【华师大二附中】高校自招化学第八讲-化学反应速度和化学平衡
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。
第8讲化学反应速率与化学平衡课件
B [随着反应的进行,H2 的百分含量逐渐减小,A 项错误;因正反应放热、 容器绝热,故反应开始后体系温度升高,达到平衡状态时,体系温度不再发 生变化,B 项正确;ΔH 是一个定值,不能用于判断可逆反应是否达到平衡 状态,C 项错误;该反应最终会达到平衡状态,故甲醇的生成速率不可能一 直增大,D 项错误。]
化学基本理论 第 8 讲 化学反应速率与化学平衡
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命题热点1 化学平衡状态的判断
命题热点2 化学反应速率与化学平衡图像
命题热点3 化学反应速率与化学平衡的相关计算
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命题热点及考频考题
核心素养
1.了解化学反应速率的概念和定量表 1.化学平衡状态的判断
催化剂等)对反应速率和化学平衡的影 3.化学反应速率与化学平衡的相关 象。
响,能用相关理论解释其一般规律。 计算
4.科学精神——具有严谨求
6.了解化学反应速率和化学平衡的调 2017 年Ⅰ卷 T28(3);2017 年Ⅲ卷 实的科学态度,客观分析有
控在生活、生产和科学研究领域中的 T28(4)③;2016 年Ⅲ卷 T27(3);2015 年 关化学反应速率和化学平衡
A.0.5 mol·L-1·min-1 C.0 mol·L-1·min-1
B.0.1 mol·L-1·min-1 D.0.125 mol·L-1·min-1
C [由题图可知,该反应在 8 至 10 min 内,H2 的物质的量在对应的 c、d 点 都是 2 mol,因此 v(H2)=0 mol·L-1·min-1,说明反应达到平衡,各组分的物 质的量的变化值为 0,则 v(CO2)=0 mol·L-1·min-1,故 C 正确。]
化学反应速度和化学平衡
各 物 质 间 量 的 关 系 是 由 化 学反 应 方 程 式 的 系 数 决 定 的
。
故 同 一 反应 的 速 度 可 选
用 其中任何 一种 物质 的浓度 变化来 表 示 变 化 来 表 示 反应 速 度
,
但需 注意
,
对 同 一反 应
,
如 果 选 用 不 同 物质 的 浓 度
那么其数 值 可能 是
活 化 能 可 由 实验 测 定
,
活 化分 子 具 有 的 最 低 能 量 E c 与 分 子 的 平 均 能 量 之 差 叫 活 化 能 不 同反 应 具 有 不 同 的 活 化 能
。 。
即△E
二
Ec
ห้องสมุดไป่ตู้
一
E
反 应 的 活 化 能 对反 应 速 度 影 响 很
,
大
,
它 是 决 定反 应 速 度 的 内 因
。
不 同 的 ( 实 际 上 速 度 是一 样 的 )
。
因此标
一 分 量 子 目 具 定 有 的 能 数
明反 应 速 度 是 采 用 哪 一 种 物 质 浓 度 变 化 来
表示 的 是 非 常必 要的
B
.
影 响 因素
:
:
内因
反 应 的 活化 能
。
。
化 学 反 应 的 发 生 首 先 必 须 有反 应 物 分
当反 应 物 浓 度 增 大
单位 体 积 内应 反 物 分 子 的 总 数 成 正 比 单 位 体积 内 分 子 数 增 多
因此
,
也就 是 和 反 应 物 的 浓 度成 正 比
,
活 化 分 子 数 目也 相 应 增 多
化学平衡和化学反应速率
化学平衡和化学反应速率化学平衡和化学反应速率是化学反应中两个重要的概念。
化学平衡是指在封闭系统中,反应物与生成物的浓度达到一定比例,反应速率与逆反应速率相等的状态。
而化学反应速率则是指单位时间内反应物消耗或生成的量。
化学平衡是化学反应达到稳定状态的结果。
在一个封闭系统中,当反应物开始反应时,反应速率逐渐增加,直到达到最大值。
随着反应进行,反应物的浓度逐渐减少,而生成物的浓度逐渐增加。
当反应物与生成物的浓度达到一定比例时,反应速率与逆反应速率相等,系统达到了化学平衡。
