化学反应速率 学案_化学反应的速率学案

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第二章 化学反应与能量 第一节 化学反应速率 学案

【学习目标】

1.知道化学反应速率的定量表示方法 2.会设计实验测定某些化学反应的速率 【知识梳理】

一、化学反应速率。

1.概念：化学反应速率是用来衡量化学反应 的物理量,通常用 来表示。

表达式：。其常用的单位是 或。2.化学反应速度的表示方法

可以用反应体系中单位时间内任一物质浓度的变化来表示反应速度。例如：340K时，N2O5的分解 2N2O5=4NO2+O

2表示反应速率v(N2O5)= v(NO2)= v(O2)= 其中△t表示时间间隔，△C=／C始-C末／，表示反应过程中反应物消耗的浓度或生成物增加的浓度的绝对值，常用单位mol/L。v表示平均速率，因为大部分反应不等速进行，随着各组分浓度的变化，反应速率也会变。开始时，速率快，随着反应的进行速率会减慢。所以我们在表示反应速率使用的是平均速度，我们定义也是平均速率。

例如：某反应的反应物浓度在5min内由6mol/L变成了2mol/L，则以该反应物浓度的变化表示的该反应在这段时间内的平均反应速率为：。▲注意：①表示化学反应速率时，必须指明以何种物质的浓度变化表示。

②化学反应速率实际是一段时间内的平均速率，而不是瞬时速率。

③不能用固体和纯液体来表示反应速率。

④化学反应速率都是正值。

⑤对于同一化学反应，用不同的物质表示其化学反应速率数值可能不相同，但其化学反应速率之比等于其计量数之比。如：aA+bB=cC+dD 则：v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=a∶b∶c∶d 或 v(A)/a=v(B)/b=v(C)/c=v(D)/d 3.不同物质表示的化学反应速率的比较

同一化学反应速率用参与反应的不同物质的浓度变化表示时，其数值可能不同，但意义相同，在比较不同情况下的反应速率大小时不能只看数值大小，要把二者换算成用同一物质表示，再进行比较。

比较化学反应速率时要注意：①仅限于同一反应的各种速率（不同条件或不同时段）之间进行比较。②比较时要注意换算成同一物质表示③比较时反应速率的单位要统一。

二、化学反应速率的测定 1.根据颜色变化

在溶液中，当反应物或产物本身有较明显的颜色时，人们常利用 和 间的正

比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。2.根据释放出气体的体积

现有如课本第20页的图2-1的装置两套A、B，通过分液漏斗分别加入40mL 1mol•L-1和40mL 4mol•L-1的硫酸后都立即产生气泡，我们可以根据什么来判断A、B两套装置的反应速率大小？

【例1】温度为500℃时，反应4NH3+5O2= 4NO+6H2O在5L的密闭容器中进行，半分钟后NO的物质的量增加了0.3mol，则此反应的平均速率v(x)为 A、v（O2）=0.01mol/（L•s）B、v（NO）=0.08mol/（L•s）C、v（H2O）=0.003mol/（L•s）D、v（NH3）=0.002mol/（L•s）

解析：根据化学方程式4NH3+5O2 4NO+6H2O，NO的物质的量增加了0.3mol，则H2O增加了0.45mol，NH3和O2分别减少了0.3mol和0.375mol。所以，用反应中各气态的反应物和生成物表示的该反应的化学反应速率分别为：

v（NH3）= =0.002mol/（L•s）v（O2）= =0.0025mol/（L•s）v（NO）= =0.002mol/（L•s）v（H2O）= =0.003mol/（L•s）可见，本题的正确答案是CD。

【例2】对于反应A2+3B2=2AB3来说，下列速率表示该反应最快的是，最慢的是，快慢程度相同的是。

A.v(A2)=0.6mol/(L·S)B.v(B2)=2.6mol/(L·min)C.v(AB3)=12mol/(L·min)D.v(A2)=6mol/(L·min)

解析：比较同一个反应的快慢程度时，首先要将不同物质的速率单位统一。A中

(A2)=0.6mol/(L·S)=36mol/(L·min)，比D中的 A2)大。C、D中不同物质的速率之比恰好等于其化学计量数之比，则C、D表示该反应的快慢程度相同。B中的v(B2)=2.6mol/(L·min)，相当于此时(A2)=0.9mol/(L·min)，比A中的(A2)小比D中(A2)=6mol/(L·min)也小。所以反应最快的是A，最慢的是B，快慢程度相同的是C和D。或者将速率的单位统一后，用不同物质的速率除以方程式中这种物质的系数，所得的值越大，反应速率越快。

【例3】将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L容器中混合并在一定条件下发生如下反应：6.某温度时，浓度都是1mol•L-1的两种气体，X2、Y2在密闭容器中反应生成气体Z，达到2A(g)+B(g)= 2C(g)若经2 s后测得C的浓度为0.6 mol•Ｌ－1，现有下列几种说法，其中正确的是 ①用物质A表示的反应的平均速率为0.3 mol•Ｌ－1•ｓ－1 ②用物质B表示的反应的平均速率为0.6 mol•Ｌ－1•ｓ－1 ③2 s时物质A的转化率为70% ④2 s时物质B的浓度为0.7 mol•Ｌ－1

