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文档简介

第六章化学反应与能量

1/考点速记》

第一节化学反应与能量

必背知识清单01化学反应与热能的转化

化石燃料燃烧会放出大量的热,除了燃烧,其它化学反应也伴随着放热或吸热现象。

1.两条基本规律

质量守恒定律:____________________________________________

能量守恒定律:____________________________________________________________________________

2.化学反应伴随有能量的变化,化学反应中能量变化主要表现为的变化,吸热或放热。

3.化学能与热能的实验探究

1

试管中加入2mL2mol-L盐酸,并用温将20gBa(OH)2-8H2O晶体研细后与10gNH4cl晶体

实验

度计测量其温度,再向试管中放入打磨过一起放入烧杯中,并将烧杯放在滴有匚滴水的木片

操作

的镁条上。用玻璃棒快速搅拌,玻璃片盖上烧杯

实验有刺激性气味气体产生,用手触摸杯壁下部,烧杯壁

现象______,试着用手拿起烧杯,___________________

实验该反应____________该反应____________

结论化学反应发生时伴有—

必背知识清单02吸热反应与放感赢

1.概念

吸热反应:热量的反应。如:镁与盐酸的反应

放热反应:热量的反应。如:氢氧化钢晶体与氯化核晶体的反应

2.分类

〃大多数化合反应

燃烧反应

①放热反应V中和反应和沉淀反应

金属与H2O或酸的反应

、食物的腐败

「大多数分解反应

Ba(OH)2・8H2O与NH4cl反应

②吸热反应《C与H20(g)的反应

C与CO2的反应

、H2、CO或C与金属氧化物的反应

3、放热反应与吸热反应的比较

类型

放热反应吸热反应

比较

反应物具有的总能量________生成物反应物具有的总能量________生成物具有

形成原因

具有的总能量的总能量

生成物分子成键时释放出的总能量

与化学键强弱生成物分子成键时释放的总能量________

反应物分子断裂时吸收的总

的关系反应物分子断键时吸收的总能量

能量

惮,反应物悭?…生成物

放出!

反应过题;

程示意图愁也

「不成物一1-应物_

反应过程反应.程

【注意】(I)有的放热反应需要加热才能发生,例如煤的燃烧就是放热反应,但需要加热或点燃引发反应;

有的放热反应不需要加热,如磷的自燃。吸热反应大都需要加热,也有不需加热就能反应的,例如

Ba(OH)2-8H2O晶体与NH4CI晶体的反应。吸热反应与放热反应与反应是否需要加热没有关系,

(2)吸热反应和放热反应均是化学反应。注意某峻吸热过程和放热过程不属于化学反应。如:NaOH固体溶

于水,浓硫酸稀释属于放热过程:NH4NO3固体溶于水属于吸热过程,三者都不是化学反应,也就不属于吸

热反应或放热反应。

必背知识清单03化学反应中能量变化的原因

1.化学键与化学反应中能量变化的关系

(1)化学键与能量的关系

化学反应的本质是反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。化学键是物质内部微粒之间强烈的相

互作用,断开反应物中的化学键需要能量,形成生成物中的化学键要能量。

(2)键能:____________________________________________________________________________

氢气和氯气反应的本质是在一定的条件下,氢气分子和氯气分子中的HH键和C1C1键断开,氢原子和氯原

子通过形成HCI键而结合成HC1分子。

则:吸收总能量为:

释放总能量为:_________________

反应中放出的热量:

这样,由于破坏旧键吸收的能量少于形成新键放出的能量,根据“能量守恒定律”,多余的能量就会以热量的

形式释放出来。

(3)化学键与化学反应中能量变化的关系

断开化学键要能量,形成化学键要能量;是化学反应中能量变化的主要原因。

能量是守恒的,化学反应中的能量变化通常表现为的变化。

2.从物质储存化学能的角度理解化学反应过程中能量变化的关系

(1)一个确定的化学反应完成后的结果是吸收能量还是放出能量,决定于和

_________________相对大小。

(2)化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化,吸热或者放热。吸热反应和放热反应与反应物和生

