气体反应—速率与平衡的一般规律(四)
化学平衡的基本知识和规律
化学平衡的基本知识和规律一、化学反应速率 1．概念定义：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化学反应速率。
公式：υ＝tc ∆∆ 单位：mol / (L ·s )、mol / (L ·min )等。
说明：反应速率只取正值，为平均值。
表示反应速率时要注明是用某物质表示的，用不同物质来表示同一反应的反应速率，其数值不一定相同，但其数值之比值应等于化学方程式中相应物质的化学计量数比。
2．外界条件对反应速率的影响(1) 浓度：增大气体或溶液反应物的浓度可以加快反应速率。
对于可逆反应，增加反应物浓度可加快正反应速率，增加生成物浓度可加快逆反应速率。
(2) 压强：增大气体反应物的压强实质上是增加了气体反应物的浓度，也可以加快反应速率。
对于可逆反应，增加压强对气体体积减少的反应的影响比对气体体积增大的反应的影响大得多。
(3) 温度：升高温度，可以成倍地加快反应速率。
每升高10℃，化学反应速率一般增大2～4倍。
对于可逆反应，升高温度对吸热反应的影响比对放热反应的影响大得多。
例外：(1) 2NO ＋O 22NO 2，温度升高，反应速率减慢；(2) 酶的催化，在温度过高时，活性减小，速率减慢。
(4) 催化剂：使用正催化剂可以成千千上万万倍地加快反应速率。
例如，二氧化硫氧化为三氧化硫，使用催化剂的速率是不使用催化剂的速率的一亿六千万倍；全成氨反应中，使用催化剂的速率是不使用催化剂的速率的1016 倍。
使用负催化剂可以抑制有些化学反应的进行。
(5) 接触面积：增大固体表面积，可以加快反应速率。
增加固体的量，或将固体粉碎，以及混合、搅拌等都可以增大参加反应物质的接触面积。
(6) 光、超声波、激光、放射线、电磁波、反应物颗粒大小、扩散速率、溶剂等对化学反应速率都有影响。
3．催化剂概念：能改变化学反应速率，而本身的性质和质量都不改变的物质。
(一变两不变) 特点：①催化剂有选择性；②有一定的活性温度；③催化剂不一定不参加反应，有的催化剂可与反应物生成中间生成物，有的则通过吸咐起作用；④对于可逆反应，催化剂同等程度地改变反应速率，因而不能改变反应物的转化率，但可缩短反应达到化学平衡的时间；⑤有些物质可使催化剂出现暂时中毒或永久中毒。
高二化学 第二章 化学反应速率与化学平衡(人教版选修4)：重难点十二 焓变与熵变
一、焓变与熵变的定义：1．焓变：焓变是指体系内能的变化，焓变为正值说明反应放热体系能量减小，焓变为负值说明反应吸热体系能量增加．2．熵变：熵变是指体系混乱程度的变化，熵变为正值说明体系的混乱程度增加，熵变为负值说明混乱程度减小．二、焓变与化学反应方向的关系体系总是趋向于从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能量)．这一经验规律是能量判断的依据，即焓变是决定一个化学反应能否自发进行的一个重要因素；1．多数能自发进行的化学反应是放热反应．2．有一些吸热反应在室温条件下不能自发进行，但在较高温度下却能自发进行．例如：在室温和较高温度下均为吸热过程的CaCO3的分解反应．3．有不少吸热反应在室温条件下也能自发进行．结论：反应放热有利于反应自发进行，反应吸热也有可能自发进行，这说明反应的焓变只是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是唯一因素．三、熵变与化学反应方向的关系在同一条件下，不同的物质熵值不同，且一物质的熵与其聚集状态及外界条件还有关，一般来说，S(g)＞S(l)＞S (s)．在密闭的条件下，体系有从有序自发地转变为无序的倾向，该变化过程体系的熵增大．熵值越大，体系的混乱程度越大．1．许多熵增加的反应在常温、常压下可以自发进行．产生气体或气体物质的物质的量增大的反应，熵变通常都是正值，为熵增加反应．2．有些熵增加的反应在常温、常压下不能自发进行，但在较高温度下可以自发进行．例如：CaCO3(s)高温CaO(s)+CO2(g)3．有不少熵减小的反应，在一定条件下也可自发进行．例如：2Al(s)+Fe2O3(s)高温Al2O3(s)+2Fe(s)结论：熵增加有利于反应自发进行，熵减小的反应，在一定条件下也可自发进行．故熵增原理是解释反应能否自发进行有关的一个因素，但不是唯一因素．