引 言 第六单元 化学反应速率和化学反应平衡 本单元将讨论有关化学反应这两方面的知识。 了解这个方面的知识对以后的学习和生活具有重要意义。 引 言 我们周围的物质世界每时每刻都在发生着化学反应，在生产和生活中，人们经常关心两个问题。一个是反应进行的快慢，即化学反应速率问题；另一个是反应进行的程度，即化学平衡问题。 本单元将讨论有关化学反应这两方面的知识。 了解这个方面的知识对以后的学习和生活具有重要意义。

第六单元 化学反应速率和化学反应平衡 第一节 化学反应速率 第二节 化学平衡

第一节 化学反应速率 观察与思考 一、化学反应速率的概念 问题 视频——金属钠与水反应 视频——金属钾与水反应 答案 1.钠、钾分别与水反应的速率如何？ 观察与思考 视频——金属钾与水反应 视频——金属钠与水反应 答案 钾与水的反应速率比钠与水的反应速率更快。

第一节 化学反应速率 一、化学反应速率的概念 问题 2.不同化学反应的速率是不一样的，请举例说明。 有些进行得快，例如炸药爆炸、照相底片感光、酸碱中和反应等瞬时就能完成。 有些反应却进行得慢，例如煤的形成、铁的生锈等需要长时间才能完成。

第一节 化学反应速率 一、化学反应速率的概念 问题 讨论 化学反应速率是描述化学反应快慢的量。 3.如何比较和描述不同反应的速率呢？ 讨论 化学反应速率是描述化学反应快慢的量。 化学反应速率是以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。 v=△c/t △c 反应物浓度的增加或生成物浓度的减少（mol/L） v 化学反应速率[mol/(L·s)、mol/(L·min)、 mol/(L·h)] t 反应经历的时间（ s、min、h ）

第一节 化学反应速率 一、化学反应速率的概念 例如 注意 在某一时刻，某一反应物的浓度为2 mol/L，经过2分钟的反应，反应物的浓度变为1.6 mol/L,求该反应的反应速率。 注意 化学反应速率随反应物浓度的变化而在不断变化,因此某一段时间的反应速率实际是这一段时间内的平均速率。

第一节 化学反应速率 一、化学反应速率的概念 内因 反应物的本性 外因 主要因素是反应物的浓度、压力、温度、催化剂等。 反应物的本性 影响化学反应速率的因素—— 内因—— 外因—— 催化剂 浓度 压力 温度

第一节 化学反应速率 二、影响化学反应速率的因素 （一）浓度对化学反应速率的影响 浓度对化学反应速率的影响十分明显。 磷在纯氧中燃烧比在空气中燃烧剧烈 例如 原因 纯氧中氧气浓度比空气中氧气的浓度大的缘故浓度

第一节 化学反应速率 二、影响化学反应速率的因素 （一）浓度对化学反应速率的影响 观察与思考 动画——浓度对化学反应速率的影响

第一节 化学反应速率 二、影响化学反应速率的因素 （一）浓度对化学反应速率的影响 实验显示：Na2S2O3溶液浓度大的，先出现浑浊，反应速率快。 Na2S2O3溶液浓度小的，后出现浑浊，反应速率慢。

第一节 化学反应速率 二、影响化学反应速率的因素 （一）浓度对化学反应速率的影响 结论 当其他条件不变时，增大反应物的浓度，反应速率加快；减小反应物的浓度，反应速率减慢。

第一节 化学反应速率 二、影响化学反应速率的因素 （一）浓度对化学反应速率的影响 对于一步完成的简单反应，有如下规律：在一定条件下，化学反应速率同反应物浓度方次的乘积成正比。这个规律称质量作用定律。表达式如下： v——化学反应速率 k——化学反应速率常数 cA、cB——A和B的物质的量浓度 k 与反应物性质、温度有关，与浓度无关

第一节 化学反应速率 二、影响化学反应速率的因素 （二）压力对化学反应速率的影响 动画——压力对气体物质浓度的影响 原因 压力对化学反应速率的影响实质上是浓度的影响。

