2023年化学反应速率和化学平衡知识点总结

第二章化学反映速率和化学平衡

第一节、化学反映速率

掌握化学反映速率的含义及其计算；了解测定化学反映速率的实验方法

1.化学反映速率的概念

化学反映速率是用来衡量化学反映进行的快慢限度的物理量。

2.化学反映速率的表达方法

对于反映体系体积不变的化学反映，通常用单位时间内反映物或生成物的物质的量浓度的变

化值表达。v=Ac/At(u：平均速率,△c:浓度变化，At:时间)单位:mol/(L.s)

3.化学反映速率的计算规律

①同一反映中不同物质的化学反映速率间的关系：

同一时间内，用不同的物质表达的同一反映的反映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。VA：VB：VC:VD=A:B:C:D；VA/A=VB/B.

②三步法：mA+nB===pC+qD

初始量(mol/L):ab00

变化量(m。1/L):mxnxpxqx

ns末量(mol/L)a-mxb-nxpxqx

PS：只有变化量与计量数成正比！

4.化学反映速率的特点

①反映速率不取负值，用任何一种物质的变化来表达反映速率都不取负值。

②同一化学反映选用不同物质表达反映速率时，也许有不同的速率数值，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化学反映速率是指时间内的“平均”反映速率。不是瞬时速率

④由于在反映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与的

反映一般不用纯液体或纯固体来表达化学反映速率。其化学反映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、充足搅拌、振荡等)来加快反映速率。

⑤对于同一化学反映，在相同的反映时间内，用不同的物质来表达其反映速率，其数值也许

不同，但这些不同的数值表达的都是同一个反映的速率。因此，表达化学反映的速率时，必须

指明是用反映体系中的哪种物质做标准。

5.化学反映速率的测量

⑴基本思绪

化学反映速率是通过实验测定的。由于化学反映中发生变化的是体系中的化学物质(涉及反

映物和生成物)，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映速

率时都可以加以运用。

(2)测定方法

①直接可观测的性质，如释放出气体的体积和体系的压强。

②依靠科学仪器才干测量的性质，如颜色的深浅、光的吸取、光的发射、导电能力等。

③在溶液中，当反映物或产物自身有比较明显的颜色时，经常运用颜色深浅和显色物质浓

度间的正比关系来跟踪反映的过程和测量反映速率。

物理方法：量气法、比色法、电导法等。

第二节、影响化学反映速率的因素

了解影响反映速率的重要因素;掌握外界条件对反映速率的影响规律

1、发生化学反映的前提一一有效碰撞理论

(1)有效碰撞:可以发生化学反映的碰撞。

化学反映发生的先决条件是反映物分子之间必须发生碰撞。反映物分子之间的碰撞只有少

数碰撞能导致化学反映的发生,多数碰撞并不能导致反映的发生，是无效碰撞。碰撞的频率

越高，则化学反映速率就越大。

(2)活化能和活化分子

①活化分子：在化学反映中，能量较高，有也许发生有效碰撞的分子。

活化分子之间之所以可以发生有效碰撞，是由于它们的能量高，发生碰撞时,可以克服相撞

分子之间的排斥力，破坏分子内部原子之间的“结合力”，从而导致反映物分子破坏，重新

组合成生成物分子，发生化学反映。

②活化能:活化分子所多余的那部分能量（或普通分子转化成活化分子所需的最低能量）。

③活化能与化学反映速率：活化分子数目的多少决定了有效碰撞发生的次数。在分子数拟

定期，活化分子百分数增大，有效碰撞的次数增多，反映速率加快。

2、决定化学反映速率的因素

内因：参与反映的物质的性质和反映的历程，是决定化学反映速率的重要因素。

外因:即外界条件,重要有温度、浓度、压强、催化剂等。

（1）浓度

①其他条件不变时,增大反映物的浓度，加快反映速率;减小反映物的浓度，减慢反映速率。

②解释:在其他条件不变时，对某一反映来说，活化分子百分数是一定的，单位体积内的活化

分子数与单位体积内反映物分子总数成正比，就与浓度成正比。反映物浓度增大一单位体

积内分子数增长f活化分子数增长一单位时间内有效碰撞增长f反映速率加快

（2）压强

①对于有气体参与的反映，若其他条件不变，增大压强（减小容器的容积），反映速率加快;

减小压强（增大容器容积），反映速率减慢。

②解释:在一定温度下，一定量的气体所占的体积与压强成反比。增大压强（减小容器的容

积）相称于增大反映物的浓度。

③压强改变的几种情况：

1.恒温时:压缩体积一压强增大一浓度增大一反映速率增大;增大体积，反映速率减小.