由此可见，焓变和熵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焓变和熵变．四、焓变和熵变与化学反应进行的方向．结论：一个化学反应能否自发进行，既与反应的焓变有关，又与反应的熵变有关．一般来说体系能量减小和混乱度增加都能促使反应自发进行，焓变和熵变共同制约着化学反应进行的方向，但焓和熵都不是唯一因素，我们不能单纯地根据焓变或熵变来判断某个反应是否自发进行．在等温、等压条件下，化学反应的方向是由反应的焓变和熵变共同决定的．化学反应自发进行的最终判据是吉布斯自由能变，自由能一般用△G来表示．且△G=△H-T△S：当△G=△H-T△S＜0时，反应向正反应方向能自发进行．当△G=△H-T△S=0时，反应达到平衡状态．当△G=△H-T△S＞0时，反应不能向正反应方向自发进行．【重难点指数】★★★★【重难点考向一】反应熵变的判断【例1】下列反应中，熵减小的是()A．(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) B．2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)C．MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g) D．2CO(g)=2C(s)+O2(g)【答案】D【重难点点睛】考查熵变的判断，物质的由固态或液态变为气态，或生成的气体越多，则混乱度越大，熵值越大，反之越小。
化学反应速率与平衡
化学反应速率与平衡化学反应是物质转化过程中发生的一种现象，而反应速率则是描述反应进程快慢的指标。
在化学反应进行中，不仅会形成反应产物，还会有一些反应物没有完全转化。
这时，反应达到了动态平衡状态，其中反应速率和平衡是该过程中较为重要的概念。
本文将探讨化学反应速率与平衡之间的关系及其影响因素。
1. 反应速率的定义及计算反应速率是描述反应物转化为产物的快慢程度，通常用单位时间内反应物消失或产物生成的量来表示。
反应速率可以通过反应物浓度随时间的变化率来计算。
以一般反应A+B→C为例，反应速率可以表示为：v = -Δ[A]/Δt = -Δ[B]/Δt = Δ[C]/Δt，其中Δ[A]、Δ[B]和Δ[C]分别表示反应物和产物浓度的变化量，Δt表示时间的变化量。
2. 影响反应速率的因素2.1. 浓度：反应物浓度的增加会导致反应速率的增加，因为在更高的浓度下，反应物分子之间发生碰撞的机会增加，从而促进了反应的进行。
2.2. 温度：温度的升高也会导致反应速率的增加。
较高的温度会增加反应物的平均动能，使分子运动更加激烈，增加碰撞频率和有效碰撞的概率，从而加快了反应速率。
2.3. 催化剂：催化剂的存在可以显著提高反应速率。
催化剂通过降低反应物分子之间的活化能，使反应路径变得更容易，从而加速反应进行。
3. 动态平衡的概念及条件动态平衡是指在封闭系统内，反应物转化为产物的速率与产物转化为反应物的速率相等的一种状态。
在动态平衡下，反应物和产物的浓度保持不变，但反应仍在进行中。
当反应物和产物之间的浓度不再发生变化时，系统达到了平衡。
3.1. 反应速率与平衡的关系在动态平衡状态下，虽然反应物和产物的浓度保持不变，但是反应物仍在转化为产物，产物也在转化为反应物，只是转化的速率相等。
反应速率与平衡是密切相关的，两者都是描述反应进行程度的指标。
3.2. 平衡常数平衡常数是描述化学反应平衡程度的一个量。
对于一般的反应aA + bB ⇌ cC + dD，其平衡常数K可以表示为K = ([C]^c × [D]^d) / ([A]^a ×[B]^b)，其中[]表示物质的浓度。
化学反应速率与化学平衡复习提纲
化学反应速率和化学平衡一、化学反应速率说明：增大浓度、增大压强或升高温度，无论是正反应速率还是逆反应速率，都增大；相反，都减小。
压强的改变是通过改变反应体系的浓度起作用的，如：①缩小或增大反应体系的容积；②保持容积不变时向反应体系中加入反应物或减少反应物等。
但：若保持体系容积不变，向反应体系加入惰性气体时化学反应速率不变。
催化剂：改变化学反应速率(对于可逆反应使用催化剂可以同等程度地改变正逆反应速率)。
二、化学平衡勒夏特列原理如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度)，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。
