高中化学化学反应速率和化学平衡 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/7/6 22:54:50星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

化学反应速率和化学平衡

1、 了解化学反应速率的概念、反应速率的表示方法、外界条件(C、T、P、

催)对反应速率的影响。

2、 掌握化学反应速率的简单计算。

3、 了解化学反应的可逆性,理解化学平衡的涵义,掌握化学平衡与反应速

率之间的关系。

4、 理解平衡移动原理的涵义,掌握浓度、压强、温度等条件对平衡的影响。

一、化学反应速率

1、意义:表示化学反应进行快慢的量,通常依据单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示。

2、表示方法:单位时间内物质浓度的变化量。 单位:mol/L.s mol/L.min

注意点:同一反应中,不同的物质其反应速率不同,故讲速率必明物质。 同一反应中各物质的反应速率之间存在的关系为:速率之比等于反应系数之比。

对于固体物质,一般不表示反应速率。 3、影响因素:

内因:参加反应的物质本身的性质和结构。

外因:1)、浓度------其他条件不变,增大反应物的浓度可以加快反应物的速率。(固体物质除外)。

2)、温度----其他条件不变,升高温度,同一反应中所有物质的速率都在增大,一般情况下,每升温10℃,则加速2~4倍。

3)、压强----其他条件不变,增大压强,气体的体积缩小,浓度增大,反应速率增大。(如果改变压强时,物质的浓度不发生变化,则压强的改变就不会导致速率的变化。)

4)、催化剂-----使用催化剂,可以等效地改变反应速率。正催化剂加快反应速率,负催化剂减慢反应速率。

5)、其它因素:光、紫外线、颗粒的大小、表面积及溶剂。

二、化学平衡

1、可逆反应:

定义:同一条件,同时进行

特点:反应不能进行到底。(可逆)

三种浓度:起始浓度----反应开始之前的各物质浓度。

转化浓度----反应开始到反应达平衡时各物质浓度的变化量(与各物质的反应系数成正比)

平衡浓度-----反应达平衡时,各物质的浓度。

程度的判定:A、转化率-----物质的转化浓度与起始浓度的比值。(用百分比表示)

B、平衡常数------K,K值越大,则转化率越大。(K只与温度

有关,与浓度无关)

2、平衡状态:一定条件下的可逆反应中,正反应速率等于逆反应速率,各物质的百分含量保持不变。

要点:条件一定,可逆反应,同一物质的速率相等,百分含量不变(为一定值-----可以延伸为浓度、总压强、总物质的量、平均分子相对质量等)。 特征:等-----速率相等(实质,必须则同一物质的速率)

动-----动态平衡(有条件的平衡)

定-----各物质的百分含量一定,可以延伸如上。 变------条件改变,平衡破坏,发生移动。

3、平衡的移动:

原条件下的平衡(速率相等)-----改变条件(速率不等)-----平衡发生移动------新条件下的平衡(速率相等)。

V正=V逆 V正≠V逆 V正=V逆

移动的原因:条件改变引起速率不等。 移动的方向:由速率大往小的方向移动。

移动的结果:物质的百分含量发生变化(增大或减小) 4、影响平衡移动的因素: A、 浓度:增大反应物的浓度或者减小生成物的浓度,平衡都可向正方向移

动。(浓度的改变只涉及改变浓度的物质的反应速率) B、 温度:升高温度,平衡向吸热反应的方向移动。(在升高温度时,反应体

系中各物质的速率都在变大,但吸热反应的速率变化幅度更大,结果平衡向吸热方向移动。) C、 压强:增大压强,平衡向气体体积缩小的方向移动。(在增大压强时,整

个体系内所有气态物质的速率都在增大,但反应系数大的增大幅度大,故平衡向气体体积缩小的方向移动。)

D、 催化剂:使用催化剂等效地改变反应速率,故对平衡无影响。但可以缩

短反应达平衡的时间。 5、五大平衡体系: A、 溶解---结晶平衡 B、 电离平衡 C、 沉淀平衡

D、 盐类水解平衡 E、 可逆反应平衡

6、等效平衡的判断方法:

1)、在等温、等压时,某一条件下的各物质浓度,经转化后与前一条件下各物质的浓度成正比,则两平衡等效。

2)、在等温、等容时,如果反应体系中前后气态物质的系数之和不相等(⊿n≠0),则经转化后须与前一条件下各物质的浓度完全相等时,两个平衡才等效。如果反应体系中气态物质的系数之和相等(⊿n=0),则只要经转化后各物质的浓度成正比即可等效。 7、平衡原理的应用:

1)、合成氨工业生产条件的选择

合成氨反应的特点:正反应放热,正反应气体的体积缩小,可逆,氮气与氢气反应时需在一定的温度和压强下进行。

从速率的角度考虑:增大反应物的浓度(N2、)、升高反应的温度、增大反应体系的压强,使用催化剂。

从平衡的角度考虑:(正向移动)增大反应物的浓度同时减小生成物的浓度,降低温度,增在压强,使用催化剂。

综合因素得:合成氨的适宜生产条件:增大N2的浓度,同时及时分离NH3,温度控制在500℃左右,压强控制在200~500大气压,使用铁催化剂。 2)、化学实验中的应用: A、 溶溶液的配制

易水解的盐溶液在配制时,要考虑防止水解的问题。如:FeCl3、FeCl2溶液在配制时应先加入少量的盐酸以抑制水解。 B、 实验现象的解释:如压缩NO2气体时气体的颜色变化,将CH3COONa

的水溶液和酚酞混合液加热时,颜色的变化。 C、 实验条件的选择: 3)、日常生活中的应用

液化石油气的平衡,热的纯碱溶液作洗涤剂,用ZnCl2溶液作焊药

三、有关图像

1、速率与时间图

A、 同一物质的V~T图 B、 不同物质的V~T图 2、转化率与温度图 3、转化率与压强图 4、转化率与时间图 5、浓度与时间图 6、双因素综合图