化学反应速率与化学平衡
【科学探究】 已知4H++4I-+O2 = 2I2 +2H2O,现有1mol/LKI溶液、 0.1mol/L的H2SO4溶液和淀粉溶液,请探究溶液出现蓝色的时间 与温度的关系。
探究催化剂对反应速率的影响
3.取两支试管,各加入5mL 淀粉溶液和2滴碘水,然后
向其中一支试管中加入1mL2mol/L硫酸溶液(必要时可
下,下列说法不正确的是(
温度/℃ 25 c(H2/mol· L-1 1.0
)
c(Cl2) /mol· L-1 1.0 v/mol· L-1s-1 1.0
25 25 35
2.0 2.0 2.0
1.0 4.0 1.0
2.0 4.0 9.0
A.升高温度,k值增大 B. 25℃时, k=1 C.25℃时,该反应速率可表示为v= c(H2) ·c(Cl2)1/2 D.相同温度下,增大c(H2)或c(Cl2) ,k值增大
化学反应速率的测定:
如:Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
2 KMnO4 +5H2C2O4 + 3H2SO4 =
K2SO4+MnSO4+10CO2↑+ 8H2O Na2S2O3+H2SO4= Na2SO4+SO2 ↑+S↓+2H2O,
(14Ⅱ) 在容积为1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应 N2O4(g) 2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。 反应的△H 0(填“大于” 或“小于”);100℃时,体系 中各物质浓度随时间变化如图 所示。在0~60s时段,反应速率 v(N2O4)为 mol·L-1·s-1;反 应的平衡常数K1为 。
2NH3反应在恒存 ②容器内N2、H2、NH3三者浓度相等
⑤⑥⑧⑩
③ 容器内N2、H2、NH3的浓度比恰为1:3:2
④t min内生成1mol NH3同时消耗0.5mol N2 ⑤t min内,生成1mol N2同时消耗3mol H2 ⑥ 某时间内断裂3mol H-H键的同时,断裂6mol N-H键 ⑦容器内质量不随时间的变化而变化
在298K时,实验测得溶液中的反应:H2O2+2HI═2H2O+I2,在不同 浓度时的化学反应速率见表:
实验编号 c(HI)/mol·L-1 c(H2O2)/mol·L-1 v/mol?L-1·s-1 1 0.100 0.100 0.00760 2 0.200 0.100 0.0153 3 0.300 0.100 0.0227 4 0.100 0.200 0.0151 5 0.100 0.300 0.0228
控制变量实验的设计
实验目的:探究浓度对反应速率的影响 反应:2 KMnO4 +5H2C2O4 + 3H2SO4 = K2SO4+MnSO4+10CO2↑+ 8H2O 提供药品:0.01mol/L、0.1mol/L的KMnO4、0.1mol/L、 0.2mol/L的H2C2O4溶液、0.1mol/L的稀H2SO4 思考:探究哪种物质的浓度对反应速率的影响? 定量和变量分别是什么? 记录什么数据(观察什么现象)?
化学反应速率的影响因素
影响结果、原因解释 外界条件对速率与平衡的影响综合分析 控制变量实验的设计
二、影响化学反应速率的因素 内因——活化能 外因 • 浓度 • 温度 • 压强 • 催化剂 • 其他因素
化学反应H2+Cl2 =2HCl的反应速率v可表示为v=
k[c(H2)]m · [c(Cl2)]n,式中k为常数,实验测得有关数据如
(14全国大纲) 化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答 下列问题: (2)反应AX3(g)+X2(g) AX5(g)在容积为10 L的密闭容器中 进行。起始时AX3和X2均为0.2 mol。反应在不同条件下进行,反 应体系总压强随时间的变化如图所示。 ①列式计算实验a从反应开始至达 到 平 衡 时 的 反 应 速 率 v(AX5) = 。 ②图中3组实验从反应开始至达到 平衡时的反应速率 v(AX5) 由大到 小的次序为 ;与实验a相比, 其他两组改变的实验条件及判断 依据是:b 、c 。 ③用p0表示开始时总压强,p表示平衡时总压强,α表示AX3的 平衡转化率,则α的表达式为 ;实验a和c的平衡转化率 : αa为 、αc为 。
v可表示为v= k[c(H2)]m · [c(Cl2)]n,
(14浙江) 反应Ⅰ:CaSO4(s)+CO(g) 反应Ⅱ: CaSO4(s)+4CO(g)
CaO(s) + SO2(g) + CO2(g) ΔH1=218.4kJ· mol-1 CaS(s) + 4CO2(g) ΔH2= - 175.6kJ· mol-1
加热①);向另一支试管中加入1mL唾液,振荡。观察
、比较硫酸溶液、唾液对淀粉水解的催化效果。
反应物 反应现象 结论 淀粉溶液、碘水、 硫酸溶液 淀粉溶液、碘水、 唾液
①加热时颜色变浅,冷却后恢复原来的颜色。
直链淀粉借分子内氢键盘旋成一个螺旋,中间的隧道
刚好可以装入碘分子,并借助范德华力与直链淀粉联系在
