人教版高中化學(xué)選修4：化學(xué)反應(yīng)原理 歸納與整理【區(qū)一等獎】

歸納與整理第一頁，共三十七頁。本章主要知識點：理解化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法和影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素理解可逆反應(yīng)，化學(xué)平衡的概念和特點掌握影響化學(xué)平衡移動的因素化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用利用焓變和熵變判斷化學(xué)反應(yīng)方向第二頁，共三十七頁。一、化學(xué)反應(yīng)速率的概述1.定性描述2.定量描述

用來研究和描述化學(xué)反應(yīng)快慢的物理量。

（1）概念：

（2）定義表達式：

通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示化學(xué)反應(yīng)快慢的物理量。

（3）單位：

其單位是復(fù)合單位，通常為：mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1。v=——(v只為正值)⊿c⊿t第三頁，共三十七頁。一、化學(xué)反應(yīng)速率的概述3.速率分類4.適用范圍5.特別說明即時速率和平均速率

即時速率用于反應(yīng)、平衡以及圖象的分析，沒有信息不要求計算。平均速率多出現(xiàn)在高中計算中。可逆反應(yīng)與非可逆反應(yīng)都適用。

①用不同物質(zhì)表示同一反應(yīng)速率的數(shù)值可能不同，但意義一樣。②以不同物質(zhì)表示同一反應(yīng)的速率數(shù)值之比等于方程式中各物質(zhì)的系數(shù)之比。

③高中階段，一般不用固體和純液體來表示化學(xué)反應(yīng)速率。

第四頁，共三十七頁。例1：在2A(g)+B(g)=3C(g)+4D(s)反應(yīng)中，表示該反應(yīng)速率最快的數(shù)據(jù)是(),一樣快的是（）：

A.vA=0.5mol/(L?s)

B.vB=0.3mol/(L?s)C.vC=1.0mol/LD.vD=1.0mol/(L?s)第五頁，共三十七頁。解析解法1：將不同物質(zhì)的數(shù)值，轉(zhuǎn)化為同一種物質(zhì)來比較。例如：（全部轉(zhuǎn)化為B物質(zhì)）

A.vB=0.25mol/(L?s)B.vB=0.3mol/(L?s)

C.單位錯誤

D.D物質(zhì)是固態(tài)，不能用速率表示。因此，一樣快的沒有。解法2：將不同物質(zhì)的數(shù)值，分別除以各自計量系數(shù)，再比較數(shù)值大小。第六頁，共三十七頁。6.可逆反應(yīng)中的速率之間的關(guān)系在投料為氣體A和B的以下可逆反應(yīng)中aA(g)+bB(g)?cC(g)(1)投料的瞬間正反應(yīng)速率

,逆反應(yīng)速率為

。

(2)如何描述正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率？

(3)從反應(yīng)開始到達到平衡之前，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率之間存在怎樣的關(guān)系？

(4)達到平衡后，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率之間存在怎樣的關(guān)系？

分析以上各問，你得到什么樣的結(jié)論？

①可逆反應(yīng)的起始發(fā)生方向由投料決定。

②反應(yīng)發(fā)生后的任何時候，用不同物質(zhì)所表示的同一方向上的速率之比都等于其系數(shù)比。③達到平衡后，用不同物質(zhì)所表示的所有的速率之比都等于其系數(shù)比。第七頁，共三十七頁。二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素1.影響因素總述2.外因?qū)λ俾实挠绊懸?guī)律內(nèi)因：外因：參與反應(yīng)各物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)濃度、溫度、壓強、催化劑、分散程度以及光等（1）濃度的影響①對非可逆反應(yīng)速率的影響

增大(減小)反應(yīng)物的濃度,使反應(yīng)速率變快(變慢);改變生成物濃度并不影響反應(yīng)速率。第八頁，共三十七頁。二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素1.影響因素總述2.外因?qū)λ俾实挠绊懸?guī)律（1）濃度的影響①對非可逆反應(yīng)速率的影響②對可逆反應(yīng)速率的影響

