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1、第二章 化学反应速率 和化学平衡 第一节 化学反应速率 一. 化学反应速率 1.定义: 化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的， 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。单位:mol/（Lmin）或 mol/（Ls） 2.计算公式 v =c /t 注意：一般来说，随着化学反应的进行，浓度等外界条件 在不断改变，因此在某一段时间内，化学反应的速率也 在不断变化。我们通过上述方法计算得到的速率值是指 某一段时间内的平均速率。 在中学阶段只研究平均速率。 一般不用固体物质或纯液体表示反应速率，因为固体 物质或纯液体的浓度为定值。 3.特点 (1) .同一反应同一段时间内用不
2、同物质表示化学反应速率时,数 值可能不同,但意义一样. (2)同一段时间内用不同物质表示的反应速率比值等于各物质化 学方程式中的化学计量数之比。如反应 mA+nB=pC+qD 的 v （A） v （B） v （C） v （D） =mnpq (3)比较反应速率快慢一般要以同一物质的速率值作为标准来比 较 二. 化学反应速率的测定 化学反应的速率是通过实验来测定的。 包括能够直接观察的 某些性质,如释放出气体的体积和体系的压强;也包括必须依靠仪 器来测量的性质,如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能 力等。 在溶液中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的速率。
3、第二节 影响化学反应速率 的因素 一. 影响化学反应速率 的因素 1.概念: (1) 有效碰撞:能够发生化学反应的碰撞. (2) 活化分子: 能够发生有效碰撞的分子 (3) 活化能: 活化分子多出的那部分能量 注意: 发生有效碰撞的分子一定是活化分子,而活化分子间的碰 撞不一定是有效碰撞; 活化分子间的有效碰撞是发生化学反应 的充要条件。 2. 影响化学反应速率 的因素分为内因和外因两个方面。内因是 指参加反应的物质本身的性质。 外因是指外界条件如浓度压强温 度催化剂等。影响化学反应速率 的决定因素是内因。 二.外界因素对反应速率 的影响 1.浓度对反应速率 的影响 在其它条件相同时, 增大反
4、应物浓度, 化学反应速率加快; 减小反应物浓度,化学反应速率减慢。 因为当其它条件一致下， 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，反应速率加快，但活化 分子百分数是不变的 。 注意:固态物质和纯液态物质的浓度可视为常数,不能用其表 示反应速率， 它们的量的变化不会引起反应速率的变化， 但固体 颗粒的大小可影响反应速率。 2.压强对反应速率 的影响 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。 注意 ： 压强的改变，本质上是改
5、变气体的浓度，因此，压强 改变，关键看气体浓度有没有改变，v 才可能改变。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。 3.温度对反应速率 的影响 其它条件相同时, 升高温度,反应速率加快;降低温度,反应 速率减慢。 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
6、数增多反应也会相应加快（次要原因） 。一般来说，温度每升 高 10反应速率增大到原来的 24 倍。 4.催化剂对反应速率 的影响 使用适当的催化剂可以大幅度提高反应速率。 使用正催化剂能够降低反应所需的活化能， 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活化分子的百分数， 从而成千上万倍地增大了反应物速率.负催化剂则反之。习题中 一般指的是正催化剂。 5.其他因素对反应速率 的影响 增大固体表面积（粉碎） ，光照也可增大某些反应的速率， 此外，超声波、电磁波、溶剂也对反应速率有影响。习题中构成 原电池也可增大反应的速率。 【注意】改变外界条件时，若正反应速率增大，逆反应速率也一 定
7、增大，增大的倍数可能不同，但不可能正反应速率增大，逆反 应速率减小。 第三节 化学平衡 第一课时 化学平衡 一.可逆反应与不可逆反应 1. 可逆过程: 当温度一定时,饱和溶液中的固体溶质的溶解过程和溶液 中的溶质分子回到溶质表面的结晶过程一直在进行,而且两种 过程的速率相等,于是饱和溶液的浓度和固体溶质的质量都不 变。我们把这类过程称作可逆过程。 2. 可逆过程的表述 表述这类过程时,约定采用” ”来代替反应中原来用 的”=”,把从左到右的过程称作正反应; 从右到左的过程称作 逆反应。 3.可逆反应 (1)定义:在相同条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆 反应方向进行的反应。 (2)特点
