第二章 化学反应速率和化学平衡

一、化学反应速率

1. 化学反应速率（v）

⑴ 定义：用来衡量化学反应的快慢，单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化

⑵ 表示方法：单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示

⑶ 计算公式：v=Δc/Δt（υ：平均速率，Δc：浓度变化，Δt：时间）单位：mol/（L?s）

⑷ 影响因素：

① 决定因素（内因）：反应物的性质（决定因素）

② 条件因素（外因）：反应所处的条件

※注意：（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）、惰性气体对于速率的影响

 ①恒温恒容：充入惰性气体→总压增大，但各分压不变，各物质浓度不变→反应速率不变

②恒温恒体：充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢

二、化学平衡

（一）1.定义：一定条件下，当一个可逆反应进行到正逆反应速率相等时，更组成成分浓度不再改变，达到表面上静止的一种“平衡”，这就是这个反应所能达到的限度即化学平衡状态。

2、化学平衡的特征

逆（研究前提是可逆反应）；等（同一物质的正逆反应速率相等） ；动（动态平衡）

定（各物质的浓度与质量分数恒定） ；变（条件改变，平衡发生变化）

3、判断平衡的依据

判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据

（二）影响化学平衡移动的因素

1、浓度对化学平衡移动的影响（1）影响规律：在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减少生成物的浓度，都可以使平衡向正方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使平衡向逆方向移动

（2）增加固体或纯液体的量，由于浓度不变，所以平衡不移动

（3）在溶液中进行的反应，如果稀释溶液，反应物浓度减小，生成物浓度也减小， V正减小，V逆也减小，但是减小的程度不同，总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和大的方向移动。

2、温度对化学平衡移动的影响

影响规律：在其他条件不变的情况下，温度升高会使化学平衡向着吸热反应方向移动，温度降低会使化学平衡向着放热反应方向移动。

3、压强对化学平衡移动的影响

影响规律：其他条件不变时，增大压强，会使平衡向着体积缩小方向移动；减小压强，会使平衡向着体积增大方向移动。

注意：（1）改变压强不能使无气态物质存在的化学平衡发生移动

（2）气体减压或增压与溶液稀释或浓缩的化学平衡移动规律相似

4.催化剂对化学平衡的影响：由于使用催化剂对正反应速率和逆反应速率影响的程度是等同的，所以平衡不移动。但是使用催化剂可以影响可逆反应达到平衡所需的_时间_。

5.勒夏特列原理（平衡移动原理）：如果改变影响平衡的条件之一（如温度，压强，浓度），平衡向着能够减弱这种改变的方向移动。

三、化学平衡常数

（一）定义：在一定温度下，当一个反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数比值。   符号：K

（二）使用化学平衡常数K应注意的问题：

1、表达式中各物质的浓度是变化的浓度，不是起始浓度也不是物质的量。

2、K只与温度（T）关，与反应物或生成物的浓度无关。

3、反应物或生产物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度是固定不变的，可以看做是“1”而不代入公式。

4、稀溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度不必写在平衡关系式中。

（三）化学平衡常数K的应用:

1、化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。K值越大，说明平衡时生成物的浓度越大，它的正向反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应物转化率越高。反之，则相反。

2、可以利用K值做标准，判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡。（Qc：浓度积）

Qc〈K:反应向正反应方向进行；Qc=K:反应处于平衡状态 ；Qc〉K:反应向逆反应方向进行

3、利用K值可判断反应的热效应

若温度升高，K值增大，则正反应为吸热反应

若温度升高，K值减小，则正反应为放热反应

＊四、等效平衡

1、概念：在一定条件下（定温、定容或定温、定压），只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后，任何相同组分的百分含量均相同，这样的化学平衡互称为等效平衡。

2、分类

（1）定温，定容条件下的等效平衡

第一类：对于反应前后气体分子数改变的可逆反应：必须要保证化学计量数之比与原来相同；同时必须保证平衡式左右两边同一边的物质的量与原来相同。

第二类：对于反应前后气体分子数不变的可逆反应：只要反应物的物质的量的比例与原来相同即可视为二者等效。

（2）定温，定压的等效平衡

只要保证可逆反应化学计量数之比相同即可视为等效平衡。

五、化学反应进行的方向

1、反应熵变与反应方向：

（1）熵:物质的一个状态函数，用来描述体系的混乱度，符号为S.  单位：J???mol-1?K-1

 (2)体系趋向于有序转变为无序，导致体系的熵增加，这叫做熵增加原理，也是反应方向判断的依据。.