成物总能量的关系如下:

吸热反应:反应物的总能量________生成物的总能量

放热反应:反应物的总能量________生成物的总能量

(3)以能量为纵坐标,画出放热反应和吸热反应的简单示意图

放热反应吸热反应

反应物的总能量大于生成物的总能量反应物的总能量小于生成物的总能量

必背知识清单04人类能源的利用

1.人类利用能源的三个阶段

树枝杂草时期、________和多能源结构时期。

2.从柴草时期到化石能源时期人类获取热能的主要途径都是通史物质的

3.人类利用化石燃料过程中哽待解决的两个问题

(I)短期内不可再生,且储量有限.之间的矛卮日益突显c

总反应式:_________________

4.工作原理

(1)王极:电子的电极;负极:电子的电极。

(2)电极反应:正极发生反应;负极发生________反应。

(3)电子的移动方向:从流出,经导线流向o

(4)电流得移动方向:从_______流出,经导线流向_________o

(5)离子的移动方向:阳离子向移动,阴离子向移动。

(6)实质:使和_______在两个不同的区域发生,通过电子的定向移动形成电池,化学能转化为电

能。

5.原电池电极反应式的书写

(1)一般电极反应式的书写,以离子方程式形式表示。

①书写步骤

A.列物质,标得失:按照负极氧化反应,正极还原反应,判断电极反应物、生成物,标出电子得失。

B.看环境,配守恒:电极产物在电解质溶液的环境中应能稳定存在,如酸性介质中,0H不能存在,应生成

水;碱性介质中,H+不能存在,应生成水;电极反应式同样要遵循守恒、守恒、

守恒。

C.两式加,验总式:正负极反应式相加,与总反应离子方程式验证。

②常见介质

常见介质注意事项

中性溶液反应物若是H+得电子或OH失电子,则H+或OFT均来自于水的电离

酸性溶液反应物或生成物中均没有OH一

碱性溶液反应物或生成物中均没有H+

水溶液不能出现O?一

(2)利用总反应式书写电极反应式

①根据总反应式,找出氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物。

②确定介质的酸碱性或者其它特性。

③按照负极反应:还原剂ne=氧化产物

正极反应:氧化剂+ne二还原产物,书写电极反应式。

④书写技巧:若某电极反应式较难写出时,可先写出较易写的电极反应式,然后根据得失电子守恒,用总

反应式减去较易写的电极反应式,即可得出较难写的电极反应式。

6.原电池原理的应用

(1)加快氧化还原反应的速率

原理:原电池中.氧化反应和坏叵反应分别在两极进行,使反应速率增大c

实例:实验室用锌和稀硫酸反应制取氢气时,可滴入几滴硫酸铜溶液,形成原电池,加快反应速率。

(2)比较金属活动性强弱

原理:一般原电池中,活泼金属作负极,发生氧化反应,不活泼金属作正极,发生还原反应.