A 4mol/LH2SO4/mL 饱和CuSO4溶液/mL H2O/mL 30 0 V7
B V1 0.5 V8
C V2 2.5 V9
D V3 5 V10
E V4 V6 10
F V5 20 0
;
①请完成此实验设计,其中:V1=
,V6=
,V9=
②该同学最后得出的结论为:当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气 的速率会大大提高。但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢 气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因。
化学反应速率
反应速率的表示和计算(非连续文本的解读)
化学反应速率的影响因素及其原因解释
外界条件对速率与平衡的影响综合分析
反应速率测定的控制变量实验的设计
一、化学反应速率的表示、测定和计算
1.表示:
通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓
度的增加量来表示。
注意:
①平均反应速率 ②固体、纯液体、溶剂的处理 ③不同物质表示的反应速率的意义 ④可逆反应中速率的不同含义
2NO3‾+5H2
N2+2OH‾+4H2O , 0.001
(14海南) 硝基苯甲酸乙酯在OH-存在下发生水解反应: O2NC6H4COOC2H5+OH- O2NC6H4COO-+C2H5OH。 两种反应物的初始浓度均为0.050mol/L,15 ℃时测得: O2NC6H4COOC2H5的转化率α随时间变化的数据如表所示。 (1)列式计算该反应在120~180s与180~240s区间的平 均反应速率______、______。比较两者大小可得到的结 论是___________________。 t/s α/% 0 0 120 180 240 330 530 600 700 800 33.0 41.8 48.8 58.0 69.0 70.4 71.0 71.0
假设某温度下,反应Ⅰ的速率(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2), 则下列反应过程能量变化示意图正确的是( )
(15上海)对于合成氨反应,达到平衡后,以下分析 正确的是( )
A.升高温度,对正反应的反应速率影响更大 B.增大压强,对正反应的反应速率影响更大 C.减小反应物浓度,对逆反应的反应速率影响更大 D.加入催化剂,对逆反应的反应速率影响更大
(15江苏)以磷石膏(主要成分CaSO4,杂质SiO2、 Al2O3等)为原料可制备轻质CaCO3。
匀速向浆料中通入CO2,浆 料清液的pH和c(SO42-)随时 间变化见 右图。清液pH>11 时CaSO4转化的离子方程式 _________;能提高其转化速 率的措施有____。 A.搅拌浆料 C.增大氨水浓度 B.加热浆料至100℃ D.减小CO2通入速率
【实验2-2】 取两支试管,各加入4mL 0.01mol/L的KMnO4酸性溶液,然后 向一支试管中加入0.1mol/L的H2C2O4溶液2mL,记录溶液褪色 所需的时间;向另一支试管中加入0.2mol/L的H2C2O4溶液2mL ,记录溶液褪色所需的时间。
实验目的:探究温度对反应速率的影响。 Na2S2O3+H2SO4= Na2SO4+SO2 ↑+S↓+H2O
三、可逆反应与化学平衡状态
1、可逆反应: • 表示符号:“ ”
• 几乎所有的化学反应都是可逆的。可逆程度很小的一
般看作不可逆反应。用“=”表示。 2、化学平衡状态: • 定义:v正=v逆,各组分百分含量保持不变。
• 特征:逆、等、动、定、变
• 标志:
直接标志:
• 速率标志:v正=v逆;
• 含量标志:各组分的物质的量分数(气体称体积分数)或质量 分数不再发生变化; 间接标志: • 各组分的浓度、物质的量、各气体分压不再改变
15四川一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反 应:C(s)+CO2(g) 2CO(g)。平衡时,体系中气体体积分数与 温度的关系如下图所示:
已知:气体分压(P分)=气体总压(P总)×体积分数。下列说法 正确的是 A.550℃时,若充入惰性气体,ʋ正,ʋ逆 均减小,平衡不移动 B.650℃时,反应达平衡后CO2的转化率为25.0% C.T℃时,若充入等体积的CO2和CO,平衡向逆反应方向移动 D.925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数 KP=24.0P总
• 气体的颜色(有颜色变化的)不再改变
• 对于某些反应或某些条件下的反应来说: 总物质的量、气体的总质量、体积、压强、密度、平均相对分 子质量、温度等不再发生变化也可能是达到平衡的标志。
变改定:该物理量在反应过程中是变化的,当其一定 时就是达到平衡状态的标志。
例:能够说明 N2 + 3H2 到平衡状态的是( )
大于
化学反应速率和化学平衡
化学反应速率和化学平衡化学反应速率是指化学反应在单位时间内发生的变化量。