A.①③ B.①④ C.②③ D.③④

解析：由题知2 s时C的浓度为0.6 mol•L－

1，根据化学方程式中化学计量数比，可算出B的变化浓度为0.3 mol•L－1，进而确定B的浓度是c－1B=(1 mol·L－0.3 mol•L－1)= 0.7 mol·L－1；A的变化浓度为0.6 mol•L－1，从而求A的转化率为30%；用C表示的反应的平均速率为0.3 mol•L－1•s－1，可推知用A表示的反应的平均速率为0.3 mol•L－1·s－1，用B表示的反应的平均速率为0.15 mol•L－1•s－1。对照各选项，符合题意的是B。【达标训练】 1.下列说法正确的是

A.化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物物质的量的减少或任何一种生成物物质的量的增加

B.化学反应速率为0.8mol/(L·S)是指1秒钟时某物质的浓度为0.8mol/L C.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应速率的快慢 D.对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象就越明显

2.甲乙两容器都进行A→B的反应，甲容器内每分钟减少了4molA，乙容器内每分钟减少了2molA，则甲容器内的化学反应速率比乙容器内要 A.快 B.慢 C.相等 D.无法确定

3.铝与稀硫酸的反应中，已知10s末硫酸的浓度减少了0.6 mol/L，若不考虑反应过程中溶液体积的变化，则10s内生成硫酸铝的平均反应速率是 A.0.02 mol/(L·min)B.1.8mol/(L·min)C.1.2 mol/(L·min)D.0.18 mol/(L·min)4.在10℃时某化学反应速率为0.1 mol/(L•s)，若温度每升高10℃反应速率增加到原来的2倍。为了把该反应速率提高到1.6 mol/(L•s)，该反应需在什么温度下进行？ A.30℃ B.40℃ C.50℃ D.60℃

5.在m A + n B=p C的反应中，m、n、p为各物质的计量数。现测得C每分钟增加a mol/L，B每分钟减少1.5a mol/L，A每分钟减少0.5a mol/L，则m：n：p为 A.2：3：2 B.2：3：3 C.1：3：2 D.3：1：2

平衡时c(X-1-12)=0.4mol·L、c(Y2)=0.8mol·L、c(Z)=0.4mol•L-1，则该反应的反应式是 A.X2+2Y2=2XY2 B.2X2+Y2=2X2Y C.3X2+Y2=2X3Y D.X2+3Y2=2XY3

7．在密闭容器中进行可逆反应，A与B反应生成C，其反应速率分别用υ(A)、υ(B)、υ(C)（mol•L-1•s-1）表示，且υ(A)、υ(B)、υ(C)之间有如下所示的关系： υ(B)=3υ(A)； 3υ(C)=2υ(B)。则此反应可表示为

A、2A+3B 2C B、A＋3B 2C C、3A+B 2C D、A＋B Ｃ 8．在一个容积为2L的密闭容器中，发生如下反应： 3X（气）+Y（气）=2Z（气）

若最初加入的X、Y和Z都是1mol，反应中X的平均反应速率为0.12 mol•L-1·s-1。若要产物Z为1.8mol，反应所需的时间为 A、5s B、10s C、15s D、20s

9.可逆反应aA(g)＋bB(g)=cC(g)＋dD(g)，取a mol A和b mol B置于V L容器内1 min后，测得容器内A的浓度为x mol•L－1，这时B的浓度为，C的浓度为，这段时间内反应的平均速率若以物质A的浓度变化来表示，应为。

化学2-2.2影响化学反应速率的因素学案 [教学目标] 1．知识目标

（1）理解浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。

（2）使学生能初步运用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。

[教学重点、难点]压强对化学速率的影响，用活化分子理论解释外界条件对化学反应速率的影响。

教学内容：影响化学反应速率的因素

内因 影响反应速率的外因主要有

（一）浓度对化学反应速率的影响

1.在其他条件不变的条件下，增大反应物的浓度，单位体积内 的数目增多，次数增多，化学反应速率。反之，减小反应物的浓度，化学反应速率。2.对纯固体或液体，其浓度视为常数。

例1.下列四种X溶液,分别放入盛有10mL2mol/LHCl烧杯中,加水稀释至50mL,X和HCl和缓进行反应,其中反应速率最大的是（）

A.20mL3mol/LX溶液 B.20mL2mol/LX溶液 C.10mL4mol/LX溶液 D.10mL2mol/LX溶液

（二）温度对化学反应速率的影响

1.在其他条件不变的情况下，温度升高,反应物分子的 增加，使一部分原来能量较低的分子变成，从而增加了反应物分子中 的百分数，使的次数增多，因而是化学反应速率。反之，则化学反应速率。2.不管是放热反应还是吸热反应，只要其他条件不变，升高温度，则速率增大，降低温度，速率减小。

3.实验测定，温度每升高10o

C，化学反应速率通常增大到原来2~4倍

（三）压强对化学反应速率的影响

1.对气体参与的反应，在一定的温度下，一定质量的气体所占的体积与压强成反比。也就是说，在相同的温度下，压强越大，一定质量的体积就越小，单位体积内气体的分子数越多，对于气体反应来说，增大压强相当于增大反应物的，反应速率加快;减小压强相当于减小反应物 反应速率。2.参加反应的物质是固体,液体或溶液时,压强对反应速率___影响?(填有,无)[思考1]2L密闭容器中,投入5molN2,8molH2,在催化剂存在的条件下发生反应,2min 时,测得容器内生成NH34mol,若将容器的体积减小为原来的一半,其他条件不变,同样生成4molNH3所花费的时间___2min(,),为什么?