掌握其适用范围：不仅适用于化学平衡，还适用于溶解平衡、电离平衡、水解平衡等，只要与平衡有关的事实均可用该原理解释。
应特别注意：⑴压强对化学平衡的影响是通过改变浓度实现的。
若压强改变但体系浓度不变，则平衡不移动。
如：在容积和温度均不变情况下，向反应体系中加入惰性气体，虽然此时压强改变了，但，反应体系浓度未变，所以，平衡不移动。
⑵在有些可逆反应里，反应前后气态物质的总体积没有变化，如在这种情况下，增大或减小压强都不能使化学平衡移动。
⑶改变压强对固态物质或液态物质的体积几乎无影响。
因此平衡混合物都是固体或液体时，改变压强不能使化学平衡移动。
⑷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。
1、下面是条件改变时，化学反应速率的变化与新平衡建立的过程中几种典型曲线：如：其他条件不变，只改变反应物浓度，其图像变化为：增大反应物浓度增大生成物浓度减少反应物浓度减少生成物浓度特例：对于反应前后气体体积不变的反应：H2(气)+I2(气) 2HI(气)，加压与减压其图像分别为：2、化学平衡的有关计算有关化学平衡的计算包括：求平衡时各组分含量，平衡浓度、起始浓度、反应物转化率、混合气体的密度或平均相对分子质量，某物质的化学计量数等。
解这类试题时要用到下列方法或规律：(1)化学平衡计算的基本方法是“始”、“变”、“平”三段分析法。
【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
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、掌握化学反应速率的含义及其计算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的化学反应速率的表达式为：式中——某物质A的浓度变化，常用单位为mol·L-1。
——某段时间间隔，常用单位为s,min,h。
υ——物质A的反应速率，常用单位是mol·L-1·s-1，mol·L-1·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比。
③化学反应速率是指时间内的“平均”反应速率。
小贴士：①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。
②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。
化学反应的速率和平衡
化学反应的速率和平衡化学反应的速率和平衡是化学领域中重要的概念。
本文将探讨速率和平衡的概念、影响速率的因素以及如何调节平衡的方法。
一、速率和平衡的概念1. 速率：化学反应速率是指单位时间内反应物消耗或生成物生成的量。
反应速率受反应物浓度和温度等因素的影响。
2. 平衡：化学反应达到平衡时，反应物和生成物的浓度保持不变。
平衡反应中，正向反应与逆向反应的速率相等。
二、影响速率的因素1. 反应物浓度：反应物浓度越高，碰撞频率越高，反应速率越快。
2. 温度：温度升高，分子运动速度增加，反应速率增加。
3. 催化剂：催化剂可以降低反应活化势垒，提高反应速率。
三、调节平衡的方法1. 改变浓度：根据Le Chatelier原理, 增加浓度使平衡向反应物一侧移动，减少浓度使平衡向生成物一侧移动。
2. 改变温度：改变温度可以改变平衡位置。
一般而言，增加温度使可逆反应向反应物一侧移动，降低温度则使平衡向生成物一侧移动。
3. 使用催化剂：催化剂不参与反应，但可以使反应速率增加，达到平衡所需时间缩短。
四、应用实例1. 硝化反应：2NO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2NO₃(g)这是一种与大气污染相关的反应。
通过增加催化剂如V₂O₅，可以加速该反应的速率，减少大气中的NO₂浓度。
2. 酸碱中和反应：HCl(aq) + NaOH(aq) ⇌ NaCl(aq) + H₂O(l)控制酸碱溶液的浓度可以改变平衡的位置，从而调节反应的速率。
3. 乙醇酯化反应：CH₃CH₂OH(l) + CH₃COOH(l) ⇌CH₃COOCH₂CH₃(l) + H₂O(l)通过提高反应物浓度以及使用催化剂，可以增加反应速率并提高产率。