增大(減小)反應(yīng)物的濃度瞬間,正反應(yīng)速率突然變快(變慢)，逆反應(yīng)速率不變，最終使正逆反應(yīng)速率都變快(變慢);增大(減小)生成物的濃度瞬間,逆反應(yīng)速率突然變快(變慢)，正反應(yīng)速率不變，最終使正逆反應(yīng)速率都變快(變慢)。第九頁，共三十七頁。二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素1.影響因素總述2.外因?qū)λ俾实挠绊懸?guī)律（2）壓強的影響提醒:①壓強的改變是通過改變?nèi)萜鞯娜莘e來實現(xiàn)的。縮小容器的容積來增大壓強,擴大容器的容積來減小壓強。②解決實際問題時應(yīng)將壓強的增大(減小)直接變成容器容積的縮小(擴大),完成好思維轉(zhuǎn)化。

壓強的改變對反應(yīng)速率會產(chǎn)生怎樣的影響呢？第十頁，共三十七頁。二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素2.外因?qū)λ俾实挠绊懸?guī)律（2）壓強的影響①對非可逆反應(yīng)速率的影響

增大壓強(減小容器的容積),使反應(yīng)速率變快;減小壓強(擴大容器的容積)，使反應(yīng)速率變慢。②對可逆反應(yīng)速率的影響

以上影響規(guī)律還適用嗎？

還有沒有需要補充說明的？適用

增大壓強(減小容器的容積),使正逆反應(yīng)速率都變快;減小壓強(擴大容器的容積)，使正逆反應(yīng)速率都變慢。有第十一頁，共三十七頁。二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素2.外因?qū)λ俾实挠绊懸?guī)律（2）壓強的影響①對非可逆反應(yīng)速率的影響②對可逆反應(yīng)速率的影響在已經(jīng)達到平衡的以下可逆反應(yīng)中aA(g)+bB(g)cC(g)+d

D(g)(1)若a+b＞c+d

，則：①在增大壓強的瞬間，速率如何改變？②在減小壓強的瞬間，速率如何改變？(2)若a+b=c+d

，情況會怎樣？(3)若a+b＜c+d

，情況又會怎樣？通過以上分析，你得到什么樣的結(jié)論？

③改變壓強后，速率如何改變？第十二頁，共三十七頁。內(nèi)因：起決定作用外因：1）濃度：2）溫度：3）壓強：4）催化劑：5）其他因素：活化分子數(shù)量提高反應(yīng)物內(nèi)能增多單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目減小活化能，提高活化分子百分比只有引起濃度改變的壓強改變才對速率有影響。粉碎，攪拌，配成溶液、光照、紫外線、微波、電化學(xué)等第十三頁，共三十七頁。2、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素例2：下列措施肯定能使化學(xué)反應(yīng)速率增大的是：

A.增大壓強

B.升溫

C.增大反應(yīng)物的量

D.光照第十四頁，共三十七頁。二、化學(xué)平衡1、可逆反應(yīng)：在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進行，同時又能向逆反應(yīng)方向進行的反應(yīng)。2、可逆反應(yīng)達到平衡的標(biāo)志：例3：對于可逆反應(yīng)2HI(g)?I2(g)＋H2(g)，下列敘述能夠說明已達到平衡狀態(tài)的是（）

A、各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度之比一定為2:1:1

B、壓強保持不變的狀態(tài)

C、斷裂2molH—I鍵的同時生成1molI—I鍵

D、混合氣體的顏色不再變化時第十五頁，共三十七頁。可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的判斷1、V正=V逆2、體系中組分的物質(zhì)的量濃度或體積分?jǐn)?shù)，物質(zhì)的量的分?jǐn)?shù)保持不變。3、全是氣體參加的前后化學(xué)計量數(shù)改變的可逆反應(yīng)，壓強保持不變。平衡時相對分子質(zhì)量、密度保持不變。4、對于有顏色的物質(zhì)參加或生成的可逆反應(yīng)，顏色不隨時間變化。5、對于同一物質(zhì)而言，斷裂化學(xué)鍵物質(zhì)的量與形成化學(xué)鍵的物質(zhì)的量相等第十六頁，共三十七頁。等效平衡A(g)+3B(g)?2C(g)