恒温时，压缩体积一活化分子百分数不变,但单位体积内活化分子数增多一有效碰撞几率增

多f反映速率增大.反之，增大容器体积，反映速率减小.

2.恒温恒容时

⑴充入气体反映物一气体反映物浓度增大（压强也增大）一反映速率增大

体积不变时，充入气体反映物f活化分子百分数不变，但单位体积内活化分子数增多f有

效碰撞几率增多一反映速率增大

⑵充入不参与反映的气体-容器内总压强增大f各物质浓度未改变一反映速率不变

体积不变时，充入不参与反映的气体f活化分子数和活化分子百分数都不变一有效碰撞几

率不变f反映速率不变.

3.恒温恒压时:充入不参与反映的气体一体积增大一反映物浓度减小一反映速率减慢

总之，分析压强改变对化学反映速率的影响时，关键看气体浓度是否有变化:假如气体浓度有

变化，化学反映速率一定改变;若气体浓度无改变，则化学反映速率不改变.同时要注意通常所

说的压强增大是指压缩加压.

(3)温度

①其他条件不变时，升高温度，增大反映速率；减少温度，减慢反映速率。

②解释：温度是分子平均动能的反映，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)催化剂对反映速率的影响

①催化剂可以改变化学反映的速率。不加说明时，催化剂一般使反映速率加快的正催化

剂。

②催化剂影响化学反映速率的因素:在其他条件不变时，使用催化剂可以大大减少反映所需

要的能量，会使更多的反映物分子成为活化分子，大大增长活化分子百分数，因而使反映速率

加快。

第三节、化学平衡

了解化学平衡状态的建立,理解化学平衡的特点

外界条件(浓度、温度、压强等)对化学平衡的影响

1.可逆反映与不可逆反映

①可逆反映:在同一条件下，同时向正、反两个方向进行的化学反映称为可逆反映。

前提:反映物和产物必须同时在于同一反映体系中,而相同条件下，正逆反映都能自动进行。

②不可逆反映:在一定条件下,几乎只能向一定方向(向生成物方向)进行的反映。

2.化学平衡状态的概念(特性:逆、等、动、定、变)

化学平衡状态：在一定条件下的可逆反映里，正反映速率和逆反映速率相等,反映混合物中

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映”，“一定条件”通常是指一定的温度和压强。

②实质是“正反映速率和逆反映速率相等”，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“反映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。

3.化学平衡的移动

(1)可逆反映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，就会影响到化学反映速率，当正反映速率不再等于逆反映速率时，原平衡

状态被破坏，并在新条件下建立起新的平衡。

(2)化学平衡移动方向

①若外界条件改变，引起u正〉v逆时，正反映占优势，化学平衡向正反映方向移动，各组分

的含量发生变化；

②若外界条件改变，引起u正＜v逆时，逆反映占优势,化学平衡向逆反映方向移动，各组分的含

量发生变化；

③若外界条件改变，引起u正和v逆都发生变化，假如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

(3)对于恒容条件下m+n^p+q的只有气体参与的反映，平衡时体系的总压强，总物质的

量，平均相对分子质量不再发生变化。假如有固体或液体参与反映，则只看气体的数。

对于m+n=p+q的只有气体参与的反映，无论平衡与否，三者都不会发生变化。

注意：只要容器体积不变，密度就不会发生改变!但对于有固体或液体气体一同参与的反映,

气体的密度可以作为平衡状态的标志！

4.影响化学平衡的条件

（1）浓度:增长反映物的浓度或减少生成物的浓度，平衡向正方向移动；

减少反映物的浓度或增长生成物的浓度,平衡向逆方向移动。

（2）压强:对有气体参与的反映，压强越大，平衡向化学计量数（体积）减小的方向移动；压

强越小，平衡向化学计量数（体积）增大的方向移动。

（3）温度:温度升高，平衡向吸热方向移动;温度减少，平衡向放热方向移动。

（4）催化剂:催化剂只影响化学反映速率，不会影响平衡的移动。

（5）勒夏特列原理

①原理内容：假如改变影响平衡的一个条件（如温度、压强等），平衡就向可以减弱

这种改变的方向移动。

②合用范围：勒夏特列原理合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）。不合用于未达平衡的体系。

判断化学平衡状态常用方法的归纳:

项目mA(g)+nB(g)^=^pC(g)+qD(g)

