化学反应速率和平衡复习教案

2021年1月22日发(作者：钱君羽)

. .














































































..















第七章


化学反应速率和化学平衡

考纲解读

（
1
）了解化学反应速率的概念及反应速率的表示方法。理解外界条件（浓
度 、温度、压强、催化剂等）对反应速率的影响。

（
2
）了解化学反应的可逆 性。理解化学平衡的含义及其与反应速率之间的
联系。

（
3
）理解 勒夏特列原理的含义。理解浓度、温度、压强等条件对化学平衡
移动的影响。

（4
）了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究中的重
要作用。

(5)
了解常见的几种平衡图像，能根据图像进行分析。

化学反应速率（第一课时）


（一）

化学反应速率

1.

化学反应速率的意义：表示某一化学反应进行程度快慢的一种物理量。

2
表 示方法
:
一般用单位时间某一种反应物或生成物的物质的量浓度的变化
值来表示．
.
资
料
.































.




















































.

. .














































































..















表达式：



v
＝Δ
C
／Δ
t
单位：





mol/(L.s)
、

mol/()
等．



3.
注意

(1)

以上所指的反应速率是平均反应速率而不是瞬时反应速率．

(2)

同一反应在不同时刻，瞬时反应速率不同．

(3)

同一反应在同 一时间，用不同物质来表示的反应速率可能不同．但
反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的 化学计量数
之比。

对于同一反应：
mA(g)
＋
nB(g)





pC(g)
＋
qD(g)
来说

v< br>A
:v
B
:v
C
:v
D
＝Δ
nA
:
Δ
n
B
:
Δ
n
C
:Δ
n
D















＝Δ
C
A
:
Δ
C
B
:
Δ
C
C
:
Δ
C
D
＝
m:n:p:q
(4)

比 较同一反应不同条件下的反应快慢
,
必须转换为同一物质表示的
化学反应速率
,
再比较其数值的大小


1.


已知反应
A+3B


2C+D
在某段时间以
A
的浓度变化表示的化学反
应速率为
1mol
·
L
-1
，
则此段时间以
C
的浓度变化表示的化学反应速率为
（




）

A
、
0.5mol
·
L
-1
·
min
-1













B
、
1mol
·
L
-1
·
min
-1

C
、
2mol
·
L
-1
·
min
-1< br>














D
、
3mol
·L
-1
·
min
-1

2
.
有关
2SO
2
＋
O
2




2SO
3
反应的下列图象正确的是（




）

.
资
料
.































.




















































.

. .














































































..




















c
3
2
1
c
S
O
2
O
2
S
O
3
3
2 .5
2
1
0.5
c
S
O
3
O
2< br>S
O
2
3
2
1
S
O
3
S< br>O
2
O
2
c
3
2
1
O
2< br>S
O
2
S
O
3
t
A
B
t< br>C
t
D
t
3
.
根据以下叙述回答下列问题
.
把
0.6mol
X
气体和
0.4mol
Y
气体混合于
2L
容器中 ，
使它们发生反应：
3X
（气）
＋
Y(
气
)



nZ
（气）
＋
2W(
气
)
．
5
min
末已生成
0.2 molW
，
若测知以
Z
浓度变化表示的平均反应速率为
0.01 < br>mol/(),
则：
(1)
上述反应中系数
n
的值是（




）

Ａ
.1











Ｂ
.2










Ｃ
.3











Ｄ
.4

化学反应速率（第二课时）


[
教学过程
]
[
提问
]
从物质结构（化学键）的角度看，化学反应的本质是什么？

（学生思考并回答）

[
针对学生的回答总结
]
化学反应的 过程就是反应物组成微粒重新组合形成
新物质的过程。也就是说，就是旧键断裂、新键形成的过程。例如 ，在
2HBr+Cl
2
=2HCl+Br
2
反应中，
H—
Br
、
Cl
—
Cl
断裂，形成
H
—
Cl
、
Br
—
Br
。

[
板书
]
一、化学反应的实质及条件：

1
、化学反应就是旧键断裂、新键形成的过程。

.
资
料
.































