【人教版】高中化学选修4知识点总结：第二章化学反应速率和化学平衡

1、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 1、掌握化学反应速率的含义及其计算2 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 A 的化学反应速率的表达式为：一式中 I I : : 某物质 A A 的浓度变化，常用单位为molmol L L-1。上 某段时间间隔，常用单位为s,mis,mi n,hn,h。u-物质 A A 的反应速率，常用单位是 molmol

2、L L-1 s s-1, molmol L L-1 s 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

3、比。3化学反应速率是指 I I：时间内的“平均”反应速率。小贴士：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。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

4、体系中的哪种物质做标准。2、化学反应速率的测量（1 1 ）基本思路化学反应速率是通过实验测定的。因为化学反应中发生变化的是体系中的化学物质（包括反应物和生成物），所以与其中任何一种化学物质的浓度（或质量）相关的性质在测量反应速率时都可以加以利用。（2 2 ）测定方法1直接可观察的性质，如释放出气体的体积和体系的压强。2依靠科学仪器才能测量的性质，如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等。3在溶液中，当反应物或产物本身有比较明显的颜色时，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速率。本节知识树准确表达化学反应进行的快慢，就必须建立一套方法：确定起点，确定反应时间的

5、单位，找到易于测量的某种量或性质的变化。表示方法：鼾=Ac/A/-个平均速率化学单位同一反应用不同物质表示时数值可能不同+特点*但是含义相同速率，各物质表亦的速率之比等于化学计量数之比简单计算一化学反应速率的测定二、影响化学反应速率的因素课标要求1 1、了解影响反应速率的主要因素2 2、掌握外界条件对反应速率的影响规律要点精讲1、发生化学反应的前提一一有效碰撞理论（1 1）有效碰撞：能够发生化学反应的碰撞。化学反应发生的先决条件是反应物分子之间必须发生碰撞。 反应物分子之间的碰撞只有少数碰撞能导致化学反应的发生， 多数碰撞并不能导致反应的发 生，是无效碰撞。碰撞的频率越高，则化学反应速率就越大

6、。（2 2）活化能和活化分子1活化分子：在化学反应中，能量较高，有可能发生有效碰撞的分子。活化分子之间之所以能够发生有效碰撞， 是由于它们的能量高， 发生碰撞时， 能够克服 相撞分子之间的排斥力， 破坏分子内部原子之间的 “结合力” ，从而导致反应物分子破坏， 重新组合成生成物分子，发生化学反应。2活化能：活化分子所多出的那部分能量（或普通分子转化成活化分子所需的最低能量）。3活化能与化学反应速率： 活化分子数目的多少决定了有效碰撞发生的次数。 在分子数确定 时，活化分子百分数增大，有效碰撞的次数增多，反应速率加快。2、决定化学反应速率的内部因素不同的化学反应具有不同的反应速率， 影响反应速率

7、的主要因素是内因， 即参加反应的物质 本身的性质。内因：参加反应的物质的性质和反应的历程，是决定化学反应速率的主要因素。3、影响化学反应速率的外部因素当物质确定时 （即内因固定），在同一反应中，影响反应速率的因素是外因，即外界条件， 主要有温度、浓度、压强、催化剂等。（ 1 1） 浓度对化学反应速率的影响1规律：其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以加快反应速率；减小反应物的浓度，可 以减慢化学反应的速率。2理论解释：在其他条件不变时，对某一反应来说，活化分子百分数是一定的，即单位体积 内的活化分子数与反应物的浓度成正比。（ 2 2） 压强对反应速率的影响1影响对象： 压强只影响有气体参与的反

8、应的反应速率对于没有气体参与的反应， 压强对它的反应速率没有任何影响。注：压强影响， 只适用于讨论有气体参加的反应， 当然并不一定参加反应的物质全部是气体， 只要有气体参与，压强即会影响反应的反应速率。2规律：对于有气体参加的反应，若其他条件不变，增大压强，反应速率加快；减小 压强，反应速率减慢。3理论解释：对气体来说，若其他条件不变，增大压强，是增大了浓度单位体积内活化分子数增多 有效碰撞次数增多 化学反应速率增大。因此，增大压强，可以增大化 学反应速率。（ 3 3） 温度对反应速率的影响规律：其他条件不变时，升高温度，可以增大反应速率，降低温度，可以减慢反应速率。理论解释：温度是分子平均动