它是反应过程中物质转化的快慢程度的量化描述。
化学平衡是指当化学反应达到稳定状态时,反应物和生成物浓度之间的比例关系保持不变的状态。
反应速率和化学平衡是化学反应中两个重要的概念,它们对于我们理解和控制化学反应过程具有重要的意义。
一、化学反应速率化学反应速率的定义是单位时间内反应物消耗量或产物生成量与时间的比值。
它可以用下面的公式来表示:速率= ΔC/Δt其中,ΔC表示反应物浓度或产物浓度的变化量,Δt表示变化所用的时间。
化学反应速率受到多种因素的影响,其中最主要的有反应物浓度、温度、催化剂和反应物粒子间的碰撞频率等。
当反应物浓度增加时,反应发生的可能性就会增加,因此反应速率也会增大。
温度对于反应速率的影响很大,一般来说,温度升高时,反应速率会迅速增加。
这是因为温度升高会增加反应物的动能,提高粒子的碰撞频率,从而促进反应的进行。
催化剂是一种物质,它可以降低反应的活化能,使反应发生更容易。
催化剂通过提供一个新的反应路径,使反应能够以更低的能量发生。
因此,加入适量的催化剂可以大大加快反应速率。
此外,反应物粒子间的碰撞频率也会影响反应速率。
当反应物的浓度较低时,粒子之间的碰撞次数较少,因此反应速率较低。
二、化学平衡当一个化学反应达到平衡时,反应物和生成物的浓度之间的比例关系将保持不变。
在平衡状态下,反应物的转化速率等于生成物的转化速率。
化学平衡可以用下面的反应判断式来表示:aA + bB ⇌ cC + dD其中,A和B是反应物,C和D是生成物,a、b、c、d分别表示各物质的系数。
化学平衡是一个动态平衡,即反应物和生成物之间的转化一直在进行,但是总的浓度不再改变。
平衡常数K用来描述平衡系统中各组分浓度之间的关系。
当反应达到平衡时,平衡常数K的值将保持不变。
化学平衡可以通过改变反应条件来调节。
通过改变温度、压力或改变反应物浓度可以使平衡位置发生移动,从而改变反应的结果。
化学反应速率和化学平衡全部课件ppt
练习与思考
❖ 1、对于反应∶N2+O2
2NO,在密闭容器
中进行,下列条件能加快反应速率的是
❖ A、缩小体积使压强增大;B、体积不变充入 氮气使压强增大;C、体积不变充入惰性气 体;D、使总压强不变,充入惰性气体
▲理论解释影响因素
❖ 如加热、增大反应物浓度等我们前面已经从 能量、分子碰撞等方面进行了解释,希望同学 们再作理解,掌握影响化学反应速率的外界条 件的内容,了解其为什么产生这样影响的基本 原因
练习题1
❖ 1、对于在1个密闭容器中进行的可逆反应: ❖ C s + O2 = CO2 s ❖ 下列说法中错误的是 ❖ A将碳块粉碎成粉末可以加快化学反应速率 ❖ B增大氧气的量可以加快化学反应速率 ❖ C增大压强可以加快化学反应速率 ❖ D增加碳的量可以加快化学反应速率
例2.向1个容积为1L的密闭容器 中放入2molSO2和1molO2,在1定 的条件下,2s末测得容器内有 0.8molSO2,求2s内SO2、O2、SO3 的平均反应速率和反应速率比
化学反应速率之比=化学计量数之比
1.反应 N2 + 3 H2 2 NH3 ,在 2L的 密闭容器中发生,5min内NH3 的质 量增加了1.7克,求v NH3 、v H2 、 v
1.化学反应速率的表示方法: 用单位时间里反应物浓度的减少 或生成物浓度的增加来表示
2.数学表达式: vB=
3.单位:mol·L-1·s-1或mol·L-1·min1
4.关于化学反应速率的简单计算:
例1.在某1化学反应里,反应物 A的浓度在10 s内从4.0mol·L-1 变成1.0mol·L-1,在这10 s内A的 化学反应速率是多少
化学反应速率与化学平衡
化学反应速率与化学平衡化学反应速率与化学平衡是化学领域中两个重要的概念。
本文将着重探讨这两个概念的联系以及它们在化学反应中的应用。
一、化学反应速率化学反应速率是指单位时间内反应物浓度变化的数量。
它可以用下列公式表示:速率= (Δ浓度/Δ时间)化学反应速率受多种因素的影响,包括反应物浓度、温度、催化剂等。
当反应物浓度增加时,反应速率也会增加,因为反应物之间的碰撞频率增加。
同样地,当温度升高时,反应速率也会增加,因为温度的升高使分子的平均动能增大,碰撞的能量也增加。
催化剂可以降低反应物之间的活化能,从而加快反应速率。
另外,化学反应速率还受到反应机理、反应物的物理状态和表面积等因素的影响。
反应机理是指描述反应过程的细节步骤,每个步骤都有一个反应速率,最慢的步骤决定了整个反应的速率。
反应物的物理状态和表面积影响着反应物质的接触程度,进而影响反应速率。
二、化学平衡化学平衡是指在封闭体系中,反应物与生成物之间的浓度保持不变的状态。
它可以通过下列公式表示:反应物A + 反应物B ↔ 生成物C + 生成物D在化学反应达到平衡后,反应物与生成物的浓度之比可以用一个常数K表示。
这个常数称为平衡常数,它与反应物的浓度有关,但与反应速率无关。
化学平衡的条件是当正向反应速率等于反向反应速率时,系统处于动态平衡。
此时,反应物与生成物之间仍然发生着反应,但是整个体系的浓度不再改变。
三、化学反应速率与化学平衡的关系化学反应速率和化学平衡是两个不同的概念,但它们之间有着密切的关系。