8、: 两同:即相同条件、正反应逆反应同时进行 符号” ”两边的物质互为反应物、生成物 在反应体系中,与化学反应有关的各种物质共存,如 反应体系中有 SO2、 O2 、SO3。 223 2SO +O2SO 二.化学平衡： . 化学平衡研究的对象：可逆反应。 . 化学平衡的概念：在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆 反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度不变的状态。 . 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。 【注意】化学平
9、衡的建立与途径无关，外界条件不变，可逆反应 无论是从正反应开始， 还是从逆反应开始， 都可建立同一平衡状 态。 . 化学平衡的标志：（处于化学平衡时） 、速率标志：v正v逆0； 、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； 、反应物的转化率、生成物的产率不再发生变化； 、 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； . 化学平衡状态的判断： 举例反应mA(g) nB(g) pC(g) qD(g) 各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定 平衡 各物质的质量或各物质的质量分数一定 平衡 各气体的体积或体积分数一定 平衡 混合物体 系中各
10、成 分的含量 总压强、总体积、总物质的量一定 不一定平衡 在单位时间内消耗了 m molA 同时生成 m molA，即 v正=v逆 平衡 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 vA:vB:vC:vD=m:n:p:q，v正不一定等于 v逆 不一定平衡 正、逆反应 速率的关系 在单位时间内生成了 n molB，同时消耗 q molD，均指 v逆 不一定平衡 m+np+q 时，总压力一定（其他条件一定） 平衡压 强 m+n=p+q 时，总压力一定（其他条件一定） 不一定平衡 一定时，只有当 m+np+q 时，Mr 平衡混合气体的 平均分子量 （）Mr一定，
11、但 m+n=p+q 时Mr 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 第二课时 影响化学平衡状 态的因素 一. 化学平衡状态的影响因素 当一个可逆反应达到平衡状态后,如果改变浓度、压强、温 度等反应条件,原来的平衡状态会被破坏, 化学平衡会发生移动。 1.浓度:增大反应物（或减小生成物）浓度，平衡向正反应方向 移动。 注意：a.改变固体的量,平衡不移动. b.改变不参加反应的离子浓度, 平衡不移动. 2.温度:升高温度，平衡向吸热反应方向移动。降低温度，平衡 向放热反应方向移动。 注意：任何化学反应都伴随
12、着能量的变化(放热或吸热) 。 故对于已达平衡的任意可逆反应,改变温度, 平衡一 定发生移动。 3.压强:增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动;减小压强,平 衡向气体体积增大的方向移动。 注意：a.对于有气体参加的反应,若在恒温、恒容条件下,向体 系内增加与反应无关的气体(如惰性气体等),虽然体系的总压 强增大,但没有改变原平衡混合物各组分的浓度,平衡不移动.而 如果是在恒温、恒压条件下,向 体系内增加与反应无关的气体, 由于总压强要保持不变,则体积必将增大,气体物质的量浓度将 减小,平衡向气体体积增大的方向移动。 b. 对于某些物质, 压强的变化可能改变其聚集状态,从而 使平衡移动的方向出
13、现相反的变化。 4.催化剂:不影响平衡状态,只改变反应速率。 二. 勒沙特列原理 1.可逆反应中旧化学平衡的破坏，新化学平衡的建立过程叫作 化学平衡移动。 2.化学平衡移动规律勒沙特列原理 如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度） ，平 衡就向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)原理的适用对象：只适用于已建立平衡状态的体系原理的适用对象：只适用于已建立平衡状态的体系. (3)原理的适用范围：只适用于一项条件发生变化的情况（即温原理的适用范围：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； 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； (4)平衡移动的结果 ： 只能减弱（不可能抵消）外界条件的变化。 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： 【注意】不要把 v正 增大与平衡向正反应方向移动等同起来,只 有 v正 v逆 时，才使时，才使平衡向 正反应方向移动. 速率与平衡移动的关系： I. v正= v逆，平衡不移动； . v正 v逆，平衡向正反应方向移动； . v正 v逆，平衡向逆反应方向移动。