总结：化学反应的速率和平衡是化学研究中重要的概念。
了解反应速率的影响因素以及如何调节平衡对于实现所需反应条件具有重要意义。
通过在反应物浓度、温度和催化剂等方面的调节，可以实现对化学反应速率和平衡的控制，并应用于实际生产和环境保护等领域。
化学反应的平衡与速率
化学反应的平衡与速率化学反应是物质发生变化的过程，它涉及到反应物的转化、生成物的生成以及反应速率的调控。
化学反应的平衡与速率是化学反应动力学中的重要概念，对于了解和控制反应过程具有重要意义。
一、化学反应的平衡化学反应的平衡是指在封闭系统中，反应物转化为生成物的速率相等时反应达到的状态。
平衡态下，反应物与生成物的浓度保持不变，但是反应仍在进行，只是反应物与生成物的浓度不再发生明显变化。
平衡常数（K值）是描述化学反应平衡状态的量。
以A、B为反应物，C、D为生成物的化学反应可以用如下的化学方程式表示：A +B ⇌C + D在这个反应中，平衡常数可以表示为：K = [C] × [D] / [A] × [B]其中，[]代表物质的浓度。
当反应在达到平衡时，K值保持不变。
平衡常数与反应物浓度的关系可以用Le Chatelier原理来解释。
根据这一原理，当向平衡系统中添加反应物时，平衡位移反应使得生成物浓度增加以减少反应物的浓度，以维持平衡常数。
反之亦然，当增加生成物的浓度时，平衡又会向反应物方向移动。
二、化学反应的速率化学反应的速率是指反应物转化为生成物的速度。
反应速率的决定因素包括反应物浓度、温度、催化剂和表面积等。
物质浓度越高、温度越高、催化剂越多，反应速率越快。
反应速率可以通过化学方程中反应物和生成物的摩尔比例来确定。
例如，对于如下反应：2A + 3B → C它的反应速率可以用[A]/2：[B]/3的比例来表示。
反应速率决定了反应在单位时间内转化的物质的量。
速率常数（k值）是描述反应速率的量，定义为单位时间内反应物消失或生成物产生的物质的量与反应物浓度的乘积之比。
速率常数与反应物浓度有关，可以通过实验测定得到。
三、反应平衡与反应速率的关系反应平衡和反应速率是化学反应的两个重要方面，它们有密切的关系。
根据速率方程，反应速率与反应物浓度的关系可以用如下的表达式表示：速率 = k[A]^m[B]^n其中，k为速率常数，[A]和[B]分别代表反应物A和B的浓度，m 和n分别为与A和B的浓度的关系指数。
化学反应的平衡条件和规律
化学反应的平衡条件和规律化学反应是物质转化的过程，而化学反应达到平衡状态是指反应物与生成物的物质浓度、压力、温度等各项性质在一段时间内基本稳定，不发生显著变化。
化学反应的平衡条件和规律是描述化学反应平衡状态的基本原理和定律，对于理解和掌握化学反应的平衡性质具有重要意义。
一、化学反应平衡的条件在不受外界影响的封闭系统中，化学反应达到平衡状态需要满足以下几个条件：1. 反应物与生成物浓度的稳定当反应开始时，反应物浓度较高，生成物浓度较低，反应速率快。
随着反应进行，反应物逐渐消耗，生成物逐渐增加，反应速率逐渐减慢。
当达到平衡状态时，反应物与生成物浓度保持稳定，反应速率相等，达到动态平衡。
2. 反应物与生成物浓度之间的比例关系在平衡状态下，化学反应物质浓度与生成物浓度之间的比例关系由反应方程式的摩尔系数所决定。
根据平衡常数K的定义，可以得到平衡浓度之间的定量关系。
3. 反应物与生成物之间的反应速率在平衡状态下，反应物与生成物之间的反应速率相等。
这意味着反应物和生成物之间的反应速率互相抵消，形成了动态平衡。
二、化学反应平衡的规律化学反应平衡具有以下几个基本规律：1. 利用平衡常数表征平衡状态平衡常数K是描述化学反应达到平衡状态时，反应物与生成物浓度之间的定量关系的引导。
平衡常数可以通过实验数据计算得出，它只与反应物和生成物的浓度有关，与反应物质的量无关。
2. 影响平衡转移方向的因素平衡转移方向受到温度、压力和浓度等因素的影响。
根据Le Chatelier原理，当外界条件改变时，化学平衡会发生偏移，以减小外界影响，重新达到平衡状态。
- 温度：提高温度会使反应向终点方向偏移，反应产生吸热时温度升高，反应产生放热时温度降低。
- 压力：当反应物和生成物的分子数不同时，由于物质浓度不同，会使平衡向分子数较少的一方偏移。