在化学平衡状态下,反应物与生成物的浓度保持不变,但反应仍在进行。
这是因为在平衡状态下,反应物和生成物之间的反应速率相等,故反应物与生成物的浓度保持稳定。
化学平衡的研究对于理解化学反应的机理和控制反应过程具有重要意义。
根据勒夏特列原理,当系统受到外界影响时,平衡会发生偏移,以抵消外界的影响,使系统重新达到平衡。
这一原理在化学工业中有着广泛的应用。
例如,在酸碱中和反应中,通过控制反应条件,如温度、压力和浓度等,可以改变反应的平衡位置,从而实现对反应的控制。
与化学平衡相对应的是化学反应速率。
化学反应速率是指单位时间内反应物消耗或生成的量。
反应速率受多种因素的影响,如反应物浓度、温度、催化剂等。
反应物浓度的增加可以增加反应速率,因为更多的反应物分子之间的碰撞会增加反应的机会。
温度的升高也会增加反应速率,因为高温下分子的运动速度更快,碰撞的能量也更大,从而使反应更容易发生。
催化剂可以降低反应的活化能,从而加速反应速率。
化学反应速率的研究对于理解反应动力学和优化反应条件具有重要意义。
通过研究反应速率与反应物浓度的关系,可以确定反应的级数和速率常数,从而揭示反应的机理。
此外,通过研究反应速率与温度的关系,可以确定反应的活化能和反应速率常数的温度依赖性,为优化反应条件提供依据。
化学平衡和化学反应速率是化学反应中的两个重要概念。
化学平衡是指反应物与生成物浓度达到一定比例,反应速率与逆反应速率相等的状态。
化学平衡与反应速率
化学平衡与反应速率在化学反应中,平衡是一个重要的概念。
当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时,系统达到了动态平衡。
平衡常数是描述平衡状态的定量指标,它表示在特定温度下反应物和生成物的浓度之间的比例关系。
另一方面,反应速率是反应物转变为生成物的速度,它受到各种因素的影响。
化学平衡的特征和条件化学平衡具有以下几个特征和条件。
首先,在平衡状态下,反应物和生成物的浓度保持不变。
这并不意味着不再发生反应,而是反应物和生成物之间的转化速度相等,因此浓度保持稳定。
其次,平衡状态下的反应仍然是可逆的,反应物和生成物之间仍然发生着正向和逆向反应。
最后,平衡状态可以通过改变温度、浓度和压力等外部条件来调整。
反应速率的影响因素反应速率受到多种因素的影响。
其中,浓度是最重要的因素之一。
根据速率定律,反应速率与反应物的浓度成正比。
当浓度增加时,分子之间的碰撞频率增加,反应速率也随之增加。
此外,温度也是反应速率的重要影响因素之一。
随着温度的升高,分子的动能增加,碰撞能量也增加,从而增加了反应的速率。
其他影响因素还包括催化剂、表面积和压力等。
化学平衡与反应速率的关系化学平衡和反应速率之间存在着紧密的关系。
在平衡状态下,反应速率的正向和逆向反应速率相等,系统的浓度保持不变。
平衡状态不仅仅意味着反应速率相等,还意味着反应物和生成物的浓度达到了稳定的状态。
因此,平衡的实现需要反应速率相等的条件。
此外,在平衡状态下,虽然反应仍然发生,但是无净反应产物的生成。
这意味着正向和逆向反应速率相等,使得系统保持了一个相对稳定的状态。
总结化学平衡和反应速率是描述化学反应过程的重要概念。
化学平衡是指在反应物和生成物之间达到动态平衡的状态,通过平衡常数来定量描述反应物和生成物之间的浓度比例。
反应速率是指反应物转变为生成物的速率,受到多种因素的影响,如温度和浓度等。
在平衡状态下,反应速率的正向和逆向反应速率相等,系统的浓度保持稳定。
化学反应速率和化学平衡(解析)
D.降低温度
E.加催化剂
F.充入氮气
t1 时刻 C ;t3 时刻 E ;t4 时刻 B 。
(3)依据(2)中的结论,下列时间段中,氨的百分含量最高的是 A 。
A.t0~t1
B.t2~t3
C.t3~t4
D.t5~t6
(4)如果在 t6 时刻,从反应体系中分离出部分氨,t7 时刻反应达到平衡状态,请在图中画出反应速率
t2 时重新建立平衡)( C )