第一节 化学反应速率 二、影响化学反应速率的因素 （二）压力对化学反应速率的影响 结论 当其他条件不变时，对于气体反应，增大压力可以增大反应速率；反之，减小压力可以减小反应速率。 注意 压力仅对有气体参加的反应的速率产生影响。

第一节 化学反应速率 二、影响化学反应速率的因素 （三）温度对化学反应速率的影响 温度对化学反应速率的影响较显著，许多反应在加热的条件下进行。 例如 氢气和氧气化合成水： 2H2 + O2 2H2O 常温下几乎不反应，当加热到600 ℃，就会立即反应，发生猛烈爆炸。

第一节 化学反应速率 二、影响化学反应速率的因素 （三）温度对化学反应速率的影响 动画——温度对化学反应速率的影响

第一节 化学反应速率 二、影响化学反应速率的因素 （三）温度对化学反应速率的影响 现象 热水中的试管，先出现浑浊，反应快；冷水中的试管，后出现浑浊，反应慢。

第一节 化学反应速率 二、影响化学反应速率的因素 （三）温度对化学反应速率的影响 结论 当其他条件不变时，升高温度，反应速率加快；降低温度，反应速率减慢。

第一节 化学反应速率 二、影响化学反应速率的因素 （三）温度对化学反应速率的影响 经验 其他条件不变时，温度每升高10 ℃，反应速率约增大2～4倍。 例如 氢气与氧气化合生成水的反应 反应温度 18℃ 400℃ 500℃ 600℃ 反应时间 2.3×1012 年 80天 2小时 立即爆炸

第一节 化学反应速率 二、影响化学反应速率的因素 （三）温度对化学反应速率的影响 应用 温度能显著改变化学反应速率，因此在实践中人们经常通过改变温度来控制反应速率。 化学实验室和化工生产中，经常采取加热的方法来加快化学反应速率；为了防止某些药物特别是生物制剂受热变质，通常把它们存放在阴凉、低温处或置于冰箱内保存。

第一节 化学反应速率 二、影响化学反应速率的因素 （四）催化剂对化学反应速率的影响 观察与思考 视频——催化剂对化学反应速率的影响

第一节 化学反应速率 观察与思考 二、影响化学反应速率的因素 （四）催化剂对化学反应速率的影响 现象和解释 2H2O2 2H2O + O2↑ 实验显示：加入MnO2粉末的试管中过氧化氢的分解速率明显加快，二氧化锰是一种催化剂。

第一节 化学反应速率 二、影响化学反应速率的因素 （四）催化剂对化学反应速率的影响 定义 在反应中能改变反应速率而本身的化学组成和质量在反应前后没有发生变化的物质称为催化剂。 催化剂的存在能使反应速率发生变化，这种现象称为催化作用。

第一节 化学反应速率 二、影响化学反应速率的因素 （四）催化剂对化学反应速率的影响 分类 正催化剂 催化剂—— 负催化剂 注意 通常所说的催化剂是指正催化剂。

第一节 化学反应速率 二、影响化学反应速率的因素 （四）催化剂对化学反应速率的影响 催化剂在现代化学和化工生产中极为重要，据统计，约有85％的化学反应需用催化剂。 钯催化剂 各种催化剂

第一节 化学反应速率 二、影响化学反应速率的因素 （四）催化剂对化学反应速率的影响 应用 硫酸工业中，由二氧化硫制三氧化硫的反应常用五氧化二钒作催化剂加快反应速率； 合成氨工业中，氢气和氮气的反应，则用以铁为主体的多成分催化剂来催化； 生物体内的各种酶，具有催化活性，称为生物催化剂。它对于生物体内的消化、吸收、代谢等过程起着非常重要的催化作用。

第二节 化学平衡 一、化学平衡的概念 （一）不可逆反应和可逆反应 1.不可逆反应 在一定条件下，有些化学反应一旦发生，就能不断 反应直到由反应物完全变成生成物。 2KC1O3 2KCl＋3O2↑ 而在相同条件下，用氯化钾和氧气反应来制取氯酸钾是不可能的。