（3）同一物质，在气态时熵值最大，液态时次之，固态时最小。即S(g)〉S(l)〉S(s)

2、反应方向判断依据

 在温度、压强一定的条件下，化学反应的判读依据为：

 ΔH-TΔS〈0       反应能自发进行

ΔH-TΔS=0        反应达到平衡状态

ΔH-TΔS〉0       反应不能自发进行

注意：（1）ΔH为负，ΔS为正时，任何温度反应都能自发进行

     （2）ΔH为正，ΔS为负时，任何温度反应都不能自发进行

第二篇：化学选修《化学反应原理》知识点总结

《化学反应原理》知识点总结

第一章：化学反应与能量变化

1、反应热与焓变：△H=H(产物)-H(反应物)

2、反应热与物质能量的关系

 

3、反应热与键能的关系

   △H=反应物的键能总和-生成物的键能总和

4、常见的吸热、放热反应

⑴常见的放热反应：

①活泼金属与水或酸的反应  ②酸碱中和反应  ③燃烧反应  ④多数的化合反应 ⑤铝热反应

⑵常见的吸热反应

①多数的分解反应                   ② 2NH₄Cl(s)+Ba(OH)₂·8H₂O(s)=BaCl₂+2NH₃+10H₂O

③ C(s)+ H₂O(g)  CO+H₂        ④CO₂+ C2 CO

5、反应条件与吸热、放热的关系： 反应是吸热还是放热与反应的条件没有必然的联系，而取决与反应物和产物具有的总能量（或焓）的相对大小。

6、书写热化学方程式除了遵循书写化学方程式的要求外，还应注意以下几点：

①放热反应△H为“-”，吸热反应△H为“+”，△H的单位为kJ/mol

②反应热△H与测定条件（温度、压强等）有关，因此应注意△H的测定条件；绝大多数化学反应的△H是在298K、101Pa下测定的，可不注明温度和压强。

③热化学方程式中各物质化学式前面的系数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子或原子数，因此化学计量数可以是分数或小数。必须注明物质的聚集状态，热化学方程式是表示反应已完成的数量，所以方程式中化学式前面的计量数必须与△H相对应；当反应逆向进行时，反应热数值相等，符号相反。

7、利用盖斯定律进行简单的计算

 8、电极反应的书写：                                 活性电极：电极本身失电子

   ⑴电解：阳极：（与电源的正极相连）发生氧化反应     惰性电极：溶液中阴离子失电子

（放电顺序：I^->Br^->Cl^->OH^-）

          阴极:（与电源的负极相连）发生还原反应，溶液中的阳离子得电子

（放电顺序：Ag⁺>Cu²⁺>H⁺）

注意问题：①书写电极反应式时，要用实际放电的离子来表示

②电解反应的总方程式要注明“通电”

③若电极反应中的离子来自与水或其他弱电解质的电离，则总反应离子方程式中要用化学式表示                                

⑵原电池：负极：负极本身失电子，Ｍ→Ｍⁿ⁺ +ｎｅ^-

                         ① 溶液中阳离子得电子    Ｎ^m++mｅ^-→Ｎ 正极:2H⁺+2e^-→H₂↑    

 ②负极与电解质溶液不能直接反应：O₂+4e^-+2H₂O→4OH^-  （即发生吸氧腐蚀）

书写电极反应时要注意电极产物与电解质溶液中的离子是否反应，若反应，则在电极反应中应写最终产物。

9、电解原理的应用：

⑴氯碱工业：阳极(石墨):2Cl^-→Cl₂+2e^-( Cl₂的检验：将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近出气口，试纸变蓝，证明生成了Cl₂)。

