化学反应速率与化学平衡知识点归纳

1、化学反应速率与化学平衡复习专题、 化学反应速率 : 化学反应速率得概念及表示方法:通过计算式 :v ct来理解其概念 :化学反应速率与反应消耗得时间(t)与反应物浓度得变化( c)有关 ;在同一反应中 ,用不同得物质来表示反应速率时,数值可以相同 ,也可以就是不同得、 但这些数值所表示得都就是同一个反应速率。因此 ,表示反应速率时 ,必须说明用哪种物质作为标准、用不同物质来表示得反应速率时,其比值一定等于化学反应方程式中得化学计量数之比。如:化学反应 m ( ) + nB(g) C(g) D(g)得 :v( ) v(B) v(C) (D)m p q一般来说 ,化学反应速率随反应进行而逐渐减慢。

2、因此某一段时间内得化学反应速率,实际就是这段时间内得平均速率,而不就是瞬时速率。 影响化学反应速率得因素:I. 决定因素 (内因 ):反应物本身得性质。、条件因素 (外因 )(也就是我们研究得对象): 浓度 :其她条件不变时,增大反应物得浓度,可以增大活化分子总数,从而加快化学反应速率、值得注意得就是,固态物质与纯液态物质得浓度可视为常数; 压强 :对于气体而言 ,压缩气体体积 ,可以增大浓度 ,从而使化学反应速率加快。值得注意得就是 ,如果增大气体压强时 ,不能改变反应气体得浓度 ,则不影响化学反应速率。 温度 : 其她条件不变时 ,升高温度 ,能提高反应分子得能量 ,增加活化分子百分数 ,

3、从而加快化学反应速率。催化剂 :使用催化剂能等同地改变可逆反应得正、逆化学反应速率。 其她因素。如固体反应物得表面积(颗粒大小 )、光、不同溶剂、超声波等。2。 化学平衡 :化学平衡研究得对象:可逆反应。 化学平衡得概念(略 ); 化学平衡得特征:动 :动态平衡。平衡时正=v 逆 0等 :v 正=v 逆定 :条件一定 ,平衡混合物中各组分得百分含量一定(不就是相等 );变 :条件改变 ,原平衡被破坏 ,发生移动 ,在新得条件下建立新得化学平衡。化学平衡得标志 :(处于化学平衡时 ):速率标志 :正逆 0;反应混合物中各组分得体积分数、物质得量分数、质量分数不再发生变化;反应物得转化率、生成物得

4、产率不再发生变化;反应物反应时破坏得化学键与逆反应得到得反应物形成得化学键种类与数量相同;对于气体体积数不同得可逆反应,达到化学平衡时 ,体积与压强也不再发生变化。【例 1】在一定温度下 ,反应 A 2( ) + B 2( )2AB(g) 达到平衡得标志就是( )A 、单位时间生成m得 A 2 同时生成 n mol 得 B、容器内得压强不随时间变化、 单位时间生成 2n mol 得 B 同时生成 nmol 得 B 2D。 单位时间生成mol 得 A 2 同时生成mol 得 B2化学平衡状态得判断:举例反应m(g)nB(g)pC(g)+ D(g)混合物体系中各成分得含量各物质得物质得量或各物质得

5、物质得量分数一定平衡各物质得质量或各物质得质量分数一定平衡各气体得体积或体积分数一定平衡总压强、总体积、总物质得量一定不一定平衡正、 逆反应速率得关系在单位时间内消耗了 moA 同时生成在单位时间内消耗了 n mo B 同时生成 v :vB: :vD= : :p:q,v 正不一定等于m molA, 即 v 正 =v 逆 平衡p molC, 均指 v 正 不一定平衡 v 逆 不一定平衡在单位时间内生成了 n moB, 同时消耗 q mo ,因均指 v 逆 不一定平衡压强 m np时 ,总压力一定 (其她条件一定 ) 平衡 + =p+时 ,总压力一定 (其她条件一定 )不一定平衡混合气体得平均分子

6、量一定时 ,只有当 m+ p+q时 ,平衡一定 ,但 m+ =p+q 时 ,不一定平衡温度 任何化学反应都伴随着能量变化 ,在其她条件不变得条件下 ,体系温度一定时 平衡体系得密度 密度一定 不一定平衡3、化学平衡移动:勒沙持列原理: 如果改变影响平衡得一个条件(如浓度、压强与温度等),平衡就向着能够减弱这种改变得方向移动。其中包含:影响平衡得因素:浓度、压强、温度三种;原理得适用范围:只适用于一项条件发生变化得情况(即温度或压强或一种物质得浓度),当多项条件同时发生变化时,情况比较复杂 ;平衡移动得结果:只能减弱 ( 不可能抵消 ) 外界条件得变化。平衡移动 :就是一个 “平衡状态 不平衡状

