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第二章 化学反响速率与化学平衡
一、化学反响速率
1. 化学反响速率〔v〕
⑴ 定义：用来衡量化学反响的快慢，单位时间内反响物或生成物的物质的量的变化
⑵ 表示方法：单位时间内反响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〕：反响物的性质〔决定因素〕
② 条件因素〔外因〕：反响所处的条件
外因对化学反响速率影响的变化规律
条件变化
活化分子的量的变化
反响速率的变化
反响物的浓度
增大
单位体积里的总数目增多，百分数不变
增大
减小
单位体积里的总数目减少，百分数不变
减小
气体反响物的压强
增大
单位体积里的总数目增多，百分数不变
增大
减小
单位体积里的总数目减少，百分数不变
减小
反响物的温度
升高
百分数增大，单位体积里的总数目增多
增大
降低
百分数减少，单位体积里的总数目减少
减小
反响物的催化剂
使用
百分数剧增，单位体积里的总数目剧增
剧增
撤去
百分数剧减，单位体积里的总数目剧减
剧减
其他
光，电磁波，超声波，固体反响物颗粒的大小，溶剂等
有影响
※注意：〔1〕、参加反响的物质为固体与液体，由于压强的变化对浓度几乎无影响，可以认为反响速率不变。
〔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→反响速率不变
②恒温恒体：充入惰性气体→体积增大→各反响物浓度减小→反响速率减慢
二、化学平衡
〔一〕1.定义：一定条件下，当一个可逆反响进展到正逆反响速率相等时，更组成成分浓度不再改变，到达外表上静止的一种“平衡〞，这就是这个反响所能到达的限度即化学平衡状态。
2、化学平衡的特征
逆〔研究前提是可逆反响〕；等〔同一物质的正逆反响速率相等〕 ；动〔动态平衡〕
定〔各物质的浓度及质量分数恒定〕 ；变〔条件改变，平衡发生变化〕
3、判断平衡的依据
判断可逆反响到达平衡状态的方法与依据
例举反响
mA(g)+nB(g) C(g)+qD(g)
混合物体系中
各成分的含量
①各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定
平衡
②各物质的质量或各物质质量分数一定
平衡
③各气体的体积或体积分数一定
平衡
④总体积、总压力、总物质的量一定
不一定平衡
正、逆反响
速率的关系
①在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA，即V(正)=V(逆)
平衡
②在单位时间内消耗了n molB同时消耗了p molC，那么V(正)=V(逆)
平衡
③V(A):V(B):V(C):V(D)=m:n:p:q，V(正)不一定等于V(逆)
不一定平衡
④在单位时间内生成n molB，同时消耗了q molD，因均指V(逆)
不一定平衡
压强
①m+n≠p+q时，总压力一定〔其他条件一定〕
平衡
②m+n=p+q时，总压力一定〔其他条件一定〕
不一定平衡
混合气体平均相对分子质量Mr
①Mr一定时，只有当m+n≠p+q时
平衡
②Mr一定时，但m+n=p+q时
不一定平衡
温度
任何反响都伴随着能量变化，当体系温度一定时〔其他不变〕
平衡
体系的密度
密度一定
不一定平衡
其他
如体系颜色不再变化等
平衡
〔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，增大反响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响物的浓度，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〕在溶液中进展的反响，如果稀释溶液，反响物浓度减小，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响方程式中化学计量数之与大的方向移动。
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响方向移动，温度降低会使化学平衡向着放热反响方向移动。
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〕：由于使用催化剂对正反响速率与逆反响速率影响的程度是等同的，所以平衡不移动夏特列原理〔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，当一个反响到达化学平衡时，生成物浓度幂之积及反响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只及温度〔T〕关，及反响物或生成物的浓度无关。
3、反响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、稀溶液中进展的反响，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响进展程度的标志。K值越大，说明平衡时生成物的浓度越大，它的正向反响进展的程度越大，即该反响进展得越完全，反响物转化率越高。反之，那么相反。
2、可以利用K值做标准，判断正在进展的可逆反响是否平衡及不平衡时向何方进展建立平衡。〔Qc：浓度积〕
Qc〈K:反响向正反响方向进展；Qc=K:反响处于平衡状态 ；Qc〉K:反响向逆反响方向进展
3、利用K值可判断反响的热效应
假设温度升高，K值增大，那么正反响为吸热反响
假设温度升高，K值减小，那么正反响为放热反响
＊四、等效平衡
1、概念：在一定条件下〔定温、定容或定温、定压〕，只是起始参加情况不同的同一可逆反响到达平衡后，任何一样组分的百分含量均一样，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：对于反响前后气体分子数改变的可逆反响：必须要保证化学计量数之比及原来一样；同时必须保证平衡式左右两边同一边的物质的量及原来一样。
第二类：对于反响前后气体分子数不变的可逆反响：只要反响物的物质的量的比例及原来一样即可视为二者等效。
〔2〕定温，定压的等效平衡
只要保证可逆反响化学计量数之比一样即可视为等效平衡。
五、化学反响进展的方向
1、反响熵变及反响方向：
〔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，也是反响方向判断的依据。.
〔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、反响方向判断依据
在温度、压强一定的条件下，化学反响的判读依据为：
ΔH-TΔS〈0 反响能自发进展
ΔH-TΔS=0 反响到达平衡状态
ΔH-TΔS〉0 反响不能自发进展
注意：〔1〕ΔH为负，ΔS为正时，任何温度反响都能自发进展
〔2〕ΔH为正，ΔS为负时，任何温度反响都不能自发进展
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