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1、高三化学专题复习高三化学专题复习化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡主要内容化 学 反 应 速 率概念及意义数学表达式及单位影响因素内因物质的性质外因浓度压强温度 催化剂 其它因素一、化学反应速率一、化学反应速率1.定义：2.表示方法：3.数学表达式：4. 单位：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。mol/(L s) 或 mol (L min) -1或 molL-1 h-1衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。v = C Ct t 1.反应速率是指某一时间间隔内的平均反应速率， 而不是某一时刻的瞬时速率； 2.同一化学反应的反应速率用不同的物质来表示， 可能有不同
2、的速率值，但这些速率的数值之比等于化 学方程式的计量系数之比5.应注意的几个重要的问题：对于反应：mA + nB = pC + qD比例关系：V(A) ：V(B) ：V(C) ：V(D) = m ：n ：p ：q 4.温度每升高10 ，反应速率增至原来的2-4倍。 3.比较同一反应在不同条件下的反应速率时，应： 统一基准物质； 统一单位。总结：比较化学反应速率的大小：（1）利用化学反应速率比较反应进行的快慢 ，必须先转化为同一物质表示的反应速率，再 进行比较。同时还注意化学反应速率单位的一 致性. （2）利用化学反应中各物质的化学反应速率 之比等于各物质的化学计量数之比。（3）应用“三段式”来
3、解决较为复杂的反应 速率问题。【例1】反应 A + 3B = 2C + 2D 在四种不同情况下的 反应速率分别为: v(A) = 0.15mol/(Ls); v(B) = 0.6mol/(Ls) v(C) = 24mol/(Lmin) ; v(D) = 0.45mol/(Ls) 则该反应进行的快慢顺序为 。 = 【例2】在2L容器中，发生3A + B = 2C 的反应 ，若最初加入的A和B均为4mol，A的平均反 应速率为0.12mol/(Ls)，则10s后容器内的B物 质是 ( ) A. 2.8mol B. 1.6mol C. 3.2mol D.3.6molC典型例题解析【例3 】某温度时，
4、在某温度时，在2L2L容容 器中器中X X、Y Y、Z Z三种物质的三种物质的物质的量随时间的变化曲物质的量随时间的变化曲 线如右图所示，由图中数线如右图所示，由图中数 据分析，该反应的化学方据分析，该反应的化学方 程式为：程式为：_ _ 反应开始至反应开始至2min2min，Z Z的平均的平均 反应速率为反应速率为 _。 典型例题解析n/molt/min 1 2 30.10.20.30.40.50.60.70.80.91.01.11.2Y Y X XZ Z3X + Y 2Z0. 05mol/(Lmin)1、内因：参加化学反应的物质的性质（即反应 物的本性）（内因是影响化学速率的主要因素）2、
5、外因当其他条件不变时（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。二、影响化学速率的因素二、影响化学速率的因素（2）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。（3）温度的影响：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。（4）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。（5）其他因素的影响：如：光、固体的表面积 、溶剂等。特别提醒一、浓度问题一、浓度问题1、若增加一种物质的浓度浓度（无论是
6、反应物或是 生成物），反应速率总是加快，反之则减慢。2、固体（或纯液体）的浓度视为常数，增加或 减少固体（或纯液体）的量，化学反应速率和 化学平衡均不改变；故不能用它表示反应速率 。但固体的表面积越大，反应速率越快。本质:压强的变化，引起容器体积的变化，最终导 致浓度的变化！如：气体体系中每一种物质的浓度均增大一倍，即 体系体积缩小一半，即相当于“加压”了。 （1）对于可逆反应，压强增大，正逆反应速率都增 大，但压强对平衡体系中气体的系数大的一边影响的 幅度大； （2）充入反应无关气体（惰气）：恒容条件下，容器总压尽管增大了，但容器的体积 不变，各自的浓度也不变，故反应速率不变；恒压条件下，为
7、维持容器压强不变，容器体积必增 大，故体系中各气体浓度减小，故反应速率减小。二、压强问题压强对于有气体参与的反应才有意义！反应反应C(s)+HC(s)+H2 2O(g) CO(g)+HO(g) CO(g)+H2 2(g)(g)在可变容积在可变容积 的密闭容器中进行下列的改变，对化学反应速的密闭容器中进行下列的改变，对化学反应速 率的影响如何？率的影响如何？A A、增加碳的量增加碳的量 B B、容器的体积缩小一半容器的体积缩小一半C C、保持体积不变，充入保持体积不变，充入N N2 2，使体系的压强增使体系的压强增 大一倍大一倍 D D、保持压强不变充入保持压强不变充入N N2 2。 增加或减少