- 浓度：增加反应物浓度会使平衡向生成物方向偏移，减小反应物浓度则使平衡向反应物方向偏移。
3. 平衡的动态性质虽然化学反应达到平衡状态后，反应物和生成物的物质浓度不再发生明显变化，但反应仍然处于动态平衡状态。
化学反应速率、化学平衡的图像分析
B．T1>T2，p1<p2，a＋b<c，正反应为吸热反应
C．T1<T2，p1>p2，a＋b<c，正反应为吸热反应
D．T1>T2，p1>p2，a＋b>c，正反应为放热反应
化学
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[解析] 解答该题要综合运用“定一议二”和“先拐先
平”。由(T1，p1)和(T1，p2)两条曲线可以看出：①温度(T1)相 同，但压强为p2时先出现“拐点”，达到平衡所需的时间短，即 反应速率大，所以p2>p1；②压强较大(即压强为p2)时对应的w(B) 较大，说明增大压强平衡逆向移动，则a＋b<c。由(T1，p2)和 (T2，p2)两条曲线可以看出：①压强(p2)相同，但温度为T1时先出 现“拐点”，达到平衡所需的时间短，即反应速率大，所以
入一体积为 1 L 的恒温密闭容器中，反应物浓度随时间变化
关系如图所示，回答下列问题：
化学
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题组一 1 题组二 2 题组三 3 题组四 4 5 题组五 6 7
(1)图中共有两条曲线 X 和 Y，其中曲线______表示 NO2 浓度 随时间的变化；a、b、c、d 四个点中，表示化学反应处于平衡
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化学反应速率、化学平衡的图像分析
一、解答化学反应速率、化学平衡图像题的一般原则方法
(1)看图像：一看轴，即纵、横坐标的意义；二即线的走向和变 化趋势；三看线，看点：即起点、拐点、交点、终点；四看辅助线， 即等温线、等压线、平衡线等；五看量的变化，如浓度变化、温度 变化、转化率变化、物质的量的变化等。
高中化学反应速率与平衡类试题的解题方法与技巧
高中化学反应速率与平衡类试题的解题方法与技巧2、表示方法：通常用单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
3、表达式：υ＝数值的大小。
②比较化学反应速率与化学方程式中化学计量数的比值，即比较，则A表示的反应速率比B大。
（1）参加反应的物质为固体和液体，由于压强的变化对浓度几乎无影响，可以认为反应速率不变。
（2）对有气体参加的反应，压强改变⇒气体物质浓度改变⇒化学反应速率改变，即压强改变的实质是通过改变浓度引起的，如2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)增大压强，SO2、O2、SO3的浓度均增大，正、逆反应速率均增大。
（3）有气体参加的反应体系中充入“惰性气体”(不参与反应)时，对化学反应速率的影响：①恒容：充入“惰性气体”→总压增大→物质浓度不变(活化分子浓度不变)→反应速率不变。
②恒压：充入“惰性气体”→体积增大→物质浓度减小(活化分子浓度减小)→反应速率减慢。
方法技巧：影响化学反应速率的因素有多种，在探究相关规律时，需要控制其他条件不变，只改变某一个条件，探究这一条件对反应速率的影响。
变量探究实验因为能够考查学生对于图表的观察、分析以及处理实验数据归纳得出合理结论的能力，因而在这几年高考试题中有所考查。
解答此类题时，要认真审题，清楚实验目的，弄清要探究的外界条件有哪些。
然后分析题给图表，确定一个变化的量，弄清在其他几个量不变的情况下，这个变化量对实验结果的影响，进而总结出规律。
然后再确定另一个变量，重新进行相关分析。
但在分析相关数据时，要注意题给数据的有效性。
二、化学平衡1、化学平衡状态（1）定义：在一定条件下可逆反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度均保持不变的状态。
（2）特征①逆——化学平衡研究的对象是可逆反应②等——V(正)＝V≠0③动——化学平衡是一种动态平衡④定——反应物和生成物的质量或浓度保持不变⑤变——外界条件改变，平衡也随之改变2、化学平衡状态的标志（1）本质标志：v(正)＝v(逆)——反应体系中同一物质的消耗速率和生成速率相等。