第四章 化学反应的速率和化学平衡

1、第四章第四章 化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡教学目标：教学目标：1.了解影响化学反应速率的因素了解影响化学反应速率的因素2.熟悉浓度、压强、温度对化学平熟悉浓度、压强、温度对化学平衡的影响衡的影响化学反应的两大特征是化学反应的两大特征是有新物质的生成有新物质的生成，并，并伴随着伴随着能量的变化能量的变化具体化学反应应用于实际，人们最关心具体化学反应应用于实际，人们最关心的是什么？的是什么？反应进行快慢和反应进行程度反应进行快慢和反应进行程度u你能列举哪些化学变化进行得你能列举哪些化学变化进行得“快快”，哪些反，哪些反应进行得应进行得“慢慢”？反应快慢与我们生活有什么联？反应快慢与

2、我们生活有什么联系？系？一、化学反应的速率一、化学反应的速率类似物理中类似物理中速度速度的定义，你能定义化学反的定义，你能定义化学反应快慢吗？应快慢吗？练习练习1：在一定条件下发生在一定条件下发生N2+3+3H2 2NH3(g)反应，反应，2min内，反应物内，反应物N2的浓度由的浓度由3mol/L降到降到2 mol / L ，H H2浓度由由浓度由由6mol/L降到降到3 mol / L，NH3的浓度变为的浓度变为62 mol / L，则则 =0.5mol/(Lmin)2、计算公式：、计算公式： =tC3、单位：、单位：mol/(L min) 或或 mol/(L s)V3-22V(N2)=

3、=1.5mol/(Lmin)6-32V(H2)= 1.化学反应速率通常是指某反应在一定时间化学反应速率通常是指某反应在一定时间内的平均速率。内的平均速率。 2.选用不同物质的浓度变化来表示同一反应选用不同物质的浓度变化来表示同一反应速率时，所得的数值不同，它们的值与反速率时，所得的数值不同，它们的值与反应式中各物质的系数成比例。应式中各物质的系数成比例。结论结论你能列举你能列举影响化学反应速率的外因有哪些吗？影响化学反应速率的外因有哪些吗？第二节第二节 影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素浓度、压强、温度、催化剂浓度、压强、温度、催化剂1.能使任何化学反应速率加快的因素是（能使任何化学

4、反应速率加快的因素是（ ）A.增大压强增大压强 B.加大反应物浓度加大反应物浓度 C.升高反应体系温度升高反应体系温度 D.移去生成物移去生成物2.木炭燃烧时，下列措施不能加快反应速率的是木炭燃烧时，下列措施不能加快反应速率的是（ ）A.增加氧气浓度增加氧气浓度 B.升高温度升高温度 C.将木炭粉碎将木炭粉碎 D.增加木炭的质量增加木炭的质量3.一些药物放在冰箱中贮存以防变质，其主要作用一些药物放在冰箱中贮存以防变质，其主要作用是（是（ ）A.避免与空气接触避免与空气接触 B.保持干燥保持干燥 C.避免干燥避免干燥 D.降温减小反应速率降温减小反应速率CDDv对于对于气体或溶液气体或溶液反应在

5、其他条件不变时，反应在其他条件不变时，增增大大反应物反应物浓度浓度，可以，可以增大反应速率增大反应速率。反之，。反之，若减小反应物的浓度，则可减慢化学反应速若减小反应物的浓度，则可减慢化学反应速率。率。v注意：对于注意：对于固体反应物或纯液体固体反应物或纯液体，一般情况，一般情况下下在一定温度下的浓度是常数在一定温度下的浓度是常数，因此增加或，因此增加或减少其物质的量，并不影响其浓度，其反应减少其物质的量，并不影响其浓度，其反应速率不会改变速率不会改变。（1） 浓度浓度对对化学反应速率的影响：化学反应速率的影响：v对于有气体参加的反应，在其他条件对于有气体参加的反应，在其他条件不变时，不变时，