首先,当一个反应达到平衡时,正向反应和反向反应的速率相等。
这意味着在平衡状态下,虽然反应仍然进行,但是整体上没有净产物产生。
其次,化学平衡可以通过改变化学反应速率达到。
通过改变温度、压力等条件,可以改变反应速率,进而改变平衡位置。
例如,Le Chatelier的原理指出,当系统处于平衡时若受到扰动,它会倾向于抵消这种扰动。
如果增加某种物质浓度,系统会偏向消耗这种物质以重新达到平衡。
化学平衡与化学反应速率
化学平衡与化学反应速率化学平衡和化学反应速率是化学动力学中两个重要的概念。
化学平衡指的是当化学反应的前进速率和逆反应的速率相等时,反应体系达到了平衡状态。
化学反应速率则是衡量反应速度的指标,表示单位时间内化学物质的消失或生成量。
一、化学平衡1.定义化学平衡是指在封闭系统中,反应物转变为生成物的速率与生成物转变为反应物的速率相等,系统各个组分的摩尔浓度保持不变的状态。
2.影响平衡的因素(1)浓度:当反应物浓度发生改变时,平衡位置会发生移动,达到新的平衡状态。
(2)温度:改变温度会影响反应速率,从而改变平衡位置。
(3)压力:对于气相反应,改变压力会对平衡位置产生影响,根据Le Chatelier原理,增加压力会使平衡移向生成物较少的一侧。
(4)催化剂:催化剂能够提高反应速率,但不会改变平衡位置。
3.平衡常数平衡常数K是表示反应在平衡时各组分浓度之比的倍数。
对于一般的平衡反应aA + bB ↔ cC + dD,平衡常数的表达式为:K = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b其中[A]、[B]、[C]、[D]表示反应物或生成物的摩尔浓度。
二、化学反应速率1.定义化学反应速率是指单位时间内反应物消失量或生成物产生量的变化率。
2.影响反应速率的因素(1)浓度:反应物浓度越高,反应速率越快。
这是因为高浓度下,分子之间的碰撞频率增加,有效碰撞的概率增大。
(2)温度:升高温度会增加反应物的平均动能,提高反应物的反应活性,从而加快反应速率。
(3)催化剂:催化剂能够降低反应的活化能,提高反应速率,但不参与反应本身。
(4)表面积:反应物的表面积越大,反应速率越快。
这是因为增大了反应物之间的接触面积,有利于反应发生。
3.速率方程速率方程描述了反应速率与反应物浓度的关系。
对于一般的反应aA + bB → cC + dD,速率方程的表达式为:v = k[A]^m[B]^n其中k是速率常数,m和n分别是与反应物浓度的关系指数。
化学反应的速率与化学平衡的关系
化学反应的速率与化学平衡的关系化学反应速率与化学平衡是化学领域中两个重要的概念。
化学反应速率指的是在单位时间内,反应物消失或生成的速度。
化学平衡则是指在封闭系统中,反应物和生成物浓度保持不变的状态。
这两个概念之间存在着密切的关系,下面将从不同角度探讨化学反应速率与化学平衡之间的联系。
1. 影响因素化学反应速率受多个因素的影响,包括温度、浓度、反应物质质量、催化剂等。
而化学平衡则取决于反应物与生成物之间的比例关系。
当反应速率快于生成速率时,化学反应趋向产生更多的生成物,反之亦然。
因此,可以说化学反应速率与化学平衡的关系就是在不同因素影响下,反应达到平衡时速率的变化情况。
2. 速率与平衡的调节在一个封闭系统中,当一个反应开始时,反应物逐渐转化为生成物,反应速率逐渐增加。
随着时间的推移,生成物浓度逐渐积累,反应速率逐渐减慢,最终达到一个平衡状态。
这个平衡状态下,反应物与生成物的浓度保持恒定,反应速率也不再改变。
3. 平衡与速率的控制在化学反应速率与化学平衡之间存在一种平衡的关系。
当反应发生在封闭系统中时,反应速率与平衡浓度之间存在一个平衡点。
当反应速率大于平衡速率时,反应向生成物方向推进,平衡浓度逐渐增加;反之,则向反应物方向推进,平衡浓度逐渐减小。
只有当反应速率等于平衡速率时,化学反应达到平衡。
4. 动态平衡化学反应的平衡状态并不代表反应停止,而是反应物与生成物之间的动态平衡。
在动态平衡中,反应物和生成物的浓度虽然保持不变,但它们之间仍然在发生着相互转化的过程。
这种平衡状态是由于反向反应与正向反应之间的速率相等所致。
5. Le Chatelier原理Le Chatelier原理是描述物理与化学系统中对于外界变化的响应的基本原理。
根据该原理,当系统处于平衡状态时,若外界施加了一定条件变化,则系统会自动产生反应以减轻这种变化的影响。
例如,在平衡系统中增加了某种物质的浓度,系统会自动偏向反应生成该物质以减轻浓度增加的影响。
第二章 化学反应速率与化学平衡
第二章化学反应速率与化学平衡
第一节化学反应速率
1、化学反应速率:用于表示单位时间内,反应物浓度的减少,或生成物浓度的增加。
2、分子碰撞理论:有效碰撞才能发生反应。
3、活化能理论:用于解释影响反应速率的因素。
4、催化剂:本质上参与反应,但在多步反应之后,催化剂被复原。
催化剂的作用是为一步反应找捷径,虽然发生了多步反应,但是每一步需要的活化能都更小,使得反应更容易进行。
举例:氯酸钾制氧气的反应用二氧化锰作催化剂可使反应更快进行。
催化剂也有延缓反应的情况。
第二节化学平衡