第二节 化学平衡 一、化学平衡的概念 （一）不可逆反应和可逆反应 1.不可逆反应 只能向一个方向进行的反应称为不可逆反应。不可逆反应的特点是在反应条件下，反应能进行到底。 写不可逆反应方程式时，用符号“ ”。

→ → 第二节 化学平衡 一、化学平衡的概念 （一）不可逆反应和可逆反应 2.可逆反应 大多数化学反应在同一反应条件下，不但反应物可以变成生成物，而且生成物也可以变成反应物。即两个相反方向的反应同时进行。例如： → N2 + 3H2 2NH3 2NH3 N2 + 3H2 →

第二节 化学平衡 一、化学平衡的概念 （一）不可逆反应和可逆反应 2.可逆反应 定义 在同一反应条件下，能同时向两个相反方向进行的化学反应称为可逆反应。 特点 在封闭的反应体系中反应不能进行到底。

第二节 化学平衡 一、化学平衡的概念 （一）不可逆反应和可逆反应 2.可逆反应 写可逆反应方程式时，用符号“ ”。例如： 写可逆反应方程式时，用符号“ ”。例如： 合成氨反应是工业生产氨气的重要反应，是典型的可逆反应。 高温高压 催化剂 从左向右进行的反应称为正反应。 从右向左进行的反应称为逆反应。

第二节 化学平衡 一、化学平衡的概念 （二）化学平衡 问题 合成氨在密闭容器中， 反应如何进行？ 分析 正反应 逆反应 分析 正反应叫合成氨， [N2 ]和[H2 ] 越大，v正越大。 逆反应是氨分解，[NH3 ]越大，v逆越大。

第二节 化学平衡 一、化学平衡的概念 （二）化学平衡 定义 一定条件下，可逆反应中正反应速率等于逆反应速率的状态，称为化学平衡。 在平衡状态下，反应物和生成物的浓度，称为平衡浓度。

第二节 化学平衡 一、化学平衡的概念 （二）化学平衡 分析 反应开始：反应物氮气和氢气的浓度最大，v正最大；生成物氨气的浓度为零，v逆为零。

第二节 化学平衡 一、化学平衡的概念 （二）化学平衡 分析 v正=v逆时，单位时间内正反应所生成的NH3正好等于逆反应所反应了的NH3 。 N2、H2和NH3 的浓度都不再随时间而变。

第二节 化学平衡 一、化学平衡的概念 （二）化学平衡 化学平衡状态的特征： 可逆反应或可逆过程 正反应和逆反应速率相等 平衡时体系中反应物和生成物的浓度将不再改变 化学平衡是一种动态平衡 条件改变，平衡发生移动

第二节 化学平衡 二、化学平衡常数 （一）平衡常数表达式 对于可逆反应： CO + H2O(g) CO2 + H2 正反应 逆反应 正反应速率：v正= k正[CO] [H2O] 逆反应速率：v逆= k逆[CO2] [H2] 平衡时： v正=v逆 即得： k正[CO] [H2O] = k逆[CO2] [H2] = =Kc

第二节 化学平衡 二、化学平衡常数 （一）平衡常数表达式 定义 在一定温度下反应速率常数k正和k逆都是常数，因此它们的比值Kc也是常数。这个常数称为平衡常数（Kc）。 它表示在一定温度下某一个可逆反应在达到平衡时生成物浓度的幂次方乘积与反应物浓度的幂次方乘积之比值是一个常数。 平衡常数Kc数值与浓度的变化无关，与温度的变化有关。

第二节 化学平衡 二、化学平衡常数 （一）平衡常数表达式 注意 平衡常数的大小表示平衡体系中正反应进行的程度。 Kc值越大，表示正反应进行得越完全，平衡混和物中生成物的相对浓度就越大； Kc值越小，表示正反应进行得越不完全，平衡混和物中生成物的相对浓度就越小。

第二节 化学平衡 二、化学平衡常数 （一）平衡常数表达式 注意 化学反应方程式书写不同，平衡常数Kc的表达式也不同。 N2 + 3H2 2NH3 2NH3 N2 + 3H2 显然，Kc =