.




















































.

. .














































































..















[
提问
]
上述反应中，
H
—
Br
、
Cl
—
Cl< br>的断裂是否是自发产生的呢？

（学生思考讨论）

[
讲解< br>]
分子中化学键并不会自发断裂的。
只有分子间相互碰撞，
化学键才可
能断裂，反应才能发生。

[
板书
]
2
、反应物微粒间的碰撞是发生反应的先决条件。

[
提问
]
是否所有的的碰撞都能使化学键断裂、
化学反应得以发生呢 ？请同学
们阅读课本
P32
倒数一段到
P34
第一段，回答上述问题 。

（学生阅读，并汇报答案）

[
讲解
]
分子间 的碰撞与打篮球相似。正如图
2-2
所示。图（
1
）表示能量不
够； 图（
2
）表示虽能量足够，但是没有合适的取向；图（
3
）则表示有足
够的能量和合适的取向，于是发生有效碰撞。

[
总结并板书
]
3
、必须是有效碰撞才能发生反映。有效碰撞的条件是：
1
）微
粒要有足够的能 量；
2
）有合适的取向。

4
、发生有效碰撞的分子叫做活化分子，具有较高的能量。

[
讲解
]
由于活化分子发生有效碰撞时，化学反应才能发生。因此，改变反应
体系中的活化分 子数目，就能改变化学反应的速率。接下来一起研究外界
条件改变如何影响化学反应速率以及引起速率改 变的原因。

[
板书
]
二、外界条件对化学反应速率的影响

[
引导学生完成实验
2-2]
（学生完成实验，并汇报现象）

.
资
料
.































.




















































.

. .














































































..















[
总结现象]
加入
1mol/L
盐酸的试管中有大量的气泡产生；而加入
0.1mo l/L
盐酸的试管气泡很慢。

[
提问
]
根据这一现象，同学们可以得出什么结论？

（学生思考并归纳）

[
讲解
]
浓度大的盐酸与石反应的速 率比浓度小的盐酸与石反应的速率大。
因
此，由此实验推知，反应物的浓度越大，反应速率越大 。

[
设问
]
该结论是否适合所有的化学反应？请同学们继续完成下 列实验。

补充实验：往装有
1ml
的
0.05mol/LNa2
S
2
O
3
溶液的两支试管中分别加入
1ml0.10 mol/L
、
0.50mol/L
的
H
2
SO
4< br>(
尽量做到同时加入
)
（学生完成实验，并汇报现象）

[
讲解
]
浓度大的硫酸与
Na
2
S
2
O3
混合后先有沉淀产生；而浓度小的硫酸与
Na
2
S
2
O
3
混合时产生沉淀的现象要来得慢。
由此可以证明，
反应物的浓度越
大，反应速率越大。

[
小结
]
1
、在其他条件不变时， 反应物的浓度越大，反应速率越大。

[
提问
]
为什么增大反应物浓度可以加快反应速率？

（学生先思考、讨论；后阅读课本
P34
第二段。汇报答案）

[< br>讲解并板书
]
原因：浓度增大，单位体积活化分子数目增多，有效碰撞次数
增加 ，反应速率加快。

[
思考
]
某一密闭反应体系中有如下反应：N
2
+3H
2
==2NH
3
。现往体系中再
充 入一定量的
N
2
、
H
2
，该反应的速率将有何变化？

.
资
料
.































.




















































.

. .














































































..