7、态 新得平衡状态 得过程。一定条件下得平衡体系 ,条件改变后 ,可能发生平衡移动。即总结如下 : 平衡移动与转化率得关系:不要把平衡向正反应方向移动与反应物转化率得增大等同起来。影响化学平衡移动得条件:化学平衡移动 :( 强调一个 “变”字 )浓度、温度得改变,都能引起化学平衡移动、而改变压强则不一定能引起化学平衡移动。强调 :气体体积数发生变化得可逆反应,改变压强则能引起化学平衡移动;气体体积数不变得可逆反应 ,改变压强则不会引起化学平衡移动。催化剂不影响化学平衡。速率与平衡移动得关系:I . 正 = v 逆,平衡不移动 ;。v 正 v 逆 ,平衡向正反应方向移动;。v 正 逆 ,平衡向逆反

8、应方向移动、平衡移动原理:( 勒沙特列原理 ):分析化学平衡移动得一般思路:速率不变 :如容积不变时充入惰性气体强调 :加快化学反应速率可以缩短到达化学平衡得时间,但不一定能使平衡发生移动。反应物用量得改变对化学平衡影响得一般规律:、若反应物只有一种:aA( ) B(g)+cC(g), 在不改变其她条件时,增加得量平衡向正反应方向移动,但就是 A 得转化率与气体物质得计量数有关:(可用等效平衡得方法分析)。若=b :A 得转化率不变 ;若 b c : 得转化率增大 ;若 a b c得转化率减小、若反应物不只一种:aA(g) b (g) c (g) dD( ),在不改变其她条件时,只增加 A 得

9、量 ,平衡向正反应方向移动,但就是 A 得转化率减小 ,而得转化率增大。若按原比例同倍数地增加A 与 B, 平衡向正反应方向移动,但就是反应物得转化率与气体物质得计量数有关 :如 a+ =c ,、B 得转化率都不变 ;如 a+ b + d, 、B 得转化率都增大 ;如 a +d,、得转化率都减小。、 等效平衡问题得解题思路:概念 :同一反应 ,在一定条件下所建立得两个或多个平衡中,混合物中各成分得含量相同,这样得平衡称为等效平衡。分类 : 等温等容条件下得等效平衡:在温度与容器体积不变得条件下,改变起始物质得加入情况 ,只要可以通过可逆反应得化学计量数比换算成左右两边同一边物质得物质得量相同,

10、则两平衡等效 ,这种等效平衡可以称为等同平衡、 等温等压条件下得等效平衡:在温度与压强不变得条件下,改变起始物质得加入情况,只要可以通过可逆反应得化学计量数比换算成左右两边同一边物质得物质得量比值相同,则两平衡等效 ,这种等效平衡可以称为等比例平衡。 等温且 n= 条件下得等效平衡 :在温度与容器体积不变得条件下,对于反应前后气体总分子数不变得可逆反应,只要可以通过可逆反应得化学计量数比换算成左右两边任意一边物质得物质得量比值相同,则两平衡等效 ,这种等效平衡可以称为不移动得平衡、5、速率与平衡图像分析:分析反应速度图像 : 瞧起点 :分清反应物与生成物,浓度减小得就是反应物,浓度增大得就是生

11、成物,生成物多数以原点为起点、瞧变化趋势 :分清正反应与逆反应,分清放热反应与吸热反应、升高温度时, V 吸热 V放热。瞧终点 :分清消耗浓度与增生浓度。反应物得消耗浓度与生成物得增生浓度之比等于反应方程式中各物质得计量数之比。对于时间 速度图像 ,瞧清曲线就是连续得,还就是跳跃得 、分清 “渐变 ”与“突变 ”、“大变 ”与“小变 ”。增大反应物浓度V 正 突变 ,逆渐变。升高温度,V 吸热大增 ,V 放热小增。化学平衡图像问题得解答方法:三步分析法 :一瞧反应速率就是增大还就是减小;二瞧正 、 V 逆得相对大小 ;三瞧化学平衡移动得方向、四要素分析法 : 瞧曲线得起点 ;瞧曲线得变化趋势

12、;瞧曲线得转折点 ; 瞧曲线得终点。先拐先平 :对于可逆反应 m (g) n (g)pC(g) D(g) ,在转化率 -时间曲线中 ,先出现拐点得曲线先达到平衡。它所代表得温度高、压强大。这时如果转化率也较高,则反应中 n +q。若转化率降低 ,则表示 +n +q。定一议二 :图像中有三个量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个量得关系、化学反应速率化学反应进行得快慢程度,用单位时间反应物浓度得减少或生成物浓度得增加来表示、通常用单位时间内反应物浓度得减小或生成物浓度得减小或生成物浓度得增加来表示。表达式 : ( )=c(A)/ t单位 :mol/( s)或 mo /( m )影响化学反应速率得