2．固态物质和纯液态物质不写入平衡常数表达式。 第二节 化学平衡 二、化学平衡常数 （一）平衡常数表达式 说明 1．平衡常数Kc适用于复杂反应的总反应，不必考虑该化学反应是分几步完成的。 2．固态物质和纯液态物质不写入平衡常数表达式。 3．在稀溶液中进行的反应，如果有水参加，水的浓度也不必写在平衡常数表达式中。

第二节 化学平衡 二、化学平衡常数 （一）平衡常数表达式 练习 写出下列可逆反应的平衡常数表达式： CO + H2O(气) CO2 + H2 2NO+ O2 2NO2 CO2 + H2 CO + H2O(气) C（固）+ O2 CO2

第二节 化学平衡 二、化学平衡常数 （二）有关化学平衡的计算 例1 在某温度下，反应 H2 ＋ Br2 2HBr在下列浓度时建立平衡：c(H2)=0.5mo1/L c(Br2)= 0.1mo1/L c(HBr)=1.6mo1/L， 求平衡常数Kc。

第二节 化学平衡 二、化学平衡常数 （二）有关化学平衡的计算 例1 解： H2 + Br2 2HBr 平衡浓度c /(mol/L) 0.5 0.1 1.6 由平衡常数的表达式： Kc = 答：平衡常数Kc等于51.2。

第二节 化学平衡 三、化学平衡的移动 化学平衡也具有相对性和暂时性，在一定条件下才能保持平衡状态。 如果外界条件发生改变，原来的平衡就会被破坏，反应体系中各物质的浓度将发生改变，可逆反应就从暂时的平衡变为不平衡，直至在新的条件下建立新的平衡。

第二节 化学平衡 三、化学平衡的移动 定义 化学平衡的移动指因反应条件的改变，使可逆反 应从一种平衡状态向另一种平衡状态转变的过程。 平衡向正反应方向移动：新平衡下生成物的量比原来平衡时的量大。 平衡向逆反应方向移动：新平衡下反应物的量比原来平衡时的量大。 影响因素—— 浓度 温度 压力

FeCl3 + 6KSCN K3[Fe(SCN)6]+ 3KCl 第二节 化学平衡 三、化学平衡的移动 （一）浓度对化学平衡的影响 观察与思考 FeCl3 + 6KSCN K3[Fe(SCN)6]+ 3KCl FeCl3溶液 KSCN溶液 混合

第二节 化学平衡 三、化学平衡的移动 （一）浓度对化学平衡的影响 观察与思考 加入FeCl3溶液 加入KSCN溶液

FeCl3 + 6KSCN K3[Fe(SCN)6]+ 3KCl 第二节 化学平衡 三、化学平衡的移动 （一）浓度对化学平衡的影响 现象和解释 步骤 现象 解释 往混合液中滴加0.1mol/L KSCN数滴 血红色加深 平衡向右移动 往混合液中滴加1mol/L FeCl3 数滴 FeCl3 + 6KSCN K3[Fe(SCN)6]+ 3KCl

第二节 化学平衡 三、化学平衡的移动 （一）浓度对化学平衡的影响 结论 在其他条件不变时，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，平衡向右（正反应方向）移动；增加生成物的浓度或减小反应物的浓度，平衡向左（逆反应方向）移动。

第二节 化学平衡 三、化学平衡的移动 （一）浓度对化学平衡的影响 浓度对化学平衡移动的影响在医学上有重要的应用。

第二节 化学平衡 三、化学平衡的移动 （一）浓度对化学平衡的影响 血红蛋白（Hb）与氧气结合成为氧合血红蛋白（HbO2）,由血液运输到全身各组织后，氧合血红蛋白就分解释放氧气提供给组织细胞利用，其化学过程为： Hb + O2 HbO2 血红蛋白 氧合血红蛋白 当病人有缺氧症状时，往往采用吸氧来增加氧气浓度，促使上述平衡向右移动，增加氧合血红蛋白的量，从而改善全身组织的缺氧情况。