[探讨]N2 + 3H2==2NH3反应在密闭容器中进行

1.容器若为恒定容器,在容器内充入惰性气体,则化学反应速率_____(加快,不变,减慢)，原因是___

2.容器若为恒压容器,在容器内充入惰性气体,则反应速率(加快,不变,减慢)_____,原因是

________。

（四）催化剂

1.在其他条件不变的情况下，使用催化剂，能够 反应所需的能量，这样就

会使更多的反应物分子成为，大大 单位体积内反应物分子中 所占的百分数，从而 化学反应速率。

2.能加快反应速率的催化剂叫做正催化剂；能够减慢化学反应速率的催化剂叫负催化剂。一般情况下所说的催化剂指正催化剂。[实验演示] H2O2分解:

现象____________________________________________________________________ 结论____________________________________________________________________ 例2.一定条件反应N2+3H2=2NH3达平衡,当单独改变下述条件后有关叙述错误的是（）A.加催化剂,V(正)和V(逆)都发生变化,且变化的倍数相等 B.加压,V(正)和V(逆)都增,且V(正)增加倍数大V(逆)增加倍数 C.降温,V(正)和V(逆)都减少,且V(正)减少倍数大V(逆)减少倍数

D.增加[N2],V(正)和V(逆)都增大,且V(正)增加倍数大V(逆)增加倍数

例3.下图为将Zn投入一定浓度一定体积的H2SO4中,解释图象的成因.(纵坐标为H2的生

成速率)v（H2）

t1 时间 [随堂练习]

1．一般都能使反应速率加快的方法是（）。

①升温；②改变生成物浓度；③增加反应物浓度；④加压（A）①②③（B）①③（C）②③（D）①②③④

2．NO和CO都是汽车尾气里的有害物质，它们能缓慢地起反应生成氮气和二氧化碳气体：2NO+2CO=N2+2CO2

对此反应，下列叙述正确的是（）

（A）使用催化剂能加快反应速率

（B）改变压强对反应速率没有影响

（C）冬天气温低，反应速率降低，对人体危害更大

（D）无论外界条件怎样改变，均对此化学反应的速率无影响

3．设 C+CO2 2CO-Q1，反应速率为υ1；N2+3H2 2NH3+Q2，反应速率为υ2。对于上述反应，当温度升高时，υ1和υ2的变化情况为（）。（A）同时增大（B）同时减小（C）υ1增大，υ2减小（D）υ1减小，υ2­增大

4．把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生H2的速率可由如图2-1-1表示，在下列因素中，①盐酸的浓度，②镁条的表面积，③溶液的温度，④氯离子的浓度，影响反应速率的因素是（）。（A）①④（B）③④（C）①②③（D）②③

5．下表中是各组反应的反应物和反应温度，反应刚开始时，放出H2速率最快的是（）编号 金属（粉末状）酸的浓度及体积 反应温度

（mol）

(℃)A

Mg，0.1mol·L-硝酸10mL 60 B

Mg，0.1mol·L-1 盐酸10mL 60 C

Fe，0.1mol·L-1L 盐酸10mL 60 D

Mg，0.1mol·L-1 硫酸10mL

6．容积固定的2L密闭容器中进行的某一可逆反应 A（气）+2B（气）2C（气）

以B的物质的量浓度改变表示的反应速度υ正，υ正、υ逆与时间的关系图如所示。已知反应速率υ的单位为mol·L-1·s-1，则图中阴影部分的面积可表示（）。（A）A的物质的量浓度的减少（B）B的物质的量浓度的减少（C）C的物质的量增加（D）B的物质的量减少

7．煅烧硫铁矿产生二氧化硫，为了提高生成二氧化硫的速率，下列措施可行的是（）。（A）把块状矿石碾成粉末（B）向炉内喷吹氧气（C）使用Fe2O3作催化剂（D）降低体系的温度

8．氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化还原反应生成Cl(-1)和S（+6）的反应速率如图2-1-4所示，已知这个反应速率随着溶液中[H+]增大而加快。（1）反应开始时反应速率加快的原因是____。（2）反应后期反应速率下降的原因是______。

9．在密闭容器中发生2SO2+O2 2SO3反应，现控制下列三种不同的条件： ①在400℃时，10molSO2与5molO2反应；

②在400℃时，20molSO2与5molO2反应； ③在300℃时，10molSO2与5molO2反应；

问：开始时，正反应速率最快的是_____；正反应速率最慢的是_________。10．Fe3+和I-在水溶液中的反应如下：2I-+2Fe3+ = 2Fe2++I2（水溶液）。正向反应速率和Ι-、Fe3+的浓度关系为υ=k[I-]m[Fe3+]n(k为常数)