1、化学反应的平衡状态:忽略反应时间(反应速率),重点看反应的限度,化学反应可分为完全反应和可逆反应。
对于可逆反应,在条件一定的情况下,存在平衡状态。
条件改变时,平衡状态被打破,直至形成新的平衡状态,这叫做化学平衡的移动。
举例:
①碘化氢的分解(浓度变化1:加入反应物;浓度变化2:改变体积);
②二氧化氮与四氧化二氮(压强的改变);
③合成氨工业(分别讨论浓度、温度、体积、压强的改变);
④进化的例题(选择,见附件);
⑤高考真题(2022年第28题,详见附件)。
2、勒夏特列原理:一个可逆反应达到平衡状态后,改变影响平衡的因素,平衡就向着减弱这种改变的方向进行。
3、化学平衡常数:用于衡量化学反应的限度。
平衡常数在化学反应中有应用,在溶解平衡中也有应用——十分重要,高考必考。
定义:生成物的浓度积与反应物浓度积的比值。
本质是浓度商。
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化学反应速率与化学平衡
化学反应速率与化学平衡化学反应速率与化学平衡是化学领域中的重要概念。
本文将从理论角度探讨化学反应速率与化学平衡之间的关系,并结合实际例子加以说明。
一、化学反应速率化学反应速率指的是反应物消耗或生成的速度,通常用物质浓度的变化率来表示。
反应速率的公式可表示为:速率= ΔC/Δt其中,ΔC表示反应物浓度的变化量,Δt表示时间的变化量。
化学反应速率受到多种因素的影响,如温度、浓度、表面积、催化剂等。
一般来说,温度越高,反应速率越快;浓度越高,反应速率越快;表面积越大,反应速率越快;催化剂的存在能够降低反应活化能,从而加快反应速率。
二、化学平衡化学平衡是指在封闭系统中,反应物和生成物浓度保持一定比例的状态。
在化学平衡中,正反应和逆反应同时发生,且速率相等,达到动态平衡。
根据勒夏特列亲和定律,一个化学平衡的反应可以用如下公式表示:aA + bB ⇌ cC + dD其中,A、B为反应物,C、D为生成物,a、b、c、d为化学计量数。
化学平衡的条件包括温度、压力和浓度。
根据利奥·恩希斯的法则,当某一条件发生变化时,系统会自动调整以维持化学平衡。
温度升高会使平衡位置移动到吸热反应的方向,而当温度降低时,则向放热反应方向移动。
三、化学反应速率与化学平衡的关系化学反应速率和化学平衡是反应动力学和反应热力学两个方面的研究对象。
它们之间存在密切的联系。
在反应初期,反应物浓度较高,反应速率也较快。
但随着时间的推移,反应物浓度逐渐降低,反应速率也减慢,最终趋于稳定。
这种情况下,反应尚未达到化学平衡。
在化学平衡时,正反应和逆反应达到动态平衡,速率相等。
这并不意味着反应速率为零,而是表示反应物和生成物的浓度保持稳定,反应速率呈稳定状态。
实际上,反应速率和平衡浓度之间存在着一种动态的关系。
当反应物浓度偏离平衡浓度时,反应势必要重新调整以恢复平衡,从而使反应速率发生变化。
例如,当反应物浓度增加时,反应速率会相应增加,以达到新的平衡状态。
化学反应速率和平衡
化学反应速率和平衡一、化学反应速率:用单位时间内,反应物浓度减少量或生成物浓度增加量来表示化学反应快慢的物理量。
反应速率的两种计算方法(1)公式法:注意:①浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质,不适用于固体和纯液体。
②化学反应速率是某段时间内的平均反应速率,而不是即时速率,且计算时取正值。
(反应物始态减末态,生成物末态减始态)③对于可逆反应,通常计算的是正、逆反应抵消后的总反应速率,当达到平衡时,总反应速率为零。
(注:总反应速率也为净速率)(2)比值法:同一化学反应,各物质的反应速率之比等于方程式中的系数之比。
(速率比=系数比)2.速率影响因素(1)“惰性气体”对反应速率的影响①恒容充“惰性气体”或不参反气体反应速率不变。
(无影响)②恒压:充“惰性气体”或不参反气体,相当于减压,反应速率减小。
(活塞上移,浓度变小)(2)纯液体、固体对化学反应速率无影响(纯液体和固态物质的浓度为常数,但固态反应物颗粒的大小是影响反应速率的条件之一,等质量的同种固体,颗粒越小,反应越快)(3)外界条件改变对正、逆反应速率的影响方向是一致的(都增或都减),但影响程度(幅度)可能大小不同。
①当增大反应物浓度时,v正增大,(突变)v逆瞬间不变,随后也增大;(渐变)②增大压强(压活塞,不增加反应物的量,反应物浓度增大,正反应速度增大),气体分子数减小方向的反应速率变化程度大;(压强对气体体积缩小方向速率影响大,增压增幅大,减压减幅大,增缩减胀)③对于反应前后气体分子数不变的反应(反应前后气体体积不变化的反应△V=0),改变压强可以同等程度地改变正、逆反应速率(增幅或减幅相等,平衡不移动。
);压强对△V=0的反应平衡移动无影响。
④升高温度,v正和v逆都增大,但吸热反应方向的反应速率增大的程度大;(生吸降放:温度对吸热反应方向速率影响大,升温增幅大,降温减幅大.人们喜欢雪中送炭胜过锦上添花)⑤使用催化剂,能同等程度地改变正、逆反应速率。
化学反应速率和化学平衡知识点总结
