熵的概念自发过程的体系趋向于由有序转变为无序，体系的混乱度增大。

体系的混乱度常用熵来描述，熵的概念是表示体系的混乱或无序程度的物理量，其符号为S。

熵值越大，体系的混乱度越大。

(2)影响熵大小的因素①同一条件下，不同的物质熵值不同。

②同一物质的熵与其聚集状态及外界条件有关，如同一种物质不同状态时熵值大小为S(g)>S(l)>S(s)。

③气态物质的物质的量越大，分子数越多，熵值越大。

(3)熵判据在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，即熵变(符号ΔS)大于零，这个原理叫做熵增原理。

在用熵变来判断过程的方向时，就称为熵判据。

①当ΔS>0时，反应为熵增反应，在一定条件下能自发进行。

如2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)在常温下能自发进行。

②当ΔS<0时，反应为熵减反应，在一定条件下不能自发进行。

但如NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)也能自发进行。

(4)反应熵变是与反应进行的方向有关的因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。