[I-]（mol·L-1）[Fe3+ ](mol·L-1)υmol·L-1·s-1)

（1）0.20 0.80 0.032k（2）0.60 0.40 0.144k（3）0.80

0.20

0.128k

通过所给数据计算得知：

在υ=k[I-]m[Fe3+]n中，m、n的值为______。[选填A、B、C、D]

（A）m=1，n=1（B）m=1，n=2（C）m=2，n=1（D）m=2，n=2

碘离子浓度对反应速率的影响______铁离子浓度对反应速率的影响。（选填：小于、大

于、等于）

课堂练习答案

1B，2AC，3A，4C，5D，6B，7AB。

8．（1）2KClO3+6NaHSO3=3Na2SO4+KCl+3H2SO4，氢离子浓度增大，反应速率加快。（2）反应物浓度减小，反应速率减慢。9．②；③。10．C；大于。

化学2-2-2-1化学平衡（第1课时）

[学习目标] 1.知道可逆反应与不可逆反应 2.描述化学平衡建立的过程

3.能正确判断一个反应是否达到平衡 [教学过程]

一、可逆反应与不可逆反应

1、可逆过程（1）可逆过程

当温度一定时，饱和溶液中的固体溶质溶解和溶液中的溶质分子回到固体表面的结晶过程一直在进行，而且两种过程的速率，于是饱和溶液的浓度和固体溶质的质量都。

（2）表述：约定采用“ ”来代替反应式中原来用的“ ”，把从左向右的过程称作 ；由右向左的反应称作。如溶解、结晶过程可表示为

2、可逆反应与不可逆反应（1）可逆反应

在 下，既能向 同时又能 的反应。（2）不可逆反应

在一定条件下，几乎所有的反应都具有不同程度的可逆性，但有些反应的逆反应进行程度太小因而可忽略。如Ag+ +Cl-=AgCl↓

二、化学平衡的建立

1、化学平衡的建立

以CO+H2O(g)CO2+H2反应为例。

在一定条件下，将0.01 mol CO和0.01 mol H2O(g)通入1 L密闭容器中，开始反应：（1）反应刚开始时：

反应物的浓度，正反应速率。生成物的浓度为，逆反应速率为。（2）反应进行中：

反应物的浓度，正反应速率。生成物的浓度，逆反应速率。

（3）肯定最终有一时刻，正反应速率与逆反应速率，此时，反应物的浓度，生成物的浓度也。如图所示。

2、化学平衡状态（1）定义：

（2）特征：

① 逆： 等： ② 动： ③ 定： ④ 变：（3）特点：

化学平衡的建立与建立的途径无关

思考：

1、相同条件（温度、浓度、压强等）时，一个反应分别从正反应开始，与从逆反应开始，最终所达到的平衡状态是否相同？

答案：相同，因为化学平衡的建立与反应进行的方向无关，而与反应时的条件有关，只要条件相同（温度、浓度、压强等），最终就会达到相同的平衡状态。（4）达到平衡的标志：以mA(g)+nB(g)pC(g)为例 直接标志：①速率关系：正反应速率与逆反应速率相等：A消耗速率与A的生成速率相等，A的消耗速率与C的消耗速率之比等于m：p，B生成速率与C的生成速率之比等于n：p。

②各物质的百分含量保持不变。

间接标志：①混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间的改变而改变。（注：m+n≠p）②各物质的浓度不随时间的改变而改变。③ 各物质的物质的量不随时间的改变而改变。

④ 各气体的体积、各气体的分压不随时间的改变而改变。

三、对于密闭容器中的可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，根据对化学平衡概念的A、C生成的速率与C分解的速率相等 B、A、B、C的浓理解，判断下列各情况下，是否达到平衡。

是否 能判可能的情况举例

断已达平衡 ①各物质的物质的量或各物质的量的分数一

1、混合物体系定

中各成分的含②各物质的质量或各物质的质量分数一定

量 ③各气体的体积或体积分数一定

④总体积、总压强、总物质的量一定

①单位时间内消耗了m mol A，同时生成m mol

A2、正、逆反应②单位时间内消耗了n mol B，同时消耗了p

速率的关系 mol C ③v(A)：v(B)：v(C)：v(D)=m：n：p：q

④单位时间内生成n mol B，同时消耗q mol

D3、压强 ①其他条件不变，m+n≠p+q时，总压强一定

②其他条件不变，m+n=p+q时，总压强一定

4、平均相对分①当m+n≠p+q时，M一定

子质量M ②当m+n=p+q时，M一定

5、温度 其他条件一定时，体系温度一定

6、体系密度 其他条件一定时，密度一定

7、其他 组成成分有颜色时，体系颜色不再变化

练习：

1、下列哪种说法可以证明反应：N2+3H2 2NH3已达到平衡状态（A、1个N N键断裂的同时，有3个H—H键形成 B、1个N N键断裂的同时，有3个H—H键断裂 C、1个N N键断裂的同时，有6个N—H键断裂 D、1个N N键断裂的同时，有6个N—H键形成2、在一定温度下，可逆反应A(g)+3B 2C(g)达到平衡状态的标志是（度不再变化