9、能的反映，温度升高，使得整个体系中分子的能量升高，分 子运动速率加快。（4 4）催化剂对反应速率的影响规律：催化剂可以改变化学反应的速率。在不加说明时，催化剂一般指使反应速率加快的正催化剂。催化剂影响化学反应速率的原因：在其他条件不变时，使用催化剂可以大大降低反应所需要的能量，会使更多的反应物分子成为活化分子，大大增加活化分子百分数，因而使反应速率加快。同一催化剂能同等程度地改变正、逆反应的速率。本节知识树反应物的性质是影响反应速率的内在因素。外界因素对反应速率的影响用有效碰撞理论解 释。内囚：反应物结构、性质浹度士增大反应物的浓度，反应速率加快 汗强：培九气休的H躬虽.若使体积减J则浓度土曽

10、大+加快反应速率 温度：丁卜高湍度.反应速率师快 泄化刑:使般力FT快反应速率 其他：如按触表向积、光、超声波等三、化学平衡课标要求（1 1）了解化学平衡状态的建立，理解化学平衡的特点（2 2 ）外界条件（浓度、温度、压强等）对化学平衡的影响要点精讲1、化学平衡状态（1 1）溶解平衡状态的建立：当溶液中固体溶质溶解和溶液中溶质分子聚集到固体表面的结晶过程的速率相等时，饱和溶液的浓度和固体溶质的质量都保持不变，达到溶解平衡。溶解平衡是一种动态平衡状态。小贴士：固体溶解过程中，固体的溶解和溶质分子回到固体溶质表面这两个过程一直存 在，只不过二者速率不同， 在宏观上表现为固体溶质的减少。当固体全部溶

11、解后仍未达到饱和时，这两个过程都不存在了。当溶液达到饱和后，溶液中的固体溶解和溶液中的溶质回到固体表面的结晶过程一直在进 行，并且两个过程的速率相等，宏观上饱和溶液的浓度和固体溶质的质量都保持不变，达到溶解平衡状态。（2 2 ）可逆反应与不可逆反应1可逆反应：在同一条件下，同时向正、反两个方向进行的化学反应称为可逆反应。前提：反应物和产物必须同时存在于同一反应体系中，而且在相同条件下，正、逆反应都能自动进行。2不可逆反应：在一定条件下，几乎只能向一定方向（向生成物方向）进行的反应。（3 3）化学平衡状态的概念 ：化学平衡状态指的是在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物

12、中各组分的浓度保持不变的状态。理解化学平衡状态应注意以下三点：1前提是“一定条件下的可逆反应”，“一定条件”通常是指一定的温度和压强。2实质是“正反应速率和逆反应速率相等”，由于速率受外界条件的影响，所以速率相等基于外界条件不变。3标志是“反应混合物中各组分的浓度保持不变”。浓度没有变化，并不是各种物质的浓度相同。对于一种物质来说，由于单位时间内的生成量与消耗量相等，就表现出物质的多少不再随时间的改变而改变。2、化学平衡移动可逆反应的平衡状态是在一定外界条件下（浓度、温度、压强）建立起来的，当外界条件发生变化时，就会影响到化学反应速率，当正反应速率不再等于逆反应速率时，原平衡状态被 破坏，并在

13、新条件下建立起新的平衡。此过程可表示为:某条件下改变条件-十T 定时叫新条件下平衡（门不平衡平衡）肌上6 卜尹卩遞祝*住冷（3 3）浓度对化学平衡的影响 在其他条件不变的情况下： 增大反应物的浓度，平衡向正反应方向移动，使反应物的浓度降低； 减小产物的浓度，平衡向正反应方向移动，使产物的浓度增大； 增大产物的浓度，平衡向逆反应方向移动，使产物的浓度降低； 减小反应物的浓度，平衡向逆反应方向移动，使反应物的浓度增大。各组分倉星保持佗化学平衡移动发生变化（4 4）压强对化学平衡的影响在其他条件不变的情况下， 对于有气体参加或者生成的反应， 增大压强， 会使气体的浓度增 大相同的倍数，正、逆反应速率