①各物质的物质的量或物质的量分数一定平衡

混合物体系中各成②各物质的质量或质量分数一定平衡

分的含量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

①在单位时间内消耗了mmolA的同时生成mm

olA,平衡

即V（正）=v（逆）

②在单位时间内消耗nmolB的同时消耗0moiC,

正、逆反映速率的平衡

即V（正）=「（逆）

关系

③v(A):v(B)：v(C)：F(D)=m：n:p:q,

不一定平衡

v(正)不一定等于v(逆)

④在单位时间内生成nmolB的同时消耗qmolD,

不一定平衡

均指V（逆）

①m+〃Wp+q时，总压力一定（其他条件一定）平衡

压强

②m+r?二p+q时，总压力一定（其他条件一定）不一定平衡

混合气体的平均相①一定，只有当p+q时平衡

对分子质量（M）②一定，但m+n=p+q时不一定平衡

任何化学反映都随着着能量变化，当体系温度一定

温度平衡

期，其他不变

密度(0)体系的密度一定不一定平衡

其他如体系颜色不再变化平衡

5.化学平衡常数

⑴概念:在一定温度下,当一个可逆反映达成平衡状态时，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映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。用符号K示。

'W•I•V•/1.1I.1、，••J•

c"C”(D)

———K

(2)表达式:mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g),在一定温度下c(A)c(B)

K为常数，只要温度不变，对于一个具体的可逆反映就相应一个具体的常数值。

⑶平衡常数意义:K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，它的正向反映进行的

限度就越大，即该反映进行得越完全,反映物转化率越大;反之，就越不完全，转化率就越

小。一般说>10*5时，该反映进行得就基本完全了。

(4)影响化学平衡常数的因素：只受温度影响

(5)平衡转化率:用平衡时已转化了的某反映物的量与反映前(初始时)该反映物的量之比来

表达反映在该条件下的最大限度。

(6)化学平衡常数的应用：

①用任意状态浓度幕之积的比值(称为浓度商，用Qc表达)，以平衡常数为标准，判断正在

进行的可逆反映是否处在平衡状态，以及向那个方向金子那个最终建立放入平衡。

Qc与K比较：Qc>K,可逆反映逆向进行

Qc<,K可逆反映正向进行

Qc=K,可逆反映处在平衡

②运用平衡常数可判断反映的热效应。若温度升高，K增大，则正反映为吸热反映；反

之。

③运用平衡常数可计算物质的平衡浓度、物质的量分数、转化率等

6.化学平衡图像解题方法

(1)认清坐标所代表的意义，并与勒夏特列原理联系

⑵紧扣可逆反映的特性，搞清正反映是吸热还是放热，体积增减,有无固体纯液体参与

(3)看清速率的变化及变化量大小，在条件间建立关系

⑷看清起点、拐点、终点和曲线的变化趋势。先拐先平。

(5)定一议二。当图像中有三个量时，先拟定一个量不变再讨论此外两个量的关系

第四节、化学反映进行的方向

了解熔变、焙变与反映方向的关系；掌握熔变和燧变一起决定反映的方向

1.自发过程和自发反映

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。

自发反映:在一定的条件(温度、压强)下，一个反映可以自发进行到显著限度，

就称自发反映。自发反映一定属于自发过程。

非自发反映:不能自发地进行，必须借助某种外力才干进行的反映。

2.自发反映的能量判据

自发反映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)AH<0,这一经验规律就是能量判断依据。

注：反映婚变是与反映能否自发进行有关的一个因素，但不是唯一的因素，并且自发反映与

反映的吸放热现象没有必然的关系。

3.自发反映的嫡判据

①燧的含义：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。燃用来描述体系的混乱度，符号为S。单位:J/(mol.K)燧值越大，体系的混乱度越

大。

注：自发的过程是增增长的过程。燧增长的过程与能量状态的高低无关。焙变是与反映能

否自发进行有关的又一个因素，但也不是唯一的因素。

②烯增长原理：自发过程的体系趋向于有序转变为无序，导致体系的熠增长,也是反映方向

判断的嫡依据。与有序体系相比，无序体系“更加稳定”。

③反映的嫡变（AS）

反映尴变即化学反映时物质蜡的变化。

④常见的牖增长的化学反映：产气愤体的反映，气体物质的量增大的反映，端变的数值通常

都是正值，为燧增长反映。

4.化学反映方向的判断依据

、〃:>0.一般为非自发

炮判据

、〃<o.一般为自发

、s>o.一般为自发

炳判据

化学反应的方向WAS<0,一般为非自发

产/-Z>0,非自发

复合判据A//-ns=0,平衡状态

Lv/-7XS<0,自发

本章知识网络

表示方法:r=—mol,L"r"或mol,L*1,min

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^匕学公式法

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反应化学ifS数之比法

速率<,内因:反应物结构性血活化分子）

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