C、单位时间内，生成n mol A，同时生成3n mol B D、A、B、C的分子数之比为1：3：23、可逆反应达到平衡的重要特征是（）

A、反应停止了 B、正逆反应的速率均为零 C、正逆反应都还在继续进行 D、正逆反应的速率相等

4、把HI气体充入密闭容器中，在一定条件下发生反应：2HI(g)H2(g)+I2(g)△H>0，在反应趋向平衡状态的过程中，下列说法正确的是（）

A、HI的生成速率等于其分解速率 B、HI的生成速率小于其分解速率

C、HI的生成速率大于其分解速率 D、无法判断HI的生成速率和分解速率的相对大小

5、五氧化二氮是白色固体，熔点为30℃，升温时易液化和汽化，并发生以下两个相互联系的反应：①N2O5(g)N2O3(g)+O2(g)②N2O3(g)N2O(g)+O2(g)在0.5L密闭容器中，将2.5 mol N2O5加热气化，并按上述①②两式分解，在某温度下达到平衡，测得O2的平衡浓度为4.4 mol·L—1，N2O3的平衡浓度为1.6 mol·L—1，则下列各项判断正确的是（）

A、N2O5的平衡浓度为3.0 mol·L—1 B、N2O5的转化率为80%

C、N2O的平衡浓度为4.4 mol·L—1 D、N2O的平衡浓度为1.4 mol·L—16、可逆反应：2NO2 2NO+O2在密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是（）①单位时间内生成n mol O2的同时，生成2n mol NO2； ②单位时间内生成n mol O2的同时，生成2n mol NO；

③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2：2：1的状态； ④混合气体的颜色不再发生改变的状态； ⑤混合气体的密度不再改变的状态；

⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态

A、①④⑥ B、②③⑤ C、①③④ D、①②③④⑤⑥

7、在一定温度下，将2mol SO2和1mol O2充入一定容积的密闭容器中，在催化剂作用下发生如下反应：2SO—12(g)+O2(g)2SO3(g)，△H= —197kJ·mol。当达到化学平衡时，下列说法中正确的是（）

A、生成SO3 2mol B、放出197kJ热量 C、SO2和SO3共2mol D、含氧元素8mol））

8、在一个容积为6 L的密闭容器中，放入3 L X(g)和2 L Y(g)，在一定条件下发生反应：4X(g)+nY(g)2Q(g)+6R(g)，反应达到平衡后，容器内温度不变，混合气体的压强比原来增加了5%，X的浓度减小1/3，则该反应中的n值为（）A、3 B、4 C、5 D、69、对于一定条件下，在密闭容器中已达到平衡状态的可逆反应：NO2+CO NO+CO2下列说

2.理解勒夏特列原理的涵义 【重点、难点】

1.描述浓度、压强、温度等条件对化学平衡的影响

2.理解勒夏特列原理的涵义 法中不正确的是（）

A、平衡体系中气体总的物质的量等于开始反应时体系中气体总的物质的量 B、从开始反应至达到平衡状态，容器内压强始终保持不变 C、达到平衡时，NO2、CO2、NO、CO的物质的量均相等

D、达到平衡时，NO和CO2的物质的量之和等于NO2和CO的物质的量之和

10、在一个密闭容器中发生如下反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，反应过程中某一时刻测得SO2、O2、SO3的浓度分别为：0.2 mol·L—1，0.2 mol·L—1，0.2 mol·L—1，当反应达到平衡时，可能出现的数据是（）

A、c(SO—13)=0.4 mol·L—1 B、c(SO2)=c(SO3)=0.15 mol·L C、c(SO2)=0.25 mol·L—1 D、c(SO2)+c(SO—13)=0.4 mol·L

化学2.2化学平衡（第2课时）学案 【学习目标】

1.描述浓度、压强、温度等条件对化学平衡的影响

【教学过程】

复习：什么是化学平衡状态？其特征是什么？

思考：化学平衡是有条件的 平衡，当影响化学平衡的条件改变时，原来的平衡，进而在新的条件下逐渐建立 平衡。

一、浓度对化学平衡的影响

观察实验2-5：现象

是 ； 实验2-6：现象

是 ；，结论是在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,化学平衡向 移动。减小反应物浓度，或增大生成物浓度,化学平衡向 移动。注意：固体物质和纯液体无所谓浓度，其量改变，不影响平衡。[例1]已知氯水中存在如下平衡：

Cl2+H2O HCl+HClO。常温下，在一个体积为50ml的针筒内吸入40mL氯气后，再吸入10mL的水。写出针筒中可能观察到的现象。若将此针筒长时间放置，又可以看到何种变化？试用平衡的观点加以解释。

二、压强对化学平衡移动的影响

对于有气体参加的可逆反应来说，气体的压强改变，也能引起化学平衡的移动。对于3H2（g）+N2(g)2NH3(g)在反应中1体积的N2与3体积的H2反应生成2体积的NH3，即反应前后气态物质的总体积发生了变化，反应后气体总体积 了。下表列入的是450℃时，N2与H2反应生成NH3的实验数据。压强/MPa 1 5 10 30 60 100 NH3/%