13、因素:温度 ,浓度 ,压强 ,催化剂。另外 ,x 射线 , 射线 ,固体物质得表面积也会影响化学反应速率化学反应得计算公式 :例对于下列反应: A+n = C+ D有 v(A): (B): ( ):(D) m:n:p:q对于没有达到化学平衡状态得可逆反应: (正 ) (逆 )影响化学反应速率得因素:压强 :对于有气体参与得化学反应,其她条件不变时(除体积 ),增大压强 , 即体积减小 , 反应物浓度增大 ,单位体积内活化分子数增多,单位时间内有效碰撞次数增多,反应速率加快 ;反之则减小。若体积不变 ,加压 (加入不参加此化学反应得气体) 反应速率就不变。因为浓度不变,单位体积内活化分子数就不变

14、。但在体积不变得情况下,加入反应物 ,同样就是加压,增加反应物浓度,速率也会增加。温度 :只要升高温度,反应物分子获得能量,使一部分原来能量较低分子变成活化分子,增加了活化分子得百分数,使得有效碰撞次数增多,故反应速率加大(主要原因 )、当然 ,由于温度升高,使分子运动速率加快,单位时间内反应物分子碰撞次数增多反应也会相应加快(次要原因 )催化剂 :使用正催化剂能够降低反应所需得能量,使更多得反应物分子成为活化分子,大大提高了单位体积内反应物分子得百分数,从而成千上万倍地增大了反应物速率。负催化剂则反之。浓度 :当其它条件一致下,增加反应物浓度就增加了单位体积得活化分子得数目,从而增加有效碰撞

15、 ,反应速率增加 ,但活化分子百分数就是不变得 。其她因素 :增大一定量固体得表面积(如粉碎 ),可增大反应速率,光照一般也可增大某些反应得速率;此外 ,超声波、电磁波、溶剂等对反应速率也有影响。溶剂对反应速度得影响在均相反应中,溶液得反应远比气相反应多得多(有人粗略估计有90以上均相反应就是在溶液中进行得)、但研究溶液中反应得动力学要考虑溶剂分子所起得物理得或化学得影响,另外在溶液中有离子参加得反应常常就是瞬间完成得,这也造成了观测动力学数据得困难。最简单得情况就是溶剂仅引起介质作用得情况、在溶液中起反应得分子要通过扩散穿周围得溶剂分子之后,才能彼此接触,反应后生成物分子也要穿国周围得溶剂分

16、子通过扩散而离开。扩散 -就就是对周围溶剂分子得反复挤撞,从微观角度 ,可以把周围溶剂分子瞧成就是形成了一个笼 ,而反应分子则处于笼中。分子在笼中持续时间比气体分子互相碰撞得持续时间大1 100 倍 ,这相当于它在笼中可以经历反复得多次碰撞。笼效应 就就是指反应分子在溶剂分子形成得笼中进行多次得碰撞(或振动 )。这种连续反复碰撞则称为一次偶遇,所以溶剂分子得存在虽然限制了反应分子作远距离得移动,减少了与远距离分子得碰撞机会,但却增加了近距离分子得重复碰撞。总得碰撞频率并未减低、据粗略估计 ,在水溶液中 , 对于一对无相互作用得分子 ,在依次偶遇中它们在笼中得时间约为 10-12 1- s,在这

17、段时间内大约要进行 100 100 次得碰撞。然后偶尔有机会跃出这个笼子,扩散到别处 ,又进入另一个笼中。 可见溶液中分子得碰撞与气体中分子得碰撞不同 ,后者得碰撞就是连续进行得,而前者则就是分批进行得,一次偶遇相当于一批碰撞,它包含着多次得碰撞。 而就单位时间内得总碰撞次数而论,大致相同 ,不会有商量级上得变化、所以溶剂得存在不会使活化分子减少、A 与 B 发生反应必须通过扩散进入同一笼中,反应物分子通过溶剂分子所构成得笼所需要得活化能一般不会超过20 Jm l 1,而分子碰撞进行反应得活化能一般子40 400k ol 1 之间。由于扩散作用得活化能小得多,所以扩散作用一般不会影响反应得速率

18、。但也有不少反应它得活化能很小,例如自由基得复合反应,水溶液中得离子反应等。则反应速率取决于分子得扩散速度 ,即与它在笼中时间成正比。从以上得讨论可以瞧出,如果溶剂分子与反应分子没有显著得作用,则一般说来碰撞理论对溶液中得反应也就是适用得,并且对于同一反应无论在气相中或在溶液中进行,其概率因素P与活化能都大体具有同样得数量级,因而反应速率也大体相同。但就是也有一些反应,溶剂对反应有显著得影响、例如某些平行反应,常可借助溶剂得选择使得其中一种反应得速率变得较快 ,使某种产品得数量增多。溶剂对反应速率得影响就是一个极其复杂得问题,一般说来:( ) 溶剂得介电常数对于有离子参加得反应有影响、因为溶剂得介电常数越大引力越弱 ,所以介电常数比较大得溶剂常不利与离子间得化合反应。,离子间得(2) 溶剂得极性对反应速率得影响 。如果生成物得极性比反应物大 ,则在极性溶剂中反应