起始11mol3mol0起始2002mol起始30.5mol1.5mol1mol你認(rèn)為三種起始狀態(tài)最終平衡時各物質(zhì)的濃度是否相同?第十七頁，共三十七頁。等效平衡的概念在一定條件（恒溫、恒容或恒溫、恒壓）下，對于同一可逆反應(yīng)，不管從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，達到平衡時，同一物質(zhì)的含量相同，這樣的平衡叫等效平衡。第十八頁，共三十七頁。例3.在恒溫、恒壓下，有下列氣體反應(yīng)分別從兩條途徑進行2A(g)+2B(g)?C(g)+3D(g)Ⅰ2mol2mol00Ⅱ002mol6mol下列敘述正確的是（）A.Ⅰ、Ⅱ兩條途徑最終達到平衡時，體系內(nèi)混合氣體的百分組成相同。B.Ⅰ、Ⅱ兩條途徑最終達到平衡時，體系內(nèi)混合氣體的百分組成不同。C.達到平衡時，Ⅰ途徑所用的時間與Ⅱ途徑所用的時間相同D.達到平衡時，Ⅰ途徑混合氣體密度等于Ⅱ途徑混合氣體的密度解析：因反應(yīng)前后氣體體積不變，壓強對該平衡無影響，途徑Ⅰ、Ⅱ為等效平衡，故選A、D項。

第十九頁，共三十七頁。例4:有一可逆反應(yīng)：2A(g)+3B(g)?xC(g)+4D(g)，若按下列兩種配比，在同溫、同體積的密閉容器中進行反應(yīng)。（1）0.8molA，1.2molB，1.2molC，2.4molD（2）1.4molA，2.1molB，0.6molC，1.2molD達到平衡后，C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同，則x的值為（）A.1B.2C.3D.4解析：因為在等溫、等容下平衡時，C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同，則屬于同一平衡狀態(tài)，變化的A、B、C、D的物質(zhì)的量之比為：0.6∶0.9∶0.6∶1.2=2∶3∶2∶4。故選B項。第二十頁，共三十七頁。例5.在兩個密閉容器內(nèi)，保持溫度為423K，同時向A、B兩容器中分別加入amol、bmolHI，待反應(yīng)2HI(g)?H2(g)+I2(g)達到平衡后，下列說法正確的是（）A.從反應(yīng)開始到達到平衡所需時間tA>tBB.平衡時I2濃度c(I2)A=c(I2)BC.平衡時I2蒸氣在混合氣體中體積分?jǐn)?shù)A%>B%D.HI的平衡分解率相等解析：等溫下，該反應(yīng)前后系數(shù)不變，平衡不受壓強影響，A、B兩容器中的平衡可視為等效平衡，故應(yīng)選D項。第二十一頁，共三十七頁。3、影響化學(xué)平衡移動的因素例6：恒溫恒壓下，在容積可變的器皿中，反應(yīng)2NO2（氣）?N2O4（氣）達到平衡后，再向容器內(nèi)通入一定量NO2，又達到平衡時，N2O4的體積分?jǐn)?shù)

A不變B增大C減小D無法判斷對比：（04廣東）在恒溫時，一固定容積的容器內(nèi)發(fā)生如下反應(yīng)：2NO2(g)?N2O4(g)，達平衡時，再向容器內(nèi)通入一定量的NO2(g)，重新達到平衡后，與第一次平衡時相比，NO2的體積分?jǐn)?shù)