2.0

9.2

16.4

35.5

53.6

69.4

由上表实验数据可以算出：对反应前后气体总体积发生变化的化学反应，在其他条件不变的情况下，增大压强，会使化学平衡向着 移动。减小压强，会使化学平衡向着 移动。

[例2] 在一定的温度和压强下，合成氨反应 3H2+N2 2NH3达到平衡时，下列操作平衡不发生移动的是（）

（A）恒温恒压充入氨气（B）恒温恒压充入氮气（C）恒温恒容充入氦气（D）恒温恒压充入氦气 注意：

(4)催化剂能够 的改变正逆反应的速率，所以使用催化剂 使平衡发生移动，但是可以 达到平衡所需要的时间。四.化学平衡常数：

1、化学平衡常数的表示方法

对于一般的可逆反应：mA(g)+ n B(g)p C(g)+ q D(g)。其中m、n、p、q分别表示化学方程式中反应物和生成物的化学计量数。

当在一定温度下达到化学平衡时，这个反应的平衡常数可以表示为：k=

1.对于有些可逆反应，反应前后气态物质的总体积没有发生变化，如2HI(g)H2(g)+I2(g)在这种情况下，增大或减小压强都不能使化学平衡移动。

2.固态物质或液态物质的体积，受压强的影响很小，可以忽略不计。因此，如果平衡混合物都是固体或液体，可以认为改变压强不能使化学平衡移动。

3.加入惰性气体后平衡体系是否发生移动，取决于平衡体系所占据的体积是否发生变化。若在恒容的条件下加入惰性气体，它并不能引起体系中其它物质的浓度改变，所以平衡不移动；若在恒压情况下加入惰性气体，必然引起平衡体系占据的体积增大，体系中其它物质的浓度发生变化，使平衡发生移动。思考： 对平衡N2+3H2 2NH3（1）如果在恒温恒容下加入氮气，平衡向 移动。（2）如果在恒温恒容下加入氨气呢？加入氩气又怎么样呢？（3）如果需要增加氢气的转化率，可以有什么办法？

（4）如果增大压强，正反应速率，逆反应速率，氮气的转化率。

三、温度对化学平衡的影响

任何反应都伴随着能量的变化，通常表现为放热或吸热；所以温度对化学平衡移动也有影响。

观察试验2-7，得出结论：

如果升高温度，平衡向 的方向移动；降低温度平衡向 的方向移动。

总结：（1）什么是平衡移动？（2）化学平衡移动的实质是外界条件改变时，正、逆反应速率变化的程度，从而导

致正逆反应速率，破坏了原平衡状态，使平衡移动。

(3)浓度、压强、温度对化学平衡的影响可以概括为平衡移动的原理，也叫勒夏特列原理：

在一定温度下，可逆反应达到化学平衡时，生成物的浓度，反应物的浓度的关系依上述规律，其常数（用K表示）叫该反应的化学平衡常数

注意：反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，其浓度可看作是“1”而不代入公式。

2、化学平衡常数的意义

（1）平衡常数的大小不随 而改变，只随 改变而改变。

即，K=f（T）。

（2）平衡常数表示的意义：可以推断反应进行的程度。

K很大，反应进行的程度很大，转化率大

K的意义

K居中，典型的可逆反应，改变条件反应的方向变化。

K 很小，反应进行的程度小，转化率小

[例3]对于一般的可逆反应mA+nB pC+qD，在一定温度下达平衡时反应物及生成物浓度满足下面关系： =K，式中K为常数，在1L密闭容器中给CO和水蒸气的混合物加热到800℃时，有下列平衡：CO+H20 C02+H2且K=1，若用2molCO和10molH20(气)相互混合并加热到800℃，达平衡时CO的转化率约为

A.16.7％ B.50％ C.66.7％ D.83％ 【达标练习】1．能引起化学平衡移动的是（）

A、化学反应速率发生了变化。

B、有气态物质参加的反应达到平衡后，改变了压强。

C、由于某一条件的改变，使平衡混合物中各组分的浓度发生了不同程度的变化。D、可逆反应达到平衡后，使用催化剂

2.某温度下,反应H2(g)+I2(g)2HI(g)△H>0（正反应为吸热反应）。在一带有活塞的密

闭容器中达到平衡，下列说法中不正确的是（）

A．恒温压缩体积，平衡不移动，气体颜色加深B．恒压充入HI（g），开始时正反应速率减小

C．恒容，升高温度，正反应速率减小 D．恒容，充入H2，I2（g）的体积分数降低

3．在HNO2溶液中存在如下平衡：HNO2 H++NO2-，向该溶液中加入少量的下列物质

(2)若只改变压强，反应速率发生变化，但平衡不发生移动，则A 态，B 态，D 态。

(3)若只升高温度，反应一段时间后，测知四种物质的量又达到相等，则该反应是 反应。

后，能使电离平衡向右移动的是（）

A．NaOH溶液 B．硫酸溶液 C．NaNO2溶液

D．NaHSO4溶液

4．下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是（）A.在强碱存在的条件下，酯在水中的溶解度增大 B．加催化剂，使氮气和氢气在一定条件下转化为氨气 C．可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气 D．500℃左右比室温更有利于合成氨反应