6、增大压强则气体浓度增大，增大压强则气体浓度增大，反应速率增大反应速率增大；反之，减小压强则气；反之，减小压强则气体浓度减小，反应速率减慢。体浓度减小，反应速率减慢。v注意：注意：对固体或溶液反应，由于压强对固体或溶液反应，由于压强的变化，基本不影响其浓度的变化，的变化，基本不影响其浓度的变化，故压强的变化不影响其反应速率。故压强的变化不影响其反应速率。 （2） 压强对化学反应速率的影响：压强对化学反应速率的影响：v当其他条件不变时，当其他条件不变时，升高温度升高温度均可均可增大化学反应速率增大化学反应速率；反之，降低温；反之，降低温度，可减慢反应速率度，可减慢反应速率v实验测得温度每升高实验测

7、得温度每升高10，反应速，反应速率通常增大到原来的率通常增大到原来的2-4倍倍 。v1884年荷兰化学家因此获得了诺贝尔化年荷兰化学家因此获得了诺贝尔化学奖学奖（3） 温度温度对对化学反应速率的影响：化学反应速率的影响： v 使用催化剂，一般可使用催化剂，一般可较大程度地较大程度地改变化学改变化学反应速率，若在可逆反应中。反应速率，若在可逆反应中。催化剂可以同催化剂可以同等程度地改变正逆反应速率。等程度地改变正逆反应速率。v催化剂有较强的选择性，不同的化学反应通催化剂有较强的选择性，不同的化学反应通常需不同催化剂，催化剂直接参与化学反应，常需不同催化剂，催化剂直接参与化学反应，只不过只不过反应

8、前后质量和化学性质反应前后质量和化学性质不变。不变。v接触的催化剂有：接触的催化剂有：MnO2、Fe-Ni、酶、酶（4） 催化剂催化剂对对化学反应速率的影响：化学反应速率的影响： v不可逆反应：不可逆反应：反应只能向一个方向反应只能向一个方向进行的单向反应进行的单向反应。v可逆反应：可逆反应：在同一条件下可以同时在同一条件下可以同时向两个相反方向进行的双向反应。向两个相反方向进行的双向反应。第二节、第二节、 化学平衡化学平衡一、可逆反应和化学平衡一、可逆反应和化学平衡（一）可逆反应和不可逆反应（一）可逆反应和不可逆反应正反应正反应速率速率逆反应逆反应速率速率相等相等时间时间速速率率(二二)化学

9、平衡化学平衡v1、 化学平衡化学平衡v在一定条件下的可逆反应中，正反应速率等于在一定条件下的可逆反应中，正反应速率等于逆反应速率，反应体系中各物质浓度逆反应速率，反应体系中各物质浓度不再随时不再随时间改变的状态间改变的状态，称为化学平衡状态。，称为化学平衡状态。2、化学平衡状态的特征、化学平衡状态的特征动态平衡（正逆反应仍在进行）动态平衡（正逆反应仍在进行）条件改变，原平衡被破坏，在新的条条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。件下建立新的平衡。正反应速率正反应速率=逆反应速率逆反应速率反应混合物中各组分的浓度保持不变，反应混合物中各组分的浓度保持不变，各组分的含量一定。各组分的含量

10、一定。(1)(2)：(3)： (4)：(5):二、化学平衡常数二、化学平衡常数 对任意一个可逆反应 aA + bB gG + hH在一定温度下达到平衡时，体系中各物质的浓度间有如下关系：K =GgHhAaBb表示：在一定温度下，可逆反应达到平衡时，生成物表示：在一定温度下，可逆反应达到平衡时，生成物浓度幂的乘积与反应物浓度幂的乘积之比是一个常数浓度幂的乘积与反应物浓度幂的乘积之比是一个常数v 二、二、 化学平衡的移动化学平衡的移动 1、 化学平衡移动的概念化学平衡移动的概念1、概念：、概念：改变外界条件，破坏原有的平衡状态，建立改变外界条件，破坏原有的平衡状态，建立起新的平衡状态的过程。起新的