A、不變B、增大C、減小D、無法判斷第二十二頁，共三十七頁。3、影響化學(xué)平衡移動的因素1）濃度：2）溫度：3）壓強：4）催化劑：勒沙特列原理：濃度越大，相關(guān)反應(yīng)速率越快；濃度越小，相關(guān)反應(yīng)速率越小。當(dāng)速率變化引起正反應(yīng)速率≠逆反應(yīng)時，平衡移動。溫度變化，引起反應(yīng)速率變化。而正逆反應(yīng)速率因溫度升高變化值不同，導(dǎo)到V正≠V逆時，平衡引起移動。只有能引起濃度變化的壓強改變才能影響反應(yīng)速率，同理也是由于濃度變化而導(dǎo)致正逆反應(yīng)速率不等時才會引起平衡移動。若反應(yīng)前后氣體體積不變，不會引起平衡移動。同等的改變正逆反應(yīng)速率，不會引起平衡移動。如果改變影響平衡的一個條件(如濃度,壓強或溫度等)，平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。第二十三頁，共三十七頁。對壓強的理解：對有氣體參加的反應(yīng)來說，在其他條件不變的情況下，增大壓強會使化學(xué)平衡向著氣體體積減少的方向移動。其中增大壓強的操作是：

A、增大氣體反應(yīng)物的物質(zhì)的量

B、增大氣體生成物的物質(zhì)的量C、減小容器的體積D、容器體積不變時，加入一些惰性氣體第二十四頁，共三十七頁。三、化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用對于mA(g)

+

nB(g)?

pC(g)+

qD(g)K=

。CCp*CDqCam*CBn第二十五頁，共三十七頁。對于mA(g)+nB(g)?pC(g)+qD(g)

K越大，說明平衡體系中生成

，它的正向反應(yīng)進行得越

，轉(zhuǎn)化率越

；反之，反應(yīng)程度就越不

，轉(zhuǎn)化率越

。一般情況下K>

時，該反應(yīng)進行的就比較完全。K只受_______影響，與其它條件無關(guān)。第二十六頁，共三十七頁。例題已知反應(yīng)A(g)+3B(g)?2C(g)在一定溫度下達到平衡，該反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達式為：

。若平衡時各組分濃度為c(A)=2mol/L;c(B)=2mol/L;c(C)=1mol/L則K=

。第二十七頁，共三十七頁。習(xí)題：在某溫度下，將H2和I2各0.10mol的氣態(tài)混合物充入10L的密閉容器中，充分反應(yīng)達到平衡后，測得c(H2)=0.0080mol/L1、求該反應(yīng)的平衡常數(shù)2、在上述溫度下，該容器中若通入H2和I2蒸氣各0.20mol，試求達到化學(xué)平衡狀態(tài)時各物質(zhì)的濃度。3、在上述溫度下，該容器中若通入0.10molH2和0.20molI2蒸氣，求H2的轉(zhuǎn)化率？第二十八頁，共三十七頁。習(xí)題2在密閉容器中，將2molCO和10molH2O混合加熱到800℃，達到以下平衡：

CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)

K=1.0，求CO轉(zhuǎn)化成CO2的轉(zhuǎn)化率。第二十九頁，共三十七頁。四、化學(xué)反應(yīng)方向1、焓變和熵變的不同：焓變（△H）指的是內(nèi)能的變化值，常以熱的形式表現(xiàn)出來。熵變（△S）指的是體系的混亂程度。

S(g)>S(l)>S(s)

第三十頁，共三十七頁。焓變與反應(yīng)方向（焓判據(jù)）

自發(fā)反應(yīng)一般是放熱的，但放熱的反應(yīng)是不是一定是自發(fā)應(yīng)呢？請舉例說明，能不用焓變化(減小)作為判斷反應(yīng)自發(fā)與否的依據(jù)？第三十一頁，共三十七頁。閱讀下表,思考你的判斷正否正確化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)焓變(KJ/mol)⊿S4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)⊿H(298K)=-444.3

0NH4HCO3(s)+C