   阴极：2H⁺+2e^-→H₂↑（阴极产物为H₂、NaOH。现象（滴入酚酞）：有气泡逸出，溶液变红）。

⑵铜的电解精炼：电极材料：粗铜做阳极，纯铜做阴极。电解质溶液：硫酸酸化的硫酸铜溶液

⑶电镀：电极材料：镀层金属做阳极（也可用惰性电极做阳极），镀件做阴极。电解质溶液是用含有镀层金属阳离子的盐溶液。

10、化学电源

 ⑴燃料电池：先写出电池总反应（类似于可燃物的燃烧）；

再写正极反应（氧化剂得电子，一般是O₂+4e^-+2H₂O→4OH^-（中性、碱性溶液）

O₂+4e^-+4H⁺→2H₂O (酸性水溶液)。 负极反应=电池反应-正极反应（必须电子转移相等）

⑵充放电电池：放电时相当于原电池，充电时相当于电解池（原电池的负极与电源的负极相连，做阴极，原电池的正极与电源的正极相连，做阳极），

11、计算时遵循电子守恒，常用关系式：2 H₂~ O₂~2Cl₂~2Cu~4Ag~4OH^-~4 H⁺~4e^-

12、金属腐蚀：电解阳极引起的腐蚀>原电池负极引起的腐蚀>化学腐蚀>原电池正极>电解阴极

   钢铁在空气中主要发生吸氧腐蚀。负极：2Fe→ 2Fe ²⁺+4e^-    正极：O₂+4e^-+2H₂O→4OH^-  

   总反应：2Fe + O₂+2H₂O＝2Fe(OH)₂

第二章：化学反应的方向、限度和速度

1、反应方向的判断依据：△H-T△S<0,反应能自发进行；△H-T△S=0，反应达到平衡状态

△H-T△S>0反应不能自发。该判据指出的是一定条件下，自发反应发生的可能性，不能说明实际能否发生反应（计算时注意单位的换算）课本P₄₀T₃ 

2、化学平衡常数：

①平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度，平衡常数越大，说明反应进行的越完全。②纯固体或纯溶剂参加的反应，它们不列入平衡常数的表达式

③平衡常数的表达式与化学方程式的书写方式有关，单位与方程式的书写形式一一对应。对于给定的化学反应，正逆反应的平衡常数互为倒数 

④化学平衡常数受温度影响，与浓度无关。温度对化学平衡的影响是通过影响平衡常数实现的。温度升高，化学平衡常数增大还是减小与反应吸放热有关。 

3、平衡状态的标志：①同一物质的v正=v逆  ②各组分的物质的量、质量、含量、浓度（颜色）保持不变   ③气体的总物质的量、总压强、气体的平均分子量保持不变只适用于△vg≠0的反应④密度适用于非纯气体反应或体积可变的容器

4、惰性气体对化学平衡的影响

  ⑴恒压时充入惰性气体，体积必增大，引起反应体系浓度的减小，相当于减压对平衡的影响

⑵恒容时充入惰性气体，各组分的浓度不变，速率不变，平衡不移动

⑶对于△vg=0的可逆反应，平衡体系中加入惰性气体，恒容、恒压下平衡都不会移动

5、⑴等效平衡：①恒温恒压，适用于所有有气体参加的可逆反应，只要使转化后物质的量之比与最初加入的物质的量之比相同，均可达到等效平衡；平衡时各组分的百分含量相同，浓度相同，转化率相同。

②恒温恒容，△vg=0的反应，只要使转化后物质的量之比与最初加入的物质的量之比相同，均可达到等效平衡；平衡时各组分的百分含量相同，转化率相同。

⑵等同平衡：恒温恒容，适用于所有有气体参加的可逆反应，只要使转化后物质的量与最初加入的物质的量相同，均可达到等同平衡；平衡时各组分的物质的量相同，百分含量相同，浓度相同。

6、充气问题：以aA(g)+bB(g)cC(g)

⑴只充入一种反应物，平衡右移，增大另一种反应物的转化率，但它本身的转化率降低

⑵两种反应物按原比例充，恒容时相当于加压，恒压时等效平衡

⑶初始按系数比充入的反应物或只充入产物，平衡时再充入产物，恒容时相当于加压，恒压时等效平衡

化学反应速率:  速率的计算和比较 ； 浓度对化学速率的影响（温度、浓度、压强、催化剂）； V-t图的分析   

第三章  物质在水溶液中的行为

1、强弱电解质：

  ⑴强电解质：完全电离，其溶液中无溶质分子，电离方程式用“＝”，且一步电离；强酸、强碱、大多数盐都属于强电解质。

  ⑵弱电解质：部分电离，其溶液中存在溶质分子，电离方程式用“”，多元弱酸的电离方程式分步写，其余的弱电解质的电离一步完成；弱酸、弱碱、水都是弱电解质。

  ⑶常见的碱：KOH、NaOH、Ca(OH)₂、Ba(OH)₂是强碱，其余为弱碱；

     常见的酸：HCl、HBr、HI、HNO₃、H₂SO₄是强酸，其余为弱酸；

注意：强酸的酸式盐的电离一步完成，如：NaHSO₄=Na⁺+H⁺+SO₄^2-，而弱酸的酸式盐要分步写，如：NaHCO₃=Na⁺+HCO₃^-,  HCO₃^- CO₃^2- +H⁺