第二章化学反应速率和化学平衡第一节、化学反应速率掌握化学反应速率的含义及其计算;了解测定化学反应速率的实验方法1.化学反应速率的概念化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢程度的物理量;2.化学反应速率的表示方法对于反应体系体积不变的化学反应,通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度的变化值表示;v=Δc/Δtυ:平均速率,Δc:浓度变化,Δt:时间单位:mol/3.化学反应速率的计算规律①同一反应中不同物质的化学反应速率间的关系:同一时间内,用不同的物质表示的同一反应的反应速率数值之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比;VA:VB:VC:VD=A:B:C:D;VA/A=VB/B.②三步法:mA+nB===pC+qD初始量mol/L: a b 0 0变化量mol/L:mx nx pxqxns末量mol/L a-mx b-nx pxqxPS:只有变化量与计量数成正比4.化学反应速率的特点①反应速率不取负值,用任何一种物质的变化来表示反应速率都不取负值;②同一化学反应选用不同物质表示反应速率时,可能有不同的速率数值,但速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比;③化学反应速率是指时间内的“平均”反应速率;不是瞬时速率④由于在反应中纯固体和纯液体的浓度是恒定不变的,因此对于有纯液体或纯固体参加的反应一般不用纯液体或纯固体来表示化学反应速率;其化学反应速率与其表面积大小有关,而与其物质的量的多少无关;通常是通过增大该物质的表面积如粉碎成细小颗粒、充分搅拌、振荡等来加快反应速率;⑤对于同一化学反应,在相同的反应时间内,用不同的物质来表示其反应速率,其数值可能不同,但这些不同的数值表示的都是同一个反应的速率;因此,表示化学反应的速率时,必须指明是用反应体系中的哪种物质做标准;5.化学反应速率的测量1基本思路化学反应速率是通过实验测定的;因为化学反应中发生变化的是体系中的化学物质包括反应物和生成物,所以与其中任何一种化学物质的浓度或质量相关的性质在测量反应速率时都可以加以利用;2测定方法①直接可观察的性质,如释放出气体的体积和体系的压强;②依靠科学仪器才能测量的性质,如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等;③在溶液中,当反应物或产物本身有比较明显的颜色时,常常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率;物理方法:量气法、比色法、电导法等;第二节、影响化学反应速率的因素了解影响反应速率的主要因素;掌握外界条件对反应速率的影响规律1、发生化学反应的前提——有效碰撞理论1有效碰撞:能够发生化学反应的碰撞;化学反应发生的先决条件是反应物分子之间必须发生碰撞;反应物分子之间的碰撞只有少数碰撞能导致化学反应的发生,多数碰撞并不能导致反应的发生,是无效碰撞;碰撞的频率越高,则化学反应速率就越大;2活化能和活化分子①活化分子:在化学反应中,能量较高,有可能发生有效碰撞的分子;活化分子之间之所以能够发生有效碰撞,是由于它们的能量高,发生碰撞时,能够克服相撞分子之间的排斥力,破坏分子内部原子之间的“结合力”,从而导致反应物分子破坏,重新组合成生成物分子,发生化学反应;②活化能:活化分子所多出的那部分能量或普通分子转化成活化分子所需的最低能量;③活化能与化学反应速率:活化分子数目的多少决定了有效碰撞发生的次数;在分子数确定时,活化分子百分数增大,有效碰撞的次数增多,反应速率加快;2、决定化学反应速率的因素内因:参加反应的物质的性质和反应的历程,是决定化学反应速率的主要因素;外因:即外界条件,主要有温度、浓度、压强、催化剂等;1浓度①其他条件不变时,增大反应物的浓度,加快反应速率;减小反应物的浓度,减慢反应速率;②解释:在其他条件不变时,对某一反应来说,活化分子百分数是一定的,单位体积内的活化分子数与单位体积内反应物分子总数成正比,就与浓度成正比;反应物浓度增大→单位体积内分子数增加→活化分子数增加→单位时间内有效碰撞增加→反应速率加快2压强①对于有气体参加的反应,若其他条件不变,增大压强减小容器的容积,反应速率加快;减小压强增大容器容积,反应速率减慢;②解释:在一定温度下,一定量的气体所占的体积与压强成反比;增大压强减小容器的容积相当于增大反应物的浓度;③压强改变的几种情况:1.恒温时:压缩体积→压强增大→浓度增大→反应速率增大;增大体积,反应速率减小. 恒温时,压缩体积→活化分子百分数不变,但单位体积内活化分子数增多→有效碰撞几率增多→反应速率增大.反之,增大容器体积,反应速率减小.2.恒温恒容时⑴充入气体反应物→气体反应物浓度增大压强也增大→反应速率增大体积不变时,充入气体反应物→活化分子百分数不变,但单位体积内活化分子数增多→有效碰撞几率增多→反应速率增大⑵充入不参与反应的气体→容器内总压强增大→各物质浓度未改变→反应速率不变体积不变时,充入不参与反应的气体→活化分子数和活化分子百分数都不变→有效碰撞几率不变→反应速率不变.3.