第二节 化学平衡 观察与思考 三、化学平衡的移动 （二）压力对化学平衡的影响 动画——压力对化学平衡的影响 2NO2(气) N2O4（气） 红棕色 无色

第二节 化学平衡 三、化学平衡的移动 （二）压力对化学平衡的影响 现象和解释 2NO2(气) N2O4（气） 红棕色 无色 步骤 现象 解释 针筒往里推 加压 红棕色 先变深后变浅 加压后体积变小浓度变大颜色变深； 后因平衡向右移动，NO2浓度减小而变浅 针筒往外拉 减压 先变浅后变深 减压后体积变大浓度变小颜色变浅； 后因平衡向左 移动，NO2浓度增大而变深 2NO2(气) N2O4（气） 红棕色 无色

第二节 化学平衡 三、化学平衡的移动 （二）压力对化学平衡的影响 结论 对于气体反应物和气体生成物分子数不等的可逆反应来说，当其他条件不变时，增大总压力，平衡向气体分子数减少（气体体积缩小）的方向移动；减小总压力，平衡向气体分子数增加（气体体积增大）的方向移动。

第二节 化学平衡 三、化学平衡的移动 （二）压力对化学平衡的影响 注意 压力对于固态或液态物质的体积影响很小，因此只有固态或液态物质参加的化学平衡体系，压力的影响可以忽略。例如： C（固）+ CO2 2CO 增压，平衡向左移动； 减压，平衡向右移动。

第二节 化学平衡 三、化学平衡的移动 （二）压力对化学平衡的影响 压力对化学平衡的影响，可以用质量作用定律来解释，其实质还是浓度对化学平衡的影响。

第二节 化学平衡 三、化学平衡的移动 （三）温度对化学平衡的影响 化学反应总是伴随着放热或吸热现象的发生。 放热反应指放出热量的反应。用“+”号表示在化学方程式的右边； 吸热反应指吸收热量的反应。用“-”号表示在化学方程式的右边；

2NO2 (气) N2O4（气）+56.9 kJ 第二节 化学平衡 三、化学平衡的移动 （三）温度对化学平衡的影响 此反应中，正反应为放热反应，逆反应则为吸热反应。 热量的符号是Q，上述热化学方程式可以写作： 2NO2 (气) N2O4（气）+ Q

第二节 化学平衡 观察与思考 三、化学平衡的移动 （三）温度对化学平衡的影响 视频——温度对化学平衡的影响 2NO2(气) N2O4（气）+ Q 红棕色 无色

第二节 化学平衡 三、化学平衡的移动 （三）温度对化学平衡的影响 现象和解释 当可逆反应达到平衡后，升高温度，有利于吸热反应，平衡向吸热反应的方向即生成NO2的方向移动；降低温度，有利于放热反应，平衡向放热反应的方向即生成N2O4的方向移动。

第二节 化学平衡 三、化学平衡的移动 （三）温度对化学平衡的影响 结论 在其他条件不变时，升高反应温度，有利于吸热反应，平衡向吸热反应方向移动；降低反应温度，有利于放热反应，平衡向放热反应方向移动。

第二节 化学平衡 三、化学平衡的移动 （四）催化剂不能影响化学平衡的移动 催化剂同等程度的加快或减慢正、逆反应速率，对化学平衡无影响。 结论 催化剂能缩短平衡到达的时间，但不改变化学平衡。

第二节 化学平衡 三、化学平衡的移动 （五）吕·查德里原理 法国化学家吕·查德里根据以上结论，概括成一条普遍的规律： 任何已经达到平衡的体系，如果改变影响平衡的一个条件，如浓度、压力或温度，平衡就向着削弱或解除这些改变的方向移动。这个规律称吕·查德里原理，又称平衡移动原理。