（学生思考回答）

[
讲评
]
（容略）

[
提问
]
如果对上述反应体系进行压缩，反应速率是否回改变？为什么？

（学生讨论，阅读课本
P34
第二部分容）

[
讲解
]
压缩体积，使得反应体系的压强增大。这一过程如图
2-4
所示。压强
增 大一倍，其体积将缩小至原来的一半，而体系分子的数目保持不变，因
此其结构也就使得单位体积中的分 子数增加一倍，换句话说，就是各物质
的浓度增大一倍。浓度增大，反应速度也就增大。
[
小结并板书
]
2
、在其他条件不变时，增大压强，反应速率增大。
实质：压强改变，引起浓度的改变。

适用围：仅适用与体系中有气体物质的反应。

[
讨论
]
往 上述反应体系中充入适量的
He
，体系的压强如何改变？反应速率
是否改变？为什么？

（学生讨论，汇报答案）

[
讲评
]
充入
He
，体系的压强增加。但是，体系压强的改变并未引起各物质
浓度的改变，因此反应速率将 不会发生改变。请同学们特别要注意：对于
压强的改变，只有引起反应体系中物质浓度的变化才对反应速 率产生影响。

[
引导学生进行归纳总结
]
.
资
料
.































.




















































.


. .














































































..















[

巩固练习
]
1
、在一固定体积的密闭体系中发生反应：
N
2
+3H
2
==2NH
3
。现采取下列
措施：
（< br>1
）
往体系中充入一定的氢气；
（
2
）
往体系中充入 一定量的氮气；
（
3
）
往体系中充入一定量的
He
；
（
4
）压缩容器使体积变小。哪些措施能够使反
应速度增大？为什么？
< br>2
、讨论：乙炔在空气中燃烧时火焰的温度较在氧气中燃烧时火焰的温度更
低，原因是什 么？

1.
把下列四种
X
溶液，分别加入四个盛有
10
ml
2
mol/L
盐酸的烧杯中，


均加入水稀释到
50ml
，此时
X
和盐酸和缓地进行反应，其中反应速率
最大的是





















（





）

Ａ
.10
ml
4
mol/L
的
X
溶液











Ｂ
.20
ml
3
mol/L
的
X
溶液

Ｃ
.20
ml
2
mol/L
的
X
溶液











Ｄ
.10
ml
2
mol/L
的
X
溶液

2.
足量的
Fe
粉与一定量的盐酸反应
,
反应速率太快
,
为了减慢反应速率
,
但
又不影响产生氢气的总量
,
应加入下列物质中的












.
Ａ
.
水






Ｂ
.NaCl(
固
)






Ｃ
.NaCl
溶液






Ｄ
. Na
2
SO
4
溶液

Ｅ
.NaNO
3
溶液



Ｆ
.NaOH
溶液



Ｇ
.Na
2
CO
3
溶液



Ｈ
.NaAc
溶液



Ｉ
.CuSO
4
溶液

3
．
在
其
它
条
件
不
变
时
，
10
℃
时
以
某
物
质
表
示
的
反
应
速
率
为
3
mol
·
L
?
1
·min
?
1

，
已知温度每升高
10
℃反应速 率是原来的
2
倍，
则温度
为
50
℃时，该反应的速率为：< br>















(





)
.
资
料
.































.




















































.

. .














































































..















A
．
48
mol
·
L
?
1

·
S
－
1



B
．
36
mol
·
L
?
1

·
S
－
1
C
．
24
mol
·
L
?
1
·
S
－
1
D
．
12
mol
·
L
?
1

·
S
－
1
2CO-Q
1
反应速度为
V
1


N
2
+3H
2
2NH
3
+Q
2

反应速度
4
.
设
C+CO
2
为
V
2
，对于上述反应，当温度升高时，
V
1
和
V
2
的 变化情况为


(





)



























A

同时增大







B

同时减小





C

增大，减小





D

减小，增
大


(
三
)
化学平衡的概念

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
中各组成成分的百分含量保持不变，这一状态称作 化学平衡状态
.













可逆反应

（
1
）

前提


外界条件一定



















v
正
＝
v
逆
≠
0
（同种物质）



（
2
）特征






百分含量不随时间而变化（各种物质）


(
四
)
化学平衡的标志





1
．
等速标志：
v
正
＝
v
逆






指反应体系中的同一种物质来表示的正反
应速率和逆反应速率相等
.
对不同种物质而言，速率不一定相等
.

2
．百分含量不变标志

.
资
料
.































.




















































.

. .














































































..