实例:有两种金属A和B,用导线连接后插入稀硫酸中,观察到A溶解,B上有气泡产生,可知A做负极,

B作正极,A比B活泼。

必背知识清单06化学电源

1.分类

一次电池(干电池):活性物质消耗到一定程度就不能使用了,如锌锌电池、锌银电池

二次电池:放电后可以再充电使活性物质获得再生,如铅蓄电池。

燃料电池:一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接换成电能的化学电池,如氢氧燃料电池。

2.普通锌锦电池

电池普通锌镭电池

负极—锌被氧化,逐渐消耗

工Zn-2c-=Zn2+

正极—________被还原

+-

理2MnO2+2NH4+2e=Mn2O3+2NH3+H2O

电解质氯化钱期

2+

总反应2MnO2+2NH4++Zn=Mn2O3+2NH?+H2O+Zn

放电后________充电

特点

便于携带,价格低

3.碱性锌钵电池

碱性锌钵电池

负极—锌被氧化,逐渐消耗

电解质氢氧化钾

理正极—________被还原

放电后________充电

特点

便于携带,价格低

4.铅蓄电池

电池铅蓄电池

负极—放电时,铅极被消耗

工2--

Pb+SO4-2e=PbS04

电解质硫酸

理正极—________被还原

PbO2+4H+SO?一+2e一=PbSO4+2H2O

总反应Pb+PbCh+2H2so4=2PbSO4+2H2O

①放电后可再充电使活性物质获得再生

特点

②可以多次充电,重复使用

5.氢氧燃料电池

酸性碱性

+-

负极2H2-4e==4H2H2+4OH-4e-=4H2O

+-_-

正极O2+4H+4e=2H2OO2+2H2O+4e=4OH

总反应—

①电极本身不包含活性物质,只是一个催化转换元件

特点②工作时,燃料和氧化剂连续地由外部供给,在电极上不断地进行反应,

生成物不断地被排出

第二节化学反应的速率与限度

必背知识清单07化学反应速率

1.定义:用来衡量______进行快慢的物理量。

2.表示方式:通常用单位时间内反应物的减少量或生成物的增加量(均取正值)来表示。

3.公式:单位:

例如:某反应的反应物浓度在5min内由6moi/L变为2moi/L,则这段反应的反应速率为

4规律

①用不同物质的浓度变化表示的化学反应速率之比等于反应方程式中相应的物质的之比。计量数

不同,速率不同,因而定量表示一个化学反应的反应速率时,必须指明是用哪一种物质来表示。

②论是用反应物表示还是用生成物表示,其化学反应速率都取,而且是某一段时间内的。

③固体或纯液体的浓度视为________,因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。

5.计算方法

Ap

①定义式法:利用公式丫=会计算化学反应速率,亦可利用该公式计算浓度变化量或时间。

②关系式法:同一反应中,化学反应速率之比===

6.反应速率的比较

同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同,比较化学反应速率的快慢不能只看数值大小,还要进

行一定的转化:

(1)换算成同一物质、同一单位表示,再比较数值大小。

7.影响因素

影响因素结果

反应物自身的因素

反应物越活泼,反应速率越快。

(主要因素)

温度升高温度,化学反应速率加快;降低温度,化学反应速率减慢。

反应物浓度

增大反应物浓度,加快反应速率:减小反应物浓度,反应速率减慢

(不包括固体、纯液体)

催化剂改变反应速率

反应物的接触面积的大小、增大反应物的表面积,化学反应速率加快;固体反应物颗粒越小,反

固体反应物的颗粒大小应速率越快。

对于有气体参与的化学反应,当其他条件相同时,增大反应体系压强,

压强

化学反应速率增大。

形成原电池形成原电池通常可以加快反应速率。。

溶剂的性质、光、超声波、磁场、固体反应物表面积等也会对化学反应速率产生影响。

'01必背知识清单08化学反应限度

1.可逆反应

⑴T向反应:由得到的化学反应。

(2)逆向反应:由________得到的化学反应。

(3)可逆反应:在同一条件下方向和方向均能进行的化学反应。

(4)可逆反应的特点:(双向性、同时性、共存性)

①正向反应和逆向反应________进行,两向条件。

②一定条件下,反应物不可能完全转化为生成物,即反应物的转化率不可能达到________,即反应物、生

成物共存。

(5)在可逆反应的化学方程式中,用^_/符号代替”:=”。

2.化学平衡状态的建立

即化学平衡建立过程的—/图为

(正)V(正)=tK逆)

时向

3.化学平衡状态的概念

在一定条件下,可逆反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相笠,反应物的浓度与生成物的浓

度,达到一种表面静止的状态。化学平衡状态是可逆反应达到的一种特殊状态,是在给定条件下

化学反应所能达到的或完成的,任何可逆反应在给定条件下的进程都有一定的限度。

【注意】(1)前提条件:一定条件卜的密闭容器中。

(2)研究对象:可逆反应。

(3)本质标志:v(正)=v(逆)却。

(4)间接标志:反应混合物中各组分浓度保持不变。

4.化学平衡的特征:

(1)逆:即化学平衡的研究对象是。

(2)动:即化学平衡是一种,即,反应并未o

(3)等:即V”v他,同一物质的消耗速率与生成速率0

(4)定:在达化学平衡的混合体系中,各组成成分的浓度,各组分的百分含量________o

(5)变:化学平衡是在下的平衡,当外界条件改变时,化学平衡可能会发生________o

5.化学平衡状态的判定

(1)直接标志

y正=y逆

①同一种物质的生成速率消耗速率;

②在化学方程式同一边的不同物质的生成速率与消耗速率之比都化学计量数之比;

③在化学方程式两边的不同物质的生成(或消耗)速率之比化学计量数之比。

各组分的浓度保持一定

①各组分的浓度不随时间的改变不改变:

②各组分的质显分数、物质的最分数、体积分数不随时间的改变而改变。

(2)间接标志

①反应体系中的总压强不随时间的改变而变化(适用于反应前后气体体积不等的反应)。

②对于反应混合物中存在有颜色变化的物质的可逆反应,若体系中颜色不再改变,则反应达到平衡状态。

③全是气体参加的反应前后化学计量数改变的可逆反应,平均相对分子质量保持不变。

④对同一物质而言,断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。

注意:化学学平衡状态判断的“两种误区

①各组分的浓度相等证明反应达到平衡状态。

②各组分的分子数等于化学计量数之比证明反应达到平•衡状态。

反应达到化学平衡状态时各组分的浓度保持不变,但不•定相等,也不一定等于化学计量数之比。

必背知识清单09化学反应条件的控制

1.调控反应条件的目的和方法

2.调控反应条件时需要考虑的问题

示例:以工业合成氨反应条件的调控为例分析:

①理论上条件的选择及利弊分析。

温度、压强,氨的产率高。

存在问题:温度低,反应速率小,达到平衡的时间长,生产成为高。压强大,对动力和生产设备的要求较

高,所以一味增大压强,也会增加生产成本。

②实际条件控制:温度:℃,压强一般选择MPa。

3.调控反应条件、提高燃料的燃烧效率(以煤为例)

①煤的状态

燥被研得越细,与空气中氧气的接触面积越大,燃烧越充分,反应速率越大。

②空气用量

适当过量的空气有利于煤的充分燃烧。过多的空气会带走大量的热量,降低反应温度,减小燃烧速率,甚

至会使燃烧停止(当温度达不到煤的着火点时);少量的空气则会使煤燃烧不充分,造成能源浪费。

!03/素养提升

【讲透重点】

一,放热反应和吸热反应的比较和判断

1.放热反应和吸热反应的比较:

E:物质的总能量;Q(吸):反应物分了•断键时吸收的总能量;Q放):生成物分了•成键时放出的总能量。

放热反应吸热反应

定义释放热量的化学反应吸收热量的化学反应

形成反应物具有的总能量大于生成物具有的总反应物具有的总能量小于生成物具有的总

原因能量能量

与化学键生成物分子成键时释放的总能量大于反应生成物分子成键时释放的总能量小于反应

强弱的关系物分子断键时吸收的总能量物分子断键时吸收的总能量

生成,能w

物的能量

总能

总恰孱居便量.....

反应吸

热1

过程戈

内)

图示电

2.常见的放热反应和吸热反应:

L活泼金属与水或酸的反应,如2Na+2H2。

=2NaOH+H2t

一酸碱中和反应,如NaOH+HC!=NaCl+H2O

一燃烧反应,如C+02=C02

一多数化合反应,如CaO+H2O=Ca(OH)2

一多数分解反应,如CaC()3型CaO+CO2t

Ba(OH)2・8H2O+2NH4C1=

BaCl2+10H2O+2NH3f

C+H2O(g)BcO+H2

A

C+CO2=2CO

3.吸热反应和放热反应的判断方法E

(I)根据反应物和生成物的总能量的相对大小判断——决定因素。

若反应物的总能量大于生成物的总能量,属于放热反应,否则是吸热反应。

(2)根据化学键破坏或形成时的能量变化判断一用于计算。若破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形

成生成物中化学键所放出的能量,属于放热反应,否则是吸热反应。

(3)根据反应物和生成物的相对稳定性判断。

由不稳定的物质(能量高)生成稳定的物质(能量低)的反应为放热反应,反之为吸热反应。

(4)根据反应条件判断.