5．对于任何一个平衡体系，采用以下措施，一定会平衡移动的是（）A．加入一种反应物 B．升高温度 C．对平衡体系增加压强 D．使用催化剂 6.在密闭容器中，反应2HI H2+I2（正反应吸热），当达到平衡时，欲使混合气体颜色加深，可采取的措施有（）A．减小容器体积 B.降低温度

C．加入催化剂 D.恒容下充入HI气体

7.已知可逆反应2NO(g)N2(g)+O2(g)。该反应的平衡常数表达式为。若在某温度下达到平衡时c(N-12)=0.05mol·L-1，C(O-12)=0.05mol·L，c(NO)=0.00055mol·L 该反应的平衡常数为_____________。保持温度不变，将容器体积缩小一半，则平衡常数为_________；

8.等物质的量的A B C D四种物质混合，发生如下反应： aA(?)+bB(?)cC(s)+dD(?)当反应进行到一定时间后，测得A减少nmol，B减少n/2mol，C增加3n/2mol，D增加nmol，此时达到了平衡状态。

(1)该反应的各系数a b c d

第四节 化学反应进行的方向

【教学目标】

1、能用焓变和熵变说明化学反应的方向。

2、应用焓变和熵变解释日常生产生活中的现象 【教学过程】

一、有关化学反应的、、是化学反应原理的三个重要组成部分。科学家根据体系存在着力图使自身能量趋于 和由 变为 的自然现象，提出了 判据和 判据。

二、化学反应进行方向的判据

1、焓判据

经验表明，自发过程的共同特点是：体系趋向于从 状态转变为 状态（这时体系会对外部 或者释放）。即自发过程趋向于 状态。

2、熵判据（1）熵

在密闭条件下，体系有由 自发地转变为 的倾向，因为与有序体系相比，无序体系更加稳定，科学家用（符号）来量度这种混乱（或有序）的程度。（2）熵判据

在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵，即熵变（符号）零，这个原理也叫做 原理。同一种物质，存在着 时的熵值最大，时次之，时最小的这样一中普遍规律。体系有自发地向混乱度的方向转变的倾向。

3、熵变和焓变都与反应的自发性有关，又都不能独立地作为自发性的判据，要判断反应进行的方向，必须综合考虑体系的熵变和焓变。

[例1]下列说法正确的是（）

5、在25℃和1.01×105Pa时，反应2N2O5(g)====4NO2(g)+O2(g)ΔH=+56.7 kJ·mol－

1自发进行的原因是（）

A.能自发进行的反应一定能迅速发生反应 B.非自发进行的反应一定不可能发生反应 C.能自发进行的反应实际可能没有发生反应 D.常温下，水电解的反应是自发反应

[例2]下列说法不正确的是（A.铁生锈、氢燃烧均为自发放热过程 B.冰融化过程其熵值增加 C.无热效应的自发过程是不存在的 D.同一物质固态时熵值最小 【达标练习】

1、能用能量判据判断下列过程的方向的是（A.水总是自发地由高处往低处流

B.放热反应容易自发进行，吸热反应不能自发进行 C.有序排列的火柴散落时成为无序排列

D.多次洗牌以后，扑克牌的毫无规律的混乱排列的几率大

2、下列说法正确的是（）

A.凡是放热反应都是自发的，凡是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小或不变 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

3、以下自发反应可用ΔH判据来解释的是（A.硝酸铵自发地溶于水

B.2N－12O5(g)====4NO2(g)+O2(g)ΔH=+56.7 kJ·mol C.(NH－14)2CO3(s)====NH4HCO3(s)+NH3(g)ΔH=+74.9 kJ·mol D.2H2(g)+O2(g)====2H2O(l)ΔH=－285.8 kJ·mol－14、下列说法正确的是（）

A.熵增大的反应一定可自发进行 B.熵减小的反应一定可自发进行 C.ΔH＜0的反应可能自发进行 D.ΔH＞0的反应不可能自发进行

A.是吸热反应 B.是放热反应

C.是熵减反应 D.是熵增效应大于能量效应

6、下列过程是非自发进行的是（）

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

7、在容积不变的密闭容器中，一定条件下发生反应：2A B（g）＋C（s）达到平衡后，升高温度，测得容器内气体密度增加，则:）A.若正反应是吸热反应，则A为非气体 B.若正反应是放热反应，则A为气体

C.在平衡体系中加入少量的C，该反应向逆反应方向移动 D.压强对该平衡移动无影响

8、对于反应A（s）＋2B（g）3C（g）－Q（Q＞0），平衡混和物中C的百分含量C%与外界条件x、y的关系如下图所示，则下列结论中正确的是: A.x表示温度，y表示压强，且y1＞y2＞y3 B.x表示压强，y表示温度，且y3＞y2＞y1 C.x表示温度，y表示压强，且y3＞y2＞y1 D.x表示压强，y表示温度，且y1＞y2＞y39、在反应aA＋bB cC＋Q的平衡体系中，无论升高温度或降低压强，C的浓度都会增大，则以下说法正确的是:）A.a＋c＜c Q＜0 B.a＋b＞c Q＜0