正因为
v
正
＝
v
逆
≠
0
，
所以同一瞬间同一物质的生成量等于消耗量
.
总的
结果是混合 体系中各组成成分的物质的量、质量、物质的量浓度、各成分
的百分含量、转化率等不随时间变化而改变
.
3
．对于有气体参与的可逆反应

1
）从反应混合气的平均相对分子质量（
M
）考虑








M
＝




















当△
ng
≠
0,
M
一定时，则标志达平衡
.
若各物质均为气体



















当△
ng
＝
0
，
M
为恒值， 不论是否达平衡
.
若有非气体参与：不论△
ng
是否等于
0
，则当
M
一定时，可标志达平衡

2
）从气体密度考虑：


ρ
＝
m
n
m

v


恒容：
ρ
总为恒值，不能作平衡标志

恒压：

当各成分均为气体时








△
ng
＝
0.
ρ
总为恒值，同上


△
ng
≠
0.
ρ
为一定值时，则可作为标志






















恒容：
ρ
为一定值时，可作标志

当有非气体物质参与时





















恒压：△
ng
＝
0.
ρ
为一定值时，可作标志

3
）从体系部压强考虑：




∵恒容、恒温．
n(g)
越大
,P
越大




∴不论各成分是否均为气

当





△
ng
＝
0
．则
P
为恒值， 不能作标
志

体、只需考虑△
ng
．






△
ng
≠
0
．则当
P
一定时，可作标志

4
）从体系部温度考虑

当化学平衡尚未建立或平衡发生移动时，反应总要放出或吸收热量．

.
资
料
.































.




















































.

. .














































































..















若为绝热体系，当体系温度一定时，则标志达到平衡．

（五）化学平衡常数





对于可逆反应
aA + bB ==== cC + dD
，在一定温度条件下，可逆反
应无论从正反应开始或是从逆反应开始，也无论起始时反 应物浓度的大小，
[
C
]
c
[
D
]
d反应达到平衡时，各物质的浓度有如下关系：
K
c
?
，式中
K< br>c
称为
[
A
]
a
[
B
]
b
平衡常数，
K
c
仅随温度变化
。

平衡常数是表明 化学反应在一定条件下进行的最大程度（即反应限度）
的特征值，一般可认为，平衡常数越大，反应进行 得越完全。

注意：

（
1
）

如果有固体或纯液体参加反应或生成，它们的浓度视为
1
，例如：

CaCO
3
(s) ==== CaO(s) + CO
2
(g)











K
c
== [CO
2
]
（
2
）

稀溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度也视为
1
，不写在平衡
关系式中；非水溶液中进行的反应，如有水参加或生成，则水的浓
度 必须写入平衡关系式。

（六）

化学平衡移动

1
．从正、逆反应速度是否相等分析：





一定条件













改变条件










新条件一定





v
正
＝
v
逆
≠
0










v
?
正
≠
v
?
逆











v
??
正
＝
v
??
逆
≠
0



平衡状态
I









平衡破坏











平衡状态Ⅱ

.
资
料
.































.




















































.

. .














































































..












































平

衡

移

动方向：取决于
v
?
正
与
v
?
逆
的相对大小



①若
v
?
正
＞
v
?
逆
,
则正移


②若
v
?
正
＜
v
?
逆
,
则逆移





③若
v
?
正
＝
v
?
逆
,
则
不移

2.

影响化学平衡移动的因素

(1)
浓度

增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡均向正反应方向移动
.
减
小
反
应
物
浓
度
或
增
大
生
成
物
浓
度
,
平
衡
均
向
逆
反
应
方
向
移
动
.























(
改变固体和纯液体的量
,
平衡不移动
.)
V(
正
)
由反应物的浓度决定
,
反应物的浓度越大
, V(
正
)
越大
;

V(
逆
)
由 生成物的浓度决定
,
生成物的浓度越大
, V(
逆
)
越大

(2)
压强

①对反应前后气体体积之和不变的反应，例如：
变压强，化学平衡不发生移动。

.
资
料
.































.




















































.
，改