解析:增加 O2 浓度,υ正增大,υ逆瞬间不变,A 正确;增大压强,υ正、υ逆都增大,υ正增大的倍数大于υ逆, B 正确;升高温度,υ正、υ逆都瞬间增大,C 错误;加入催化剂,υ正、υ逆同时同倍数增大,D 正确。 2.向某密闭容器中加入 0.3 mol A、0.1 mol C 和一定量的 B 三种气体。一定条件下发生反应,各物质 的浓度随时间变化如甲图所示[t0~t1 阶段的 c(B)变化未画出]。乙图为 t2 时刻后改变条件时平衡体系中 正、逆反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种反应条件且互不相同,t3~t4 阶段为使用 催化剂。下列说法中正确的是( B )
2.在一密闭容器中充入 1 mol H2 和 1 mol I2,压强为 p(Pa),并在一定温度下使其发生反应:H2(g)+
I2(g)
2HI(g) ΔH<0。下列说法正确的是( A )
A.保持容器容积不变,向其中加入 1 mol H2(g),反应速率一定加快
B.保持容器容积不变,向其中加入 1 mol N2(N2 不参加反应),反应速率一定加快
该反应的热化学方程式为 3A(g)
B(g)+2C(g) ΔH=-50a kJ·mol-1
解析:C 的浓度变化为 0.11 mol·L-1-0.05 mol·L-1=0.06 mol·L-1,t3~t4 与 t4~t5,条件改变时,平衡 不发生移动,只可能是两种情况,一是加入了催化剂,二是该反应是一个反应前后气体分子数相等的
【华师大二附中,施华】重点高校自主招生化学辅导第八讲 化学反应速度和化学平衡
第八讲 化学反应速率和化学平衡授课讲师:施华————————————————————————————————————————————一、知识补充:1.质量作用定律在基元反应中,或在非基元反应的基元步骤中,反应速率和反应物浓度之间,有严格的数量关系,即遵循质量作用定律。
基元反应aA+bB=gG+hH ,则:V i =k i [A]a [B]b 2.阿累尼乌斯公式温度对反应速率的影响,主要体现在对速率常数k 的影响上。
Arrhenius 总结了k 与T 的经验公式:RT E aAe k -=指数式。
取自然对数,得:lnA RT E lnk a +-=对数式。
常用对数:lgA 303RT.2E lgk a +-=。
式中:k 速率常数,E a 活化能,R 气体常数,T 绝对温度。
e 自然对数底,e =2.71828……,lg e=0.4343=1/2.303,A 指前因子,单位同k 。
应用阿仑尼乌斯公式讨论问题,可以认为E a ,A 不随温度变化。
由于T 在指数上,故对k 的影响较大。
根据Arrhenius 公式,知道了反应的E a ,A 和某温度T 1时的k 1,即可求出任意温度T 2时的k 2。
由对数式,lgA 303RT .2E lgk 1a 1+-= ① lgA 303RT .2E lgk 2a 2+-= ② ②-①得:)T 1T 1(303R .2E k k lg 21a 12-=,或用指数形式:)T 1T 1(R E 1221a e k k -=。
3.化学平衡常数对于气相反应,平衡时各物质的分压不变,仍有类似的关系式:平衡时,,K p 也是一种经验平衡常数,称为分压平衡常数。
而用浓度表示的经验平衡常数,则称为浓度平衡常数K c 。
对于气相反应,既有K c ,也有K p ,表达的是同一平衡态,但数值可以不同。
K c 和K p 之间可以相互换算,相关的式子有:pV=nRT ,p=(n/V)RT ,p=CRT ,C 为浓度(换算时,要注意各物理量的单位。
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。
化学化学平衡与化学反应速率
化学化学平衡与化学反应速率在化学中,化学平衡和化学反应速率是两个相关但又有所不同的概念。
化学平衡是指在封闭系统中,反应物转化为产物的速率相等,并且在一定条件下保持不变的状态。
化学反应速率则是描述反应物消耗或产物生成的速度。
本文将探讨化学平衡和化学反应速率的概念、影响因素以及它们之间的关系。
一、化学平衡在化学反应中,当反应物之间的反应速率相等并保持不变时,反应达到了化学平衡。
在平衡状态下,反应物和产物的浓度不再发生变化。
这是由于反应物继续转化为产物的速率与产物返回为反应物的速率相等。