14、都增加， 化学平衡向着气体体积缩小的反应方向移动；减小压强，会使气体的浓度减小相同的倍数，正、逆反应速率都减小， 会使化学平衡向着气 体体积增大的反应方向移动。（5 5）温度对化学平衡的影响 在其他条件不变的情况下，温度升高，化学平衡向着吸热反应方向移动；温度降低，化学平 衡向着放热反应方向移动。（6 6）催化剂对化学平衡的影响使用催化剂不影响化学平衡的移动。 由于催化剂可以改变化学反应速率， 而且对于可逆反应 来说，催化剂对正反应速率与逆反应速率影响的程度是等同的， 所以平衡不移动。 但应注意， 虽然催化剂不使化学平衡移动，但使用催化剂可影响可逆反应达到平衡的时间。（7 7）勒夏特列原理原理

15、内容：如果改变影响平衡的一个条件（如温度、压强等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。外界条件对化学平衡的影响见下表。（1 1）化学平衡移动：可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程。（2 2）化学平衡移动的原因：反应条件的改变，使正、逆反。应速率发生变化，并且正、逆反应速率的改变程度不同，导致正、逆反应速率不相等,平衡受到破坏，平衡混合物中各组分的含量发生相应的变化。若外界条件改变，引起u正v逆时，正反应占优势，化学平衡向正反应方向移动，各组分的含量发生变化;若外界条件改变，引起u正v逆时，逆反应占优势，化学平衡向逆反应方向移动，各组分的含量发生变化;若外界条件改变，引起u正和V逆

16、都发生变化，如果u正和V逆仍保持相等，化学平衡就没有发生移动，各组分的含量从保持一定到条件改变时含量没有变化。改变影响平衝 的一个条件化学平衡 移动方向化学平衡 移动结果増大反应物浓度向1E反应方向 移动反应物浓度减小*但比 原来大减小反应物浓度向逆反应方向 移动 反应物浓度增大且比 原来小增大生成物浓度向逆反应方向 移动生成物浓度减小，但比原来大减小生成物浓度向正反应方向 移动生成物浓搜増大，旦比 原来小增大体系压强向气体体积减小 的反应方向移动体系压强减小但比原 来大减小体系压强向气体体积增大 的反应方向移动体系压强增大，但比原 来小升高温度向吸热反应方向移动体系温度降低.但比原Mr降低温

17、度向放热反应方向 移动休系温度升高多但比原 来低适用范围：勒夏特列原理适用于已达平衡的体系（如溶解平衡、化学平衡、电离平衡、水 解平衡等）。勒夏特列原理不适用于未达平衡的体系。3、化学平衡常数（1 1）概念在一定温度下，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 K 示。C C ）申（ ）对于一般可逆反应：mAmA（g g）+nB+nB（g g）=pC=pC（g g）+qD+qD（g g）, ,在一定温度下；吋 电莎 五、=K

18、,=K, K K 为常数, 只要温度不变，对于一个具体的可逆反应就对应一个具体的常数值。（2 2）平衡表达式 K K 的意义1判断可逆反应进行的方向2表示可逆反应进行的程度（3 3）平衡转化率含义：平衡转化率是指用平衡时已转化了的某反应物的量与反应前（初始时）该反应物的量之比来表示反应在该条件下的最大限度。本节知识树在化学平衡概念的基础上， 从化学反应限度的定量描述和外界条件对化学平衡的影响两个方 面进一步学习了化学平衡的知识。概念特征:逆、动、等 ;忌变原因汕正H D逆化化学平衡移动方向：匕直D逆.平衡正向移动川三 嗨,学平衡逆向移动平结果：建立新平衡衡f浓度1影响平衡的因素压强勒夏待列原理

19、温度）化学平衡常数：只随温度的改变而改变四、化学反应进行的方向课标要求1 1、了解焓变、熵变与反应方向的关系2 2、掌握焓变和熵变一起决定反应的方向要点精讲化学反应的方向（1 1）自发过程和自发反应自发过程： 在一定条件下不借助外部力量就能自动进行的过程。自发反应：在一定的条件（如温度、 压强）下，一个反应可以自发进行到显著程度，就称 自发反应。非自发反应：不能自发地进行，必须借助某种外力才能进行的反应。自发反应一定属于自发过程。（2 2）自发反应的能量判据自发反应的体系总是趋向于高能状态转变为低能状态（这时体系往往会对外做功或释放热量）,这一经验规律就是能量判断依据。注：反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是唯一的因素， 并且自发反应与反应的吸放热现象没有必然的关系。（3 3）自发反应的熵判据1熵的含义：在密闭的条件下，体系由有序自发地转变为无序的倾向，这种推动体系变化的因素称作熵。熵用来描述体系的混乱度，符号为S S 熵值