11、平衡状态的过程。2、移动的原因：、移动的原因：外界条件发生变化外界条件发生变化。旧平衡旧平衡条件改变条件改变v正正v逆逆一段时间后一段时间后新平衡新平衡浓浓 度度温温 度度压压 强强催化剂催化剂【回忆回忆】影响化学反应速率的外界条件主要有哪些？影响化学反应速率的外界条件主要有哪些？化学反应速率化学反应速率v2、 外界条件的改变对化学平衡的影响外界条件的改变对化学平衡的影响（1） 浓度浓度 v结论：结论：其他条件不变的情况下，增大反应物其他条件不变的情况下，增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向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，移动；增大生成物

12、浓度或减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动。平衡向逆反应方向移动。v实际应用：合成实际应用：合成NH3为例，如何提高为例，如何提高NH3的的产率？产率？增加增加N2的量，不断移走的量，不断移走NH3v（2） 压强压强v结论：结论：其他条件不变时，增大压强，平衡其他条件不变时，增大压强，平衡向气体体积减小方向移动，反之，当减小向气体体积减小方向移动，反之，当减小压强，平衡向气体体积增大方向移动。压强，平衡向气体体积增大方向移动。v注意适用条件：注意适用条件： （1）对有气体参加且反应前后气体体积）对有气体参加且反应前后气体体积发生改变的可逆反应。发生改变的可逆反应。（2）对固体或纯液体反应或反应

13、前后气体）对固体或纯液体反应或反应前后气体体积不发生改变的可逆反应，压强的改变体积不发生改变的可逆反应，压强的改变并不能引起平衡的移动并不能引起平衡的移动。 v（3） 温度温度 v结论：在其他条件不变时，若升高温度，结论：在其他条件不变时，若升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动；反之降低化学平衡向吸热反应方向移动；反之降低温度，化学平衡向着放热反应的方向移动。温度，化学平衡向着放热反应的方向移动。v（4） 使用催化剂使用催化剂v结论：结论： 正催化剂能同等程度的加快正、逆反应速率，正催化剂能同等程度的加快正、逆反应速率，V正正V逆逆，平衡不移动。，平衡不移动。 使用催化剂能缩短反应达到平衡的时

14、间使用催化剂能缩短反应达到平衡的时间v3、 勒夏特列原理勒夏特列原理（平衡移动原理）（平衡移动原理） 如果改变影响平衡的一个条件（如如果改变影响平衡的一个条件（如温度、压强、浓度等），平衡就向温度、压强、浓度等），平衡就向着能够减弱这种变化的方向移动。着能够减弱这种变化的方向移动。 v4、 判断化学平衡移动方向的方法判断化学平衡移动方向的方法（1） 根据勒夏特列原理，可判断根据勒夏特列原理，可判断平衡移动的方向，它适用于所用的平衡移动的方向，它适用于所用的动态平衡，但它不能判断建立新平动态平衡，但它不能判断建立新平衡的时间及平衡状态各物质间的数衡的时间及平衡状态各物质间的数量关系。量关系。 4

15、.在已达到平衡的在已达到平衡的CO+H2O CO2+H2体系中，温度体系中，温度和压强一定，下列措施不能使平衡移动的是（和压强一定，下列措施不能使平衡移动的是（ ）A.加入加入CO B.加入加入H2 C.加入催化剂加入催化剂 D.移走部分移走部分H2 5.在在N2+3H22NH3反应中，处于平衡状态的是（反应中，处于平衡状态的是（ ）A.N2、H2、NH3的分子数之比为的分子数之比为1:3:2B.N2与与H2不再反应不再反应C.N2与与H2生成生成NH3的速率和的速率和NH3分解的速率相等分解的速率相等D.化学方程式左边的分子数和右边的分子数相等化学方程式左边的分子数和右边的分子数相等CC6.在其他条件不变时，改变压强使下列化学平衡在其他条件不变时，改变压强使下列化学平衡发生移动的是（发生移动的是（ ）A.CO2+H2CO+H2O（气）（气）B. N2+3H22NH3 C.NO2+CONO+CO2D.N2+O22NO7.在可逆反应中加入催化剂能（在可逆反应中加入催化剂能（ ）A.影响反应热影响反应热 B.改变平衡时混合物的组成改变平衡时混合物的组成C.促使平衡移动促使平衡移动 D.缩短到达平衡所需