化学平衡是通过平衡常数(K)来描述的。
平衡常数是指在一定温度下,反应物和产物浓度之比的乘积的比例,每种物质的浓度都用其摩尔浓度表示。
平衡常数的值表示了反应物和产物的浓度比例,从而确定平衡位置的相对稳定性。
当平衡常数大于1时,产物偏多,反之则反应物偏多。
化学平衡的位置可以通过Le Chatelier原理来调节。
根据该原理,当系统受到扰动时,它会通过适应性的变化来抵消该扰动。
例如,如果向平衡体系中加入更多的反应物,则平衡将向产物的方向移动,以消耗多余的反应物。
如果通过减少反应物的浓度,平衡将向反应物的方向移动。
通过这种方式,系统能够保持平衡状态。
二、化学反应速率化学反应速率是指化学反应中反应物消耗或产物生成的速度。
反应速率可以通过反应物浓度的变化率来描述。
通常情况下,反应速率与反应物的浓度成正比,并与反应物之间的碰撞频率有关。
化学反应速率受到多种因素的影响,包括反应物浓度、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,反应速率也会相应增加。
这是由于更多的反应物颗粒之间发生碰撞,增加了反应发生的机会。
温度的升高也能增加反应速率,因为温度可以增加反应物的动能,使反应物更容易发生有效碰撞。
催化剂是一种可以增加反应速率的物质,它通过改变反应物之间的反应路径来提高反应速率。
三、化学平衡与反应速率的关系化学平衡与反应速率在化学反应中起着重要的作用。
化学化学平衡与反应速率
化学化学平衡与反应速率化学平衡与反应速率化学平衡和反应速率是化学反应中两个重要的概念。
化学平衡指的是在反应物转化为生成物的过程中,反应物和生成物的浓度保持不变的状态。
反应速率则是指在单位时间内反应物转化为生成物的速度。
本文将详细探讨化学平衡和反应速率的相关概念和影响因素。
一、化学平衡化学平衡是指在一个封闭系统中,反应物和生成物的浓度在一定条件下保持不变的状态。
在化学平衡中,反应物与生成物之间的反应速度相等,即前向反应速度等于反向反应速度。
当达到平衡状态时,反应物和生成物的浓度均保持不变,但并不代表反应停止,而是前向反应和反向反应同时进行,一切达到了动态平衡。
化学平衡的特点在于有两种互相对立的反应进行,前向反应和反向反应。
这种反应是可逆的,而反应速度决定了在特定条件下反应是否能够达到平衡。
为了描述反应的平衡状态,可以采用化学平衡常数(K 值)来衡量。
化学平衡的K值可以通过反应物和生成物的浓度之比来计算,具体公式为:K = [生成物A]^x * [生成物B]^y / [反应物C]^m * [反应物D]^n式中,x、y、m、n为反应物和生成物的配比系数。
二、反应速率反应速率是指单位时间内反应物转化为生成物的速率。
在化学反应中,反应速率受到多种因素的影响,包括反应物浓度、温度、催化剂等。
1. 反应物浓度:反应物浓度的增加能够提高反应速率。
当反应物浓度增加时,反应物之间的碰撞频率增加,从而增加了反应发生的可能性,促进了反应速率的提高。
2. 温度:温度对反应速率也有重要影响。
一般来说,温度升高能够使反应物分子动能增加,提高其碰撞频率和碰撞能量,从而促进反应速率的增加。
3. 催化剂:催化剂是一种能够改变反应速率但本身不参与反应的物质。
催化剂能够提供新的反应路径,降低反应物的活化能,从而加速反应的进行。
三、化学平衡与反应速率之间的关系化学平衡和反应速率是相互关联的,在达到平衡状态时,反应物和生成物的反应速率相等。
化学平衡与反应速率
化学平衡与反应速率在化学反应过程中,平衡态和反应速率是两个重要的概念。
平衡态指的是当化学反应达到动态平衡时,反应物和生成物之间的浓度保持不变。
反应速率则描述了化学反应中物质的转化速度。
本文将分析化学平衡与反应速率的关系,并探究各种因素对反应速率的影响。
一、化学平衡化学反应在达到平衡态时,反应物的浓度和生成物的浓度保持恒定。
平衡态是一个动态的概念,指的是反应物和生成物之间的反应速率相等,且反应物和生成物的浓度相对稳定。
平衡态的建立是由于反应物的生成速率和消失速率之间达到平衡。
平衡反应的特点:1. 反应物和生成物浓度保持不变;2. 正向反应和逆向反应同时存在;3. 正向反应和逆向反应速率相等。