8、固体的量增加或减少固体的量对反应速率没影响；对反应速率没影响； 总压变化时要考虑浓度是否变化，才去总压变化时要考虑浓度是否变化，才去判断对反应速率的影响。判断对反应速率的影响。无无 大大无无小小1、升高温度，无论是放热反应或是吸热反应（ 正、逆反应），速率都加快，但温度对吸热方向 影响的幅度大（即升温加快的幅度大，降温下降 的幅度大）；2、温度每升高10，反应速率就提高到原来的 24倍。升温后，V现=ntV原（其中t为现温 度与原温度的差与10之比值，n为速率提高的倍 数）。三、温度问题三、温度问题四、催化剂问题四、催化剂问题1、催化剂能同等程度的改变改变正、逆反应的反应 速率，因而对化学平衡
9、无影响，不能改变改变反应物 的转化率和生成物的总产量。2、催化剂参加化学反应，改变了反应进行的途 径，因而大大降低了反应的活化能，大大增大了 活化分子百分数。5、有效碰撞理论（1）有效碰撞： 反应物分子间必须相互碰撞才有可能发 生反应，但不是每次碰撞都能发生反应 ，能发生反应的碰撞称为有效碰撞。 有效碰撞必须满足两个条件： 一是发生碰撞的分子具有较高的能量 ；二是分子在一定的方向上发生碰撞。（2）活化分子：（3）活化分子百分数：在化学反应中，能量较高，有可能发 生有效碰撞的分子称为活化分子。指活化分子在反应物分子中 所占的百分数。（4）有效碰撞的碰撞角度：（5）活化能： 是指活化分子的平均 能
10、量与普通反应物分 子的平均能量的差值 。足够的能量和恰当的碰撞角度注意： a.活化分子的碰撞不一定都是有效碰撞；b.活化分子数越多，有效碰撞次数就越 多，反应速率就越快。E反应物E生成物E活化分子碰撞理论解释 浓度对反应速率的影响浓度增大 单位体积内n总单位体积内n活 有效碰撞压强对反应速率的影响压强增大 浓度增大 单位体积内n活 有效碰撞碰撞理论解释温度对反应速率的影响碰撞理论解释升高温度，一部分非活化分子吸收能量转化为活化分 子，使得活化分子百分数提高，活化分子间的有效碰 撞频率变大，故反应速率增大。能量反应过程E1 E2反应物生成物活化分子活化能活化分子 变成生成 物分子放 出的能量反应
11、热没加催 化剂加了催化剂催化剂对反应速率的影响练习1、下列措施中能增大活化分子百分数 的是（ ）A.增大反应物浓度 B.增大压強 C.升高温度 D.使用正催化剂CD小结：影响化学反应速率的因素反应物性质等（1）内因 （2）外因（详见94页）单单单单位体位体积积积积内内有效有效 碰撞碰撞 次数次数化学反化学反应应应应 的速率的速率分子分子 总总总总数数活化分活化分 子数子数活化分子活化分子 百分数百分数增大反增大反应应应应物物 浓浓浓浓度度增大增大压压压压强强升高温度升高温度使用正催化使用正催化剂剂剂剂二、化学反应进行的方向二、化学反应进行的方向 1、自发反应 在一定条件下，无需外界帮助就能自动
12、进行的反应 。 (1) 一定条件指的是一定温度和一定压强，外 界帮助可以是如通电光照等。 (2)自发反应在恰当条件下才能实现。说明：2.焓变与反应方向 化学反应方向的能量判据：(1)对于化学反应而言，绝大多数的放热反应能 自发进行，且放出的热量越多，体系能量降低 越多，反应越完全。 (2)焓变（H）是决定反应能否自发进行的因素 之一，但不是唯一因素。体系趋向于从高能状态转变 为低能状态（H 0）。 说明：二、化学反应进行的方向二、化学反应进行的方向 3、熵变与反应方向研究表明，除热效应外，决定反应能否自发 进行的另一因素体系的混乱度（熵S）。 熵：衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵，用符号 S表
13、示。 对于同一物质：S(g) S(l) S(s)熵变： 反应前后体系的熵的变化叫做反应的熵变.用 S表示。（S 反应物总熵生成物总熵）说明：S 0 说明反应的混乱度增大。反应的 S越大,越有利于反应自发进行，这个判据叫 熵判据。二、化学反应进行的方向二、化学反应进行的方向 4、化学反应能否自发进行的判据体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行 的倾向。所以要正确判断一个反应是否能自发进行， 必须综合考虑反应的焓变H即能量判据和熵变S 即熵判据。HS一定能自发进行例： Mg(s) + 2HCl(aq) MgCl2(aq) + H2(g)一定不能自发进行例：CO2(g)+H2O(l)+CaCl
14、2(l) CaCO3(s)+2HCl(l) 高温下能自发进行低温下能自发进行例：CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)例：NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)二、化学反应进行的方向二、化学反应进行的方向 4、化学反应能否自发进行的判据G= H-TS0 不自发小结：反应自发性与焓变、熵变的关系HS自发发性示例 00低温下自发发氢氢气、氧气燃烧烧 00所有温度下都自发发镁镁条与酸反应应 00所有温度下都不自发发CO分解成碳和氧气00高温下自发发CaCO3 分解反应的自发性与反应条件的关系 (1)自发反应也需要一定的条件;(2)放热反应也不一定自发 ;(3)吸热反应一定条件下也可以自发.习题讨论 1. 下列过程是非自发的是 （ ）A. 水由高处向低处流 B. 天然气的燃烧C. 铁在潮湿空气中生锈 D. 室温下水结成冰D2.下列说法正确的是（ ） A. 放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的B. 自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减 少或不变C. 自发反应在恰当条件下才能实现D. 自发反应在任何条件下都能实现C习题讨论 3. 25和1.01105Pa时，反应: 2N2O5(g) = 4NO2(g) + O2(g) H= + 56.76 kJmol-