恒温恒压时:充入不参与反应的气体→体积增大→反应物浓度减小→反应速率减慢总之,分析压强改变对化学反应速率的影响时,关键看气体浓度是否有变化:如果气体浓度有变化,化学反应速率一定改变;若气体浓度无改变,则化学反应速率不改变.同时要注意通常所说的压强增大是指压缩加压.3温度①其他条件不变时,升高温度,增大反应速率;降低温度,减慢反应速率;②解释:温度是分子平均动能的反映,温度升高,使得整个体系中分子的能量升高,分子运动速率加快;4催化剂对反应速率的影响①催化剂可以改变化学反应的速率;不加说明时,催化剂一般使反应速率加快的正催化剂;②催化剂影响化学反应速率的原因:在其他条件不变时,使用催化剂可以大大降低反应所需要的能量,会使更多的反应物分子成为活化分子,大大增加活化分子百分数,因而使反应速率加快;第三节、化学平衡了解化学平衡状态的建立,理解化学平衡的特点外界条件浓度、温度、压强等对化学平衡的影响1. 可逆反应与不可逆反应①可逆反应:在同一条件下,同时向正、反两个方向进行的化学反应称为可逆反应;前提:反应物和产物必须同时在于同一反应体系中,而相同条件下,正逆反应都能自动进行;②不可逆反应:在一定条件下,几乎只能向一定方向向生成物方向进行的反应;2. 化学平衡状态的概念特征:逆、等、动、定、变化学平衡状态:在一定条件下的可逆反应里,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;理解化学平衡状态应注意以下三点:①前提是“一定条件下的可逆反应”,“一定条件”通常是指一定的温度和压强;②实质是“正反应速率和逆反应速率相等”,由于速率受外界条件的影响,所以速率相等基于外界条件不变;③标志是“反应混合物中各组分的浓度保持不变”;浓度没有变化,并不是各种物质的浓度相同;对于一种物质来说,由于单位时间内的生成量与消耗量相等,就表现出物质的多少不再随时间的改变而改变;3.化学平衡的移动1可逆反应的平衡状态是在一定外界条件下浓度、温度、压强建立起来的,当外界条件发生变化时,就会影响到化学反应速率,当正反应速率不再等于逆反应速率时,原平衡状态被破坏,并在新条件下建立起新的平衡;2化学平衡移动方向①若外界条件改变,引起υ正>ν逆时,正反应占优势,化学平衡向正反应方向移动,各组分的含量发生变化;②若外界条件改变,引起υ正<ν逆时,逆反应占优势,化学平衡向逆反应方向移动,各组分的含量发生变化;③若外界条件改变,引起υ正和ν逆都发生变化,如果υ正和ν逆仍保持相等,化学平衡就没有发生移动,各组分的含量从保持一定到条件改变时含量没有变化3对于恒容条件下m+n≠p+q的只有气体参与的反应,平衡时体系的总压强,总物质的量,平均相对分子质量不再发生变化;如果有固体或液体参与反应,则只看气体的数;对于m+n=p+q的只有气体参与的反应,无论平衡与否,三者都不会发生变化;注意:只要容器体积不变,密度就不会发生改变但对于有固体或液体气体一同参与的反应,气体的密度可以作为平衡状态的标志4.影响化学平衡的条件1浓度:增加反应物的浓度或减少生成物的浓度,平衡向正方向移动;减少反应物的浓度或增加生成物的浓度,平衡向逆方向移动;2压强:对有气体参与的反应,压强越大,平衡向化学计量数体积减小的方向移动;压强越小,平衡向化学计量数体积增大的方向移动;3温度:温度升高,平衡向吸热方向移动;温度降低,平衡向放热方向移动;4催化剂:催化剂只影响化学反应速率,不会影响平衡的移动;5勒夏特列原理①原理内容:如果改变影响平衡的一个条件如温度、压强等,平衡就向能够减弱这种改变的方向移动;②适用范围:勒夏特列原理适用于已达平衡的体系如溶解平衡、化学平衡、电离平衡、水解平衡等;不适用于未达平衡的体系;判断化学平衡状态常用方法的归纳:项目m Ag+n Bg p Cg+q Dg混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量或物质的量分数一定平衡②各物质的质量或质量分数一定平衡③各气体的体积或体积分数一定平衡④总体积、总压力、总物质的量一定不一定平衡正、逆反应速率的关系①在单位时间内消耗了m molA的同时生成m molA,即v正=v逆平衡②在单位时间内消耗n molB的同时消耗p molC,即v正=v逆平衡③v A:v B:v C:v D=m:n:p:q,v正不一定等于v逆不一定平衡④在单位时间内生成n molB的同时消耗q molD,均指v逆不一定平衡压强①m+n≠p+q时,总压力一定其他条件一定平衡②m+n=p+q时,总压力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M ①一定,只有当m+n≠p+q时平衡②一定,但m+n=p+q时不一定平衡温度任何化学反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时,其他不变平衡密度ρ体系的密度一定不一定平衡其他如体系颜色不再变化平衡5.