C.a＋b＞c Q＞0 D.无法确定系数关系 Q＜010、对于以下这个平衡体系C（s）＋CO2（g）2CO（g）－Q，下列说法中错误的是: A.降低压强升高温度，体系中混和气体的平均分子量将减小

B.在保持温度和气体体积不变的条件下，向平衡体系中添加一定量的CO2，当反应重新建立平衡后，混和气体的平均分子量将减小

C.在保持温度和气体体积不变的条件下，平衡体系中添加一定量的N2，平衡不移动 D.向平衡体系增添一定量的CO2，而保持温度、压强不变，反应重新建立平衡后，混和气体平均分子量增大）

11、在一定条件下，合成氨反应达到平衡后，混和气体中NH3的体积占25%。若反应前后条件保持不变，则反应后缩小的气体体积与原反应物体积的比值为: A.1/5 B.1/4 C.1/3 D.1/212、在一个固定容积的密闭容器中，加入m摩A、n摩B，发生下列反应: mA（g）＋nB（g）pC（g）平衡时C的浓度是w摩/升，若容器体积和温度不变，起始时放入a摩A、b摩B、c摩C，若要平衡后C的浓度仍为w摩/升，则a、b、c应满足的关系是: A.a︰b︰c＝m︰n︰p B.a︰b＝m︰n(ap/m)＋c＝p C.(mc/p)＋a＝m，(nc/p)＋b＝n D.a＝m/3，b＝n/3，c＝2p/313、下列的可逆反应在一定条件下达到平衡后，2A（g）B（g）＋xC（g）容器内压强增加了p%，A的转化率也为p%，则x的值为

A.1 B.2 C.3 D.414、如图3-4所示可逆反应：mA(g)+nB(g)=xC(g)+Q，在不同温度、压强下反应物A的转化率的变化情况。下列对于反应的热效应Q和反应方程式A、B、C的系数的判断中，正确的是

[

]

A．Q＞0，m+n＞x B．Q＞0，m+n＜x C．Q＜0，m+n＜x D．Q＜0，m+n＞x15、在容积相同的A、B两个密闭容器中，分别充入2molSO2和1molO2，使它们在相同的温度下发生反应：2SO2＋O2 2SO3，并达到平衡。在反应过程中，若A容器保持体积不变，B容器保持压强不变，当A中的SO2的转化率为25％时，则B容器中SO2的转化率应是

A、25％ B、>25％ C、

16、将2.0 mol SO2气体和2.0 mol SO3气体混合于固定体积的密闭容器中，在一定条件下发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，达到平衡时SO3为n mol。在相同温度下，分别按下列配比在相同密闭容器中放入起始物质，平衡时SO3等于n mol的是()A.1.6 mol SO2＋0.3 mol O2＋0.4 mol SO3 B.4.0 mol SO2＋1.0 mol O2

C.2.0 mol SO2＋1.0 mol O2＋2.0 mol SO3 D.3.0 mol SO2＋1.0 mol O2＋1.0 mol SO317、恒温恒容下，将2molA气体和2molB气体通入体积为2L的密闭容器中发生如下反应：2A(g)+B(g)x(C(g)+2D(s)。2min时反应达到平衡状态，此时剩余1.2molB，并测得C的浓度为1.2mol/L。

（1）从开始反应至达到平衡状态，生成C的平均反应速率为。（2）x=。

（3）A的转化率与B的转化率之比为。

（4）下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志的是（填各项代号）。

A．压强不再变化 B．气体密度不再变化

C．气体平均式量不再变化 D．A的消耗速率与B的消耗速率之比为2：1

（5）若向原平衡混合物的容器中再充入2molA气体和2molB气体，在原温度下达到新的平衡，此时B的物质的量n（B）。

（6）欲使反应达到平衡时C的物质的量分数与上述平衡相等，起始加入的A、B物质的量n(A)、n(B)之间应满足的关系为。

18、实验室配制碘水，往往是将碘溶于KI溶液中，这样就可以得到浓度大的碘水，主要是因为发生了反应：I2(aq)+I－ I--3上述平衡体系中，I3的物质的量浓度c(I-3)与温度T的关系如图所示（曲线上的任意点都表示平衡状态）

（1）通过分析上图，该反应的正反应为 反应（填吸热或放热）（2）在T1、D状态时，v(正)v(逆)（填＞、＜、＝）

（3）写出该平衡常数的表达式K=。若升高温度，K值将，若向溶液中加入少量的溴水，K值将

19、将1molN2和1molH2充入一容积不变的密闭容器M中，加入催化剂，在不同温度下使之平衡，测得平衡时NH3的体积分数与温度的关系曲线如图所示。现有A、B、C、D、E五个与M一样的密闭容器，分别充入1molN2和1molH2，并加入催化剂，控制温度分别在T1、T2、T3、T4、T5下同时反应10秒钟，测得A、B、C中NH3的体积分数如图所示。

（1）在图中标出T4、T5下NH3的体积分数，并分别用D、E指示。

（2）该反应的正反应是 热反应，理由：（3）A中NH3的体积分数小于B的原因是