2、电离平衡

    ⑴ 电离平衡是平衡的一种，遵循平衡的一般规律。温度、浓度、加入与弱电解质相同的离子或与弱电解质反应的物质，都会引起平衡的移动

    ⑵ 电离平衡常数（Ka或Kb）表征了弱电解质的电离能力，一定温度下，电离常数越大，弱电解质的电离程度越大。Ka或Kb是平衡常数的一种，与化学平衡常数一样，只受温度影响。温度升高，电离常数增大。

3、水的电离：

 ⑴ H₂OH⁺+OH^-，△H>0。升高温度、向水中加入酸、碱或能水解的盐均可引起水的电离平衡的移动。

 ⑵ 任何稀的水溶液中，都存在，且[H⁺]·[OH^-]是一常数，称为水的离子积（Kw）；Kw是温度常数，只受温度影响，而与H⁺或OH^-浓度无关。

 ⑶ 溶液的酸碱性是H⁺与OH^- 浓度的相对大小，与某一数值无直接关系。

 ⑷ 当溶液中的H⁺ 浓度≤1mol/L时，用pH表示。

  无论是单一溶液还是溶液混合后求pH，都遵循同一原则：若溶液呈酸性，先求c(H⁺);若溶液呈碱性，先求c(OH^-),由Kw求出c(H⁺)，再求pH。

⑸ 向水中加入酸或碱，均抑制水的电离，使水电离的c(H⁺)或c(OH^-)<10^-7mol/L，但

c(H⁺)_H2O=c(OH^-)_H2O。如某溶液中水电离的c(H⁺)=10^-13mol/L，此时溶液可能为强酸性，也可能为强碱性，即室温下，pH=1或13

向水中加入水解的盐，促进水的电离，使水电离的c(H⁺)或c(OH^-)>10^-7mol/L，如某溶液中水电离的c(H⁺)=10^-5mol/L，此时溶液为酸性，即室温下，pH=5，可能为强酸弱碱盐溶液。

4、盐的水解

⑴在溶液中只有盐电离出的离子才水解。本质是盐电离出的离子与水电离出H⁺或OH^-结合生成弱电解质，使H⁺或OH^-的浓度减小，从而促进水的电离。

⑵影响因素：①温度：升温促进水解  ②浓度：稀释促进水解 ③溶液的酸碱性④ 同离子效应

⑷水解方程式的书写：

  ①单个离子的水解：一般很微弱，用，产物不标“↑”“↓”；多元弱酸盐的水解方程式要分步写

②双水解有两种情况：Ⅰ水解到底，生成气体、沉淀，用＝，标出“↑”“↓”。

Ⅱ部分水解，无沉淀、气体，用，产物不标“↑”“↓”；

⑸ 盐类水解的应用：①判断溶液的酸碱性  ②判断盐溶液中的离子种类及其浓度大小  ③判断离子共存  ④加热浓缩或蒸干某些盐溶液时产物的判断，如AlCl₃溶液  ⑤某些盐溶液的保存与配制，如FeCl₃溶液  ⑥某些胶体的制备，如Fe(OH)₃胶体  ⑦解释生产、生活中的一些化学现象，如明矾净水、化肥的施用等。（解释时规范格式：写上对应的平衡-----条件改变平衡移动-----结果）

5、沉淀溶解平衡：

  ⑴ Ksp:A_mB_nmAⁿ⁺+nB^m-,Ksp=[Aⁿ⁺]^m[B^m-]ⁿ。

    ①Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关，溶液中离子浓度的变化只能使平衡移动，不改变Ksp。②对于阴阳离子个数比相同的电解质，Ksp越大，电解质在水中的溶解能力越强。

⑵ Q>Ksp,有沉淀生成；Q=Ksp，沉淀与溶解处于平衡状态；Q<Ksp，沉淀溶解。

⑶ 一种沉淀可以转化为更难溶的沉淀。如锅垢中Mg(OH)₂的生成，工业中重金属离子的除去。

6、离子反应：

⑴ 与量有关的离子方程式的书写：设量少的物质物质的量为1mol，与另一过量的物质充分反应。

⑵ 离子共存推断题解答时应注意：①判断一种离子存在后，一定注意与之不共存的离子一定不存在；②前面加入的试剂对后面的鉴定是否有影响。

⑶ 离子（或物质）检验的一般步骤：取少量——加试剂——观现象——定结论。