化学平衡常数1概念:在一定温度下,当一个可逆反应达到平衡状态时,生成物的平衡浓度用化学方程式中的化学计量数作为指数的乘积与反应物的平衡浓度用化学方程式中的化学计量数作为指数的乘积的比值是一个常数,这个常数叫做化学平衡常数;用符号K示;2表达式:mAg+nBg=pCg+qDg,在一定温度下K为常数,只要温度不变,对于一个具体的可逆反应就对应一个具体的常数值;3平衡常数意义:K值越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,它的正向反应进行的程度就越大,即该反应进行得越完全,反应物转化率越大;反之,就越不完全,转化率就越小;一般说>105时,该反应进行得就基本完全了;4影响化学平衡常数的因素:只受温度影响5平衡转化率:用平衡时已转化了的某反应物的量与反应前初始时该反应物的量之比来表示反应在该条件下的最大限度;6化学平衡常数的应用:①用任意状态浓度幂之积的比值称为浓度商,用Qc表示,以平衡常数为标准,判断正在进行的可逆反应是否处于平衡状态,以及向那个方向金子那个最终建立放入平衡;Qc与K比较:Qc>K,可逆反应逆向进行Qc<,K可逆反应正向进行Qc=K,可逆反应处于平衡②利用平衡常数可判断反应的热效应;若温度升高,K增大,则正反应为吸热反应;反之;③利用平衡常数可计算物质的平衡浓度、物质的量分数、转化率等6.化学平衡图像解题方法1认清坐标所代表的意义,并与勒夏特列原理联系2紧扣可逆反应的特征,搞清正反应是吸热还是放热,体积增减,有无固体纯液体参加3看清速率的变化及变化量大小,在条件间建立关系4看清起点、拐点、终点和曲线的变化趋势;先拐先平;5定一议二;当图像中有三个量时,先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系第四节、化学反应进行的方向了解焓变、熵变与反应方向的关系;掌握焓变和熵变一起决定反应的方向1.自发过程和自发反应自发过程:在一定条件下不借助外部力量就能自动进行的过程;自发反应:在一定的条件温度、压强下,一个反应可以自发进行到显着程度,就称自发反应;自发反应一定属于自发过程;非自发反应:不能自发地进行,必须借助某种外力才能进行的反应;2.自发反应的能量判据自发反应的体系总是趋向于高能状态转变为低能状态这时体系往往会对外做功或释放热量ΔH<0,这一经验规律就是能量判断依据;注:反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素,但不是唯一的因素,并且自发反应与反应的吸放热现象没有必然的关系;3.自发反应的熵判据①熵的含义:在密闭的条件下,体系由有序自发地转变为无序的倾向,这种推动体系变化的因素;熵用来描述体系的混乱度,符号为S;单位:J/熵值越大,体系的混乱度越大;注:自发的过程是熵增加的过程;熵增加的过程与能量状态的高低无关;熵变是与反应能否自发进行有关的又一个因素,但也不是唯一的因素;②熵增加原理:自发过程的体系趋向于有序转变为无序,导致体系的熵增加,也是反应方向判断的熵依据;与有序体系相比,无序体系“更加稳定”;③反应的熵变ΔS反应熵变即化学反应时物质熵的变化;④常见的熵增加的化学反应:产生气体的反应,气体物质的量增大的反应,熵变的数值通常都是正值,为熵增加反应;4.化学反应方向的判断依据。
化学平衡与化学反应速率
化学平衡与化学反应速率化学反应是指物质之间发生的化学变化。
在许多化学反应中,反应物和生成物的浓度不断变化,直到达到一种平衡状态,称为化学平衡。
化学平衡是指反应物和生成物浓度不再发生改变,但是化学反应仍在进行。
在化学平衡中,反应物和生成物的浓度之间存在一定的关系,通过这种关系我们可以研究化学反应速率。
化学反应速率是指单位时间内反应物消失或生成物产生的量。
一般地,化学反应速率可以通过测量反应物浓度的变化来确定。
在化学平衡的状态下,反应物和生成物的浓度不再发生改变,因此,化学反应速率必须等于零。
换句话说,在达到化学平衡后,反应物和生成物之间的浓度比例保持不变。
化学反应速率的计算是通过观察反应物浓度的变化来完成的。
一般来说,反应速率与反应物浓度成正比。
当反应物浓度增加时,反应速率也会增加。
但是,反应速率与反应物浓度的关系并不是简单的线性关系,而是一个复杂的非线性关系。
一般来说,反应速率随着反应物浓度的增加而减小,这是因为反应物的浓度增加会使反应物之间的碰撞变得更加频繁,反应物分子之间的碰撞速率变快,导致反应速率减小。
化学平衡的研究对于理解化学反应的机理和预测反应结果非常重要。
在化学平衡中,达到平衡状态需要一定的时间,这取决于反应物的浓度、反应温度和反应物种类等因素。
化学平衡状态下的反应速率可以确定化学反应的平衡常数,平衡常数反映了反应物浓度与反应物浓度之间的关系。
化学平衡与化学反应速率之间存在着密切的关系。
平衡态下的反应速率为零,这是因为反应物和生成物的浓度不再发生改变。
然而,当系统偏离平衡态时,反应速率不再为零,系统会经过一段时间的变化,最终再次达到平衡态。
在这个过程中,反应速率可以通过观察反应物浓度的变化来确定。
化学平衡和化学反应速率的研究对于许多领域都具有重要意义。
在生命科学中,化学反应速率的变化可以预测生物体内部的代谢和酶催化反应的速率。
在环境科学中,了解化学平衡可以帮助我们了解化学反应对大气、水体和土壤的影响。