凡是持续加热才能进行的反应一般就是吸热反应。

特别注意:化学反应是吸热反应逐是放热反应与反应条件无必然的关系。具体如下:

条件实例

加热或点燃点燃

2H2+O2=2H2O

放热反应

不需外加条件2Na+2H2O^=2NaOH+H2T

加热或点燃△.

C+2CUO=2CU+CO2t

吸热反应

Ba(()H)2-8H2O+2NH4C1=

不需外加条件

BaCl2+2NH3t+10H2O

经验规律持续加热的反应一般为吸热反应

吸热反应和放热反应与

结论

反应条件无必然的关系

二,利用化学键计算化学反应中的能量变化

1.化学键与能量变化的关系

吸收能最%

反若%》原.吸热反应

应旧化学过断裂

物斯化学的形成<七,放热反应

放出能求后

2.计算公式

用吸)表示反应物分子化学键断裂时吸收的总能量,Q(放)表示土成物分子化学键形成时放出的总能量。

公式:AQ=Q(吸)一Q(放)

利用化学键形成和断裂时的能显变化计算化学反应中的能最变化:

[A(2<0,为放热反应

整=。(吸)-Q(放)人小八常叫「产

[AQ>0,为吸热反应

3.实例(以H2+Cb=2HQ为例〕:

⑴图示分析:

H—H吸收"+H

Q—C悭收生如。「。+Q

436kJ.mo「一放出436kJmo「

H—ClH—Cl

⑵计算分析:

化学键反应中能量变化

1molA—B化学键反应中能量变化

H—H吸收436kJ

共吸收679kJ

Cl—C1吸收243kJ

H—C1放出431kJ共放出862kJ

结论679kJ-862kJ=-183kJ,即反应放出183kJ热量

【点拨】反应热与化学键键能的关系

(1)键能:标准状况下,将Imol气态分子AB(g)解离为气态原子A(g)、B(g)所需的能量,用符号E表示,单

位为kJmolL

⑵反应热与化学键键能的关系:反应热Q=反应物的键能之和一生成物的键能之和,QvO,反应放热,Q>0,

反应吸热。以反应H2+C12=2HC1为例:H—H键、Cl—C1键和H—C1键的键能分别为436kJ.mo「、243

kJmor1>431kJ-mol"1,则反应热。=(436kJmoL+243kJmoL)-2x431kJ-mo「=-183kJ-moL〈0,反

应放热。

三、原电池正、负极的判断

断|氧化反应|一|电极反应I—同原反应

一阴离子移向一离子移向一阳离子移向一

【点拨】(1)构成原电池的两电极材料不一定都是金属,正极材料可以为导电的非金属,例如石墨。两极材料可能

参与反应,也可能不参与反应。

(2)两个活泼性不同的金属电极用导线连接,共同插入电解质溶液中不一定构成原电池,必须有一个能自发进行的

氧化还原反应。

(3)在判断原电池正负极时,既要考虑金属活泼性的强弱也要考虑电解质溶液性质。如Mg-Al-HCl溶液构成的

原电池中,负极为Mg;但是Mg—Al—NaOH溶液构成的原电池中,负极为A1,正极为Mg。

四、原电池原理的应用

1.加快氧化还原反应的速率

(I)原理:原电池中,氧化反应和还原反应分别在两极进行,使溶液中离子运动时相互的干扰减小,使反应

速率增大。

(2)实例:实验室用Zn和稀硫酸反应制取氢气时,可滴入几滴硫酸铜溶液,形成原电池,加快反应速率。

2.比较金属活泼性强弱

(1)原理:一般原电池中,活泼金属作负极,发生氧化反应,不活泼金属作正极,发生还原反应。

(2)实例:有两种金属A和B,用导线连接后插入到稀硫酸中,观察到A极溶解,B极上有气泡产生。由原

电池原理可知,金属活动性A>B°

3.设计原电池

(1)苜先将已知氧化还原反应拆分为两个半反应。

氧化反应:还原剂一优―==氧化产物:

还原反应:氧化剂+〃e=还原产物;

正极反应式+负极反应式=电池的总反应式。

(2)根据原电池的电极反应特点,结合两个半反应找出正负极材料及电解质溶液。

①电解质溶液的选择:电解质溶液一般要能够与负极发生反应或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极

发生反应(如空气中的氧气)。

②电极材料的选择:在原电池中,•般选择活泼性较强的金属作为负极,活泼性较弱的金属或能导电的惰

性材料作正极。负极材料或还原性物质在负极上失去电子被氧化,氧化性物质在正极上得到电子被还原。

(3)步骤:以Fc+CuSOa-FcSCh+Cu为例。

步骤实例

将反应拆分为电极负极反应Fe-2e-=Fe2+

反应正极反应Cu2*+2e=Cu

负极:较活泼金属,一般为发生氧化反应的金属Fe

选择电极材料

正极:活泼性弱于负极材料的金属或石墨Cu或C

选择电解质一般为与负极反应的电解质

CuSO4溶液

CuT

画出装置图

CuS04

-/溶液

4.用于金属保护

将被保护的金属与比其活泼的金属连接。

原理作原电池的正极的金属材料不参与反应

丽|要保护一个铁制的输水管道,可用导线将其与一块锌块相连,使锌作原电池的负极。

五、化学反应速率的表示和计算问题归纳

(2)对于有固体或纯液体参加的反应,由于固体或纯液体的浓度为一常数,即Ac=O(无意义),所以不用固体

或纯液体表示反应速率。

(3)对于一个具体的化学反应,反应物和生成物的物质的量的变化是按化学方程式中化学计量数之比进行的,

所以化学反应中各物质的反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。

对于反应aA+〃B=cC+</D(A、B、C、D均不是固体或纯液体:v(A):v(B):v(C)n<D)=A//(A):A/2(B):A/7(C:A/i(D)

=A«A):Ac(B):Ac(C):Ac(D)=a:加c"d)°

(4)在同一时间内的同一个化学反应里,虽然用不同物质表示的化学反应速率不一定相同,但它们表示的意

义相同,即一种物质的化学反应速率就代表了整个化学反应的反应速率。

(5)化学反应速率的计算模式

设amol-L-|xbmolL1分别为A、B两物质的起始浓度,心molL、为反应物A的转化浓度,,次molL「

为反应物B的转化浓度,则:

起始浓度/

7ab00

mol-L1

变化浓度/

nixnxpxqx

mol-L

终态浓度/

a-mxb-77.vpxqx

mol-L

六、化学反应速率的影响因素

1.在影响化学反应速率的因素中,内因是决定性的因素。一个本来就不可能发生的化学反应,任何外因都无

济于事,而对于客观上能够发生的化学反应,外因能够改变其反应速率。

2.在浓度对化学反应速率的影响中,“浓度”是指反应物的浓度,或生成物的浓度。“改变反应物的浓度”不包

括改变固体和纯液体的量。

3.在压强对化学反应速率的影响中,“压强”是指气体反应物的压强,因为在温度和物质的量一定的条件卜,

气体压强的变化实质上是气体浓度的变化,而固体和液体的体积受压强的影响甚小,通常忽略不计。

(4)温度对化学反应速率的影响是最广的。放热反应、吸热反应、正反应、逆反应等反应速率都受温度的影

响。

(5)当改变某一条件化学反应速率发生变化时,条件改变越大,亿学反应速率变化越大。

⑹影响化学反应速率的条件有很多,不同的条件对化学反应速率的影响“方向”可能不同。因此,当面对两

种或多种影响因素而判断化学反应速率的变化时,要注意应用“令其他条件•定(或不变),改变某•条件看

化学反应速率怎么变化”的科学方法。

(7)从数形关系规律的角度来看,可以用直角坐标系中的图像来表示化学反应速率与影响因素之间的关系。

例如在锌跟盐酸的反应中,反应速率与盐酸浓度的关系、反应速率与反应物温度的关系,分别口J用图中的

I和II表示出来。

七、对化学平衡状态的理解

1.只有可逆反应才有可能存在化学平衡状态,不可逆反应无论怎样也不可能存在化学平衡状态,即化学平

衡问题的化学反应对象是可逆反应,在解决有关化学平衡的问题时.,首先看清化学反应是否为可逆反应。

2.一个确定的化学平衡状态,化学反应速率的特征是次正)=雎)>0;反应混合物的特征是任意一种物质在混

合物中所占的质量分数或物质的量分数保持不变。这两个特征是相互关联、相互影响的。有了这两个特征,

可逆反应也就进行到了最大限度。

3.化学平衡状态是可逆反应进行到最大限度的结果,在外界条件不改变时,一经建立起化学平衡状态,就

不会因时间的变化而变化。

4.化学反应的可逆性为化学平衡状态的建立奠定了内因性的基础,化学平衡状态的建立还必须有一定的温

度、物质的浓度和气体的压强等外因性条件,否则化学平衡状态也建立不起来,以哲学的观点审视化学平

衡状态的建立,内因(可逆反应)是基础,外因(温度、浓度、压强等)是条件,外因通过内因而起作用。

5.化学平衡状态的建立还必须具有一定的外部条件(温度、浓度、压强等),所以,同一个可逆反应在不同

条件下建立起的化学平衡状态可能不同。

6.对于一个既定的可逆反应,如果其他条件一定,不论采取何种途径,即反应是由反应物开始或由生成物

开始,是一次投料或是分步投料,最后都能建立起化学平衡状态。

八、可逆反应达到化学平衡状态的标志

1.等——正反应和逆反应的速率相等

正反应速率和逆反应速率相等是概念性的,也可以理解为某一组分的生成速率和消耗速率相等,这是化学

平衡的本质标志。

⑴用两种物质表示的正反应和逆反应速率之比等于化学计量数之比,如也正小2):%逆)(H»=1:3,V(1E)(N2):

v(ii)(NH3)=1:2<,

(2)用同时间内,同一种物质生成的物质的量和消耗的物质的量相等,如生成amolN%的同时又消耗amol

NH3O

(3)一种物质变化表示发生正反应,另一种物质变化表示发生逆反应,且在相同时间内,两种物质的物质的

量变化之比等于化学计量数之比,如生成(7molN2的同时又消耗3amolH2,生成2amolNII3的同时又生成

amolN:o

2.定——反应混合物中各组分的浓度保持不变

由干正反应速率和逆反应速率相等,即每一种物质的生成速率和消耗速率相等,故反应混合物中各组分的

浓度均保持不变。反应混合物中各组分的浓度保持不变是化学平衡的特征标志。

⑴对于一般的可逆反应来说,还可理解为:a.各组分的物质的量保持不变;b.反应物的转化率保持不变;c.

生成物的产率保持不变等。

(2)对于反应前后气态物质的总体积发牛.变化且均为气体的可逆反应来说,还可引申为:a.混合气体的总物质

的量保持不变;b.恒温恒压时混合气体的密度保持不变:c.混合气体的平均相对分子质量保持不变:d.恒温

恒容时混合气体的压强保持不变;e.恒温恒压时混合气体的体积保持不变等。

(3)对于体系中有物质显示颜色的可逆反应,还包含体系的颜色不变。

(4)对于吸热反应或放热反应,绝热体系的温度不变,说明反应处于平衡状态。

化学反应mA(g)+nB(g)==^pC(g)+gD(g)是否平衡

①各物质的物质的呈或物质的呈分

平衡

数一定

混合物体

②各物质的质量或质量分数一定

系中各成平衡

分的含量

③各气体的体积或体积分数一定平衡

④总体积、总压强、总物质的量一定不一定平衡

①单

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