练习与实践 一、名词解释 ⑴可逆反应 ⑵化学平衡

练习与实践 二、选择题 1.有关化学平衡的叙述，正确的是（ ） A、凡能影响可逆反应速率的因素，都能使化学平衡移动 1.有关化学平衡的叙述，正确的是（ ） A、凡能影响可逆反应速率的因素，都能使化学平衡移动 B、加热能使吸热反应速率加快，放热反应速率减慢，平衡向吸热反应方向移动 C、有气体存在的可逆反应，改变压力，都会使平衡移动 D、增大反应物的浓度，平衡向生成物浓度增加方向移动

练习与实践 二、选择题 2.对于可逆反应：N2 + 3H2 2NH3，能表明反应已经达到平衡状态的是（ ） A、N2和H2不再反应 B、N2和H2的浓度等于NH3的浓度 C、N2的体积分数不再改变 D、N2、H2和NH3的浓度比为1:3:2 3．反应CO + H2O(g) CO2 + H2 +Q达到平衡状态时，欲使平衡向左移动，可采取的措施是（ ） A、增大CO的浓度 B、升高温度 C、增大总压力 D、加入催化剂

练习与实践 二、选择题 4．2NO + O2 2NO2 + Q反应已达到平衡状态。若使平衡向右移动，可（ ） A、增加O2 B、将NO引出体系 C、升高温度 D、降低总压力 5．下列反应达到平衡后，增大总压力或降低温度，都能使平衡向右移动的是（ ） A、CaCO3（固） CaO + CO2 －Q B、2NO+ O2 2NO2 + Q C、CO2 + H2 CO + H2O(气)－Q D、C（固）+ O2 CO2 + Q

练习与实践 二、选择题 6．2NO + O2 2NO2的反应达到平衡状态时，保持温度不变，若缩小反应容器的容积，物质的量增加的是（ ） A、NO B、 NO2 C、NO和O2 D、NO、O2和NO2 7.增大（或降低）总压力，下列平衡不发生移动的是（ ） A、C(s) + O2 CO2 B、N2 + 3H2 2NH3 C、3O2 2O3 D、CaCO3（s） CaO + CO2

练习与实践 三、填空题 1．化学反应速率通常用 来表示，单位为 、 或 。 2．影响化学反应速率的外界因素有 、 、 和 。 1．化学反应速率通常用 来表示，单位为 、 或 。 2．影响化学反应速率的外界因素有 、 、 和 。 3．实验证明，当其他条件不变时，温度每升高10℃，反应速率约增大到原来 倍

练习与实践 三、填空题 4．在同一反应条件下，能 进行的化学反应叫可逆反应。 4．在同一反应条件下，能 进行的化学反应叫可逆反应。 5．若想FeCl3 + 6KSCN K3[Fe(SCN)6] + 3KCl平衡体系中混合溶液的红颜色加深，可加入 溶液或 溶液，此时平衡向 移动。 2NO2 － Q 的平衡体系， 温度，红棕色加深，表明平衡向 移动； 总压力，则红棕色变浅，表明平衡向 移动。 6．对于N2O4

练习与实践 三、填空题 7．反应2A B + C 在一定条件下达到平衡， ⑴若降低温度，平衡向左移动，则正反应是 反应。 ⑴若降低温度，平衡向左移动，则正反应是 反应。 ⑵设C为气体，若增大总压力平衡向右移动，则A为 体，B为 体。 ⑶若A、B、C均为气体时，增大B的浓度，A的浓度将 ，C的浓度将 。 8．在mA(g)+ nB(g) pC(g)+ qD（g）的平衡体系中，若增大总压力平衡向左移动，则m、n、p、q之间的关系是 ；若增大总压力平衡不移动，则m、n、p、q之间的关系是 。

练习与实践 四、问答题 1．浓度、压力、温度和催化剂如何影响化学反应速率的？ 2．什么叫化学平衡的移动？影响化学平衡移动的因素主要有那些？催化剂能影响化学平衡的移动吗？

练习与实践 五、实践题 新闻媒体经常报道家庭煤气（CO）中毒的事件。原理是CO与血红蛋白（Hb）结合，阻碍了血红蛋白与O2的结合，引起缺氧而窒息，甚至死亡。方程式如下：HbO2+CO Hb(CO)+O2。请运用化学平衡移动原理，制定出煤气中毒的应急预案。

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