高中化学专题-化学反应速率和化学平衡

专题八化学反应速率和化学平衡一、化学反应速率1.表示方法：用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。对化学反应速率的理解：一般来说化学反应速率随反应的进行而逐渐减慢，因此通常说的化学反应速率是指一段时间内的平均速率。无论是用反应物还是生成物表示，反应速率都是正值。化学反应速率是指净速率，即正、逆反应速率只差。不用固体或纯液体来表示化学反应速率，因为对于固体和纯液体浓度均为1，不存在变化。2.计算公式：ʋ=∆c/∆t。单位mol/(L·min）。3.化学反应速率与化学计量数的关系：对于反应mA（g）+nB（g）⇌pC（g）+qD（g），在同一时间段内化学反应速率，ʋ(A)：ʋ(B)：ʋ(C)：ʋ(D)===m：n：p：q。比较化学反应速率的大小，必须换算成同一物质表示的速率，而且单位要统一。4.影响化学反应速率的因素影响因素对速率的影响解释内因反应物本身的性质：如金属与水反应的速率：Na＞Mg＞Al——————外因浓度增大反应物的浓度，反应速率加快，反之减慢。增大反应物浓度或者增大压强（减小体积），单位体积内活化分子百分数不变，但是活化分子数增加，有效碰撞次数增多，化学反应速率加快。压强对于有气体参加的反应，增大压强（减小体积），反应速率加快，反之减慢。温度升高温度，正反应速率加快，逆反应速率加快，反之减慢。升温吸收能量，使用催化剂降低反应的活化能，均能导致单位体积内活化分子数增加，有效碰撞次数增多，化学反应速率加快催化剂使用催化剂，能同等程度的改变同一反应的正反应速率和逆反应速率。其他接触面积、原电池、光照、超声波等二、化学平衡1.可逆反应：在相同条件下，既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行。2.化学平衡：在一定条件下，可逆反应中，正反应速率和逆反应速率相等时，反应体系中所有参加反应的物质的量或浓度保持恒定，这个状态叫做化学平衡状态。3.化学平衡的特征（1）化学平衡的研究对象是可逆反应。（2）化学平衡的本质是v（正）=v（逆）≠0。（3）化学平衡是动态平衡，正逆反应都在进行。（4）达到化学平衡状态时，反应混合物中各组分的含量保持不变。（5）当外界条件改变，平和可以发生移动，直至在新的条件下建立新的平衡。4.化学平衡状态的判断（1）根据平衡特征直接判断示例mA（g）+nB（g）⇌pC（g）+qD（g）体系中各组分的含量①各物质的物质的量或者各物质的物质的量分数一定平衡②各物质的质量或者各物质的质量分数一定平衡③各气体的体积或体积分数一定平衡④总压强、总体积、总物质的量一定不一定平衡正、逆反应速率的关系①单位时间内消耗了mmolA同时生成mmolA，即v（正）=v（逆）平衡②单位时间内消耗了nmolB同时生成pmolC，即v（正）不一定等于v（逆）不一定平衡③ʋ(A)：ʋ(B)：ʋ(C)：ʋ(D)＝m：n：p：q，即v（正）不一定等于v（逆）不一定平衡④单位时间内生成nmolB，同时消耗qmolD，因均指v（逆），所以v（正）不一定等于v（逆）不一定平衡（2）根据外界条件和性质间接判断示例不一定平衡压强①m+n≠p+q时，总压强一定（其他条件一定）平衡②m+n＝p+q时，总压强一定（其他条件一定）不一定平衡混合气体的平均相对分子质量Mr①Mr一定时，m+n≠p+q平衡②Mr一定时，m+n＝p+q不一定平衡气体密度密度一定不一定平衡温度体系温度一定（其他不变）平衡颜色有色物质的颜色一定平衡注意：压强对平衡的印象，关键是看压强的改变是否改变了反应体系中各成分的浓度，只有引浓度改变才会导致平衡移动。这一点在通入惰性气体改变压强分析时是理解的关键。勒夏特列原理可以理解为“对着干”原理。不要把v（正）增大与平衡向正反应方向移动等同起来，只有v（正）＞v（逆）时，平衡才向正反应方向移动。反应体系中不存在气体物质时，压强的变化对平衡基本无影响。改变固体和纯液体的量时，对平衡基本无影响，即既不影响化学反应速率也不能是平衡移动。相同条件下，增大魔衣反应物的浓度，可增大另一反应物的转化率，而自身的转化率会减小。当反应物的投料比等于化学计量数之比时，转化率最高。5.影响平衡移动的外界条件示例mA（g）+nB（g）⇌pC（g）+qD（g）条件变化反应特点V正V逆V′正、V′逆相对大小平衡移动方向说明增大反应物浓度—增不变V′正＞V′逆向右固体、液体浓度视为定值增大反应物浓度—不变减增大反应物浓度—减不变V′正＜V′逆向左增大反应物浓度—不变增升高温度正反应吸热增增V′正＞V′逆向右升高（或降低）温度，正、逆反应速率同时增大（或减小），但变化程度不一样正反应放热增增V′正＜V′逆向左降低温度正反应吸热减减V′正＜V′逆向左正反应放热减减V′正＞V′逆向右增大压强（压缩体积）m+n＞p+q增增V′正＞V′逆向右反应物、生成物都是废非气态时，压强对平衡无影响m+n＝p+q增增V′正＝V′逆不移动m+n＜p+q增增V′正＜V′逆向左容积不变，冲入He—不变不变V′正＝V′逆不移动各反应成分分压不变压强不变，冲入Hem+n＞p+q减减V′正＜V′逆向左相当于减压m+n＝p+q减减V′正＝V′逆不移动m+n＜p+q减减V′正＞V′逆享有使用催化剂—增增V′正＝V′逆不移动正、逆反应速率增大幅度相同注意：（1）V正、V逆这一栏是条件刚变化那一刻的时候的变化，只有改变浓度的，速率图像才可能街上原平衡直线。三、化学平衡常数1.化学平衡常数（1）概念：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡状态时，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，这个常数叫做该反应的化学平衡常数，用符号K表示。（2）表达式：对于可逆反应mA（g）+nB（g）⇌pC（g）+qD（g），在一定温度下达到平衡时：K=cP（C）·cq（D）/cm（A）·cn（B）.2.化学平衡常数的理解和应用：（1）固体和纯液体一般不写入表达式（因为其浓度可看做1而不带入）；（2）K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大；（3）K只受温度影响，与反应物和生成物的浓度无关；（4）化学平衡尝试是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变则平衡常数改变；若各物质的化学计量数改变，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。（5）同一反应，当按照化学计量数之比投入反应物时，反应物转化率相同。（6）相同条件下，增大某一反应物的浓度，可增大另一反应物的转化率，而自身的转化率会减小。3.判断平衡移动的方向：对于可逆反应mA（g）+nB（g）⇌pC（g）+qD（g），在一定温度下的任意时刻：Qc=cP（C）·cq（D）/cm（A）·cn（B）。当①Qc＜K时，反应向正反应方向进行；②Qc=K时，反应处于平衡状态；③Qc＞K时，反应向逆反应方向进行。四．化学平衡常数的有关计算1.转化率：平衡转化率=平衡时某反应物物质的量浓度的变化量与该反应物起始浓度的比值X100%。α=△c/c0。2.有关计算：三段式法