《第二章化学反应的速率和化学平衡》小结
一、化学反应速率
1、定义:___________________________________
表达式:△V(A)=△C(A) /△t 单位:单位:mol/(L·s)或mol/(L·min)
化学反应的计算公式:
对于下列反应: mA+nB=pC+qD 有v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q
2、化学反应速率都取正值
3、同一个化学反应,用不同的物质表示化学反应速率,数值可能不同,但表示的意义是一样的。
同一个化学反应,各物质的化学反应速率之比=_____________________
4、化学反应速率一般指平均速率,但在速率——时间图象中,经常出现瞬时速率。
5 对于没有达到化学平衡状态的可逆反应: v(正)≠v(逆)
影响化学反应速率的主要因素:
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的活化分子的数目,从而增加有效碰撞,反应速率增加。
(对于纯固体和纯液体,其浓度可视为常数,其物质的量变化不影响化学反应速率)压强:
对于有气体参与的化学反应,其他条件不变时(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的气体)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。
但在体积不变的情况下,加入反应物,同样是加压,增加反应物浓度,速率也会增加。
○1若参加反应的物质为固体或液体,增大压强,化学反应速率________
○2有气体参加的反应,其它条件不变,增大压强,化学反应速率________
注意以下几种情况:
A:恒温时,增大压强,化学反应速率________
B:恒容时:a、充入气体反应物,化学反应速率________
b、充入稀有气体,化学反应速率________
C:恒压时:充入稀有气体,化学反应速率________。
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,增加了活化分子的百分数,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)其它条件不变,升高温度,单位体积内分子数________
活化分子百分数________
活化分子数________,有效碰撞________
催化剂:
使用正催化剂能够降低反应所需的能量,使更多的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的百分数,从而增大了反应物速率,负催化剂则反之。
a、催化剂能够改变化学反应速率
b、通常催化剂指的是正催化剂
c、催化剂有选择性,不同的反应有不同的催化剂,活化温度也不同。
d、如果是可逆反应,催化剂同等程度地改变正逆反应速率。
用催化剂,单位体积内分子数________
活化分子百分数________
活化分子数________,有效碰撞________
其它条件:固体颗粒大小,光照x射线,γ射线,固体物质的表面积等也会影响化学反应速率
二、化学平衡
1、可逆反应及特征
1)可逆反应:__________________________________________________
2)绝大部分反应都有可逆性。
3)特征:一般不能进行到底,存在平衡状态
注意:正逆反应是在不同条件下发生的,则不属于可逆反应。
2 化学平衡状态的定义:
一定条件下,可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
3 化学平衡的特征:逆、动、等、定、变
⑴逆:化学平衡研究的对象是可逆反应
⑵动:化学平衡是动态平衡,虽然达到平衡状态,
但正反应和逆反应并未停止
⑶等:化学平衡时,v正=v逆>0
⑷定: 反应混合物各组分的浓度保持一定
⑸变:化学平衡建立在一定条件下,条件改变时,平衡就会被破坏,变为不平衡,并在新条件下建
立新的平衡
4 可逆反应平衡与否的判断
以XA+YB ZC为例
1)速率:V正=V逆
2)a、各组成成分的百分含量保持不变
b、各物质的浓度不变
c、各物质的物质的量或质量不随时间改变。
3)混合气体的总压强或总体积或总物质的量不随时间改变。
4)混合气体的平均相对分子质量不变。
(3、4两条不适合反应前后气体体积不变的反应)
V正≠V逆
V正=V逆≠0 条件改变
′
V正=V逆≠0
一定时间
′′
5、化学平衡的移动
定义:化学上把这种可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡建立的过程叫做化学平衡的移动
三、影响化学平衡的条件
1 平衡状态下的可逆反应,改变条件时平衡移动方向的判断
1)、平衡移动的根本原因是V正≠V逆,
如果V正>V逆,则平衡向_____________方向移动
V正<V逆,则平衡向_____________方向移动
2)平衡移动方向判断依据:勒夏特列原理
如果改变影响平衡的一个条件,平衡将向着_____________方向移动。
2 浓度对化学平衡的影响
规律:____________________________________________________
3 压强对化学平衡的影响:aA(g)+bB(g)
cC(g) 压强变化(针对有气体参加或生成的反应)
规律:____________________________________________________
注意:○1、对化学反应前后气体体积不变的反应,改变压强,正逆反应速率同等程度的改变,平衡V正
V逆
123
加压对化学平衡的影响
V
V
123
减压对化学平衡的影响
不移动
○2、恒温恒容下,充入不反应的气体,平衡_____________移动○3、恒温恒压下,充入不反应的气体,平衡_____________移动○4、溶液稀释或浓缩与气体减压或增压时化学平衡移动规律相似4、温度对化学平衡的影响
规律:____________________________________________________ 5、催化剂对化学平衡的影响
规律:____________________________________________________ V
影响化学平衡的条件小结
四、勒夏特列原理(平衡移动原理)
如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
1 适用范围 适用于任何动态平衡体系(如:溶解平衡、电离平衡等),未平衡状态不
能用此来分析。
2 适用条件 一个能影响化学平衡的外界条件的变化
3 平衡移动的结果是“减弱”外界条件的影响,而不能消除外界条件的影响。
注意:勒夏特列原理中的“减弱”不等于“消除”,更不是“扭转”具体可以这样理解 1)若将体系温度从50℃升高到80℃,平衡向吸热反应方向移动,则达到平衡后,温度在50℃到80℃之间
2)如果对体系3H 2+N 22NH 3从30MPa 加压60MPa ,平衡向气体体积减小的方向移动,平衡后压强在30MPa 和60MPa 之间
五、化学平衡常数
1、 概念:_______________,可逆反应达到平衡时,各生成物浓度的化学计量数次幂的乘
积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值是个常数,用K 表示 如mA+nB pC+qD
表达式:_____________________________
2、 注意:1)化学平衡常数只与______________有关,和______________无关
2)反应物或生成物中有固体和纯液体参加,浓度可看成不变而不带入公式,
如稀溶液中水的浓度
3)化学平衡常数是指某一个具体反应的平衡常数,若反应方向改变,则平衡
常数改变,若方程式各物质的计量数等倍的扩大或缩小,平衡常数改变
4)化学平衡常数数值的大小是可逆反应进行程度的标志。
K >105,该反应进
行得基本完全了
3、转化率表达式_________________________ 产率的表达式____________________________
六、化学反应进行的方向
1.化学反应原理的三个重要组成部分是 、 、 ; 2.化学反应速率是研究 ;化学平衡是研究 ; 3、自发反应:是指在一定温度压力条件下,靠体系自身力量不借助外力而发生的一种反应的趋势
① 反应过程放热, 焓 (增大或减小) ,△H 0; 反应过程吸热, 焓 (增大或减小) ,△H 0; ② 固体变为液体,液体变为气体,固体变为气体,体系的混乱度都 ,△S 0; 液体变为固体,气体变为液体,气体变为固体,体系的混乱度都 ,△S 0; 3判断化学反应进行的方向:焓判据和熵判据
焓变大。