达到平衡态的条件:1. 反应系统关闭,不再有物质的输入或输出;2. 反应处于封闭系统中;3. 温度、浓度和压力保持不变。
二、反应速率反应速率指的是单位时间内发生反应的物质转化量。
反应速率可以通过观察反应物浓度变化的快慢来确定。
反应速率受到以下因素的影响:1. 温度:提高温度会增加反应物的动能,使分子碰撞频率增加,从而增加反应速率;2. 浓度:提高反应物浓度会增加分子碰撞的频率,从而提高反应速率;3. 压力:对于气相反应,增加压力会使分子碰撞的频率增加,从而提高反应速率;4. 催化剂:催化剂可以提供反应物之间的反应路径,降低活化能,从而提高反应速率。
三、平衡与反应速率的关系化学平衡是指反应物和生成物的浓度在一定时间内保持不变,而反应速率则指的是反应物和生成物之间的转化速度。
平衡态的建立是由于反应物和生成物的反应速率相等。
在反应过程中,当反应速率达到最大值时,即平衡态建立。
平衡态的建立是由于正向反应和逆向反应的速率相等,即正向反应和逆向反应同时进行,使得反应物和生成物的浓度保持不变。
化学反应在达到平衡后,并不停止,而是在正向反应和逆向反应之间持续进行。
平衡并不意味着反应停止,而是反应速率达到了动态平衡。
总结:化学平衡与反应速率是相关但又不同的概念。
化学平衡和化学反应速率
化学平衡和化学反应速率化学平衡和化学反应速率是化学领域中两个重要概念。
化学平衡是指当反应物与生成物之间的物质的摩尔比例达到一个稳定状态时发生的现象。
化学反应速率则描述了化学反应进行的快慢程度。
本文将探讨化学平衡和化学反应速率的定义、影响因素以及它们之间的关系。
一、化学平衡1. 定义化学平衡是指在封闭系统中,反应物与生成物之间的物质的摩尔比例达到稳定状态时发生的现象。
在化学平衡状态下,反应物和生成物之间的摩尔比例不再发生变化,反应速率正反两个方向相等。
2. 影响因素化学平衡的达成受到多种因素的影响,包括温度、压力和浓度。
增加温度会导致化学反应速率加快,但平衡状态的位置不会改变。
提高压力会使平衡位置向摩尔数较少的一侧移动。
浓度的改变也会影响平衡位置,增加反应物浓度会使平衡位置向生成物一侧移动。
3. 平衡常数平衡常数是描述化学平衡状态中反应物和生成物之间的摩尔比例的数值。
它的大小决定了平衡状态向反应物或生成物偏移的程度。
平衡常数越大,表示生成物的浓度越高;平衡常数越小,表示反应物的浓度越高。
平衡常数的计算需要考虑反应方程式中各物质的摩尔系数。
二、化学反应速率1. 定义化学反应速率是指单位时间内发生的化学反应的进程。
它描述了化学反应进行的快慢程度。
2. 影响因素化学反应速率受到多种因素的影响,包括温度、浓度、催化剂和表面积。
增加温度会导致分子的碰撞频率增加,从而提高反应速率。
提高浓度会增加反应物分子之间的碰撞频率,同样会加快反应速率。
催化剂可以降低反应物分子之间的碰撞能量,从而加快反应速率。
增大反应物的表面积可以提高反应物分子之间的碰撞频率,从而加快反应速率。
3. 反应速率表达式化学反应速率可以用反应物浓度的变化情况来表达。
一般情况下,反应速率与反应物浓度之间存在一定的关系,可以用以下公式表示:速率 = k[A]^m[B]^n其中,速率表示反应物消耗或生成的速率,[A]和[B]分别表示反应物A和B的浓度,k表示反应速率常数,m和n表示反应物A和B的反应级数。
化学平衡与反应速率
化学平衡与反应速率化学平衡和反应速率是化学动力学中的重要概念。
化学平衡指在一个封闭系统中,当反应物转化为生成物的速率和生成物转化为反应物的速率相等时,反应达到平衡状态。
反应速率则指反应物转化为生成物的速率。
在化学反应中,反应物与生成物之间的转化受到多种因素的影响,包括物质的浓度、温度、催化剂和压力等。
这些因素在化学平衡和反应速率中发挥着重要的作用。
首先,让我们来探讨化学平衡的影响因素。
根据勒夏特列原理,物质浓度的变化可以影响平衡位置。
当某一反应物的浓度增加时,平衡位置会向生成物一侧移动,以减少反应物的过剩。
相反,当某一生成物的浓度增加时,平衡位置会向反应物一侧移动,以增加生成物的消耗。
温度也是影响平衡位置的重要因素。
根据平衡常数与温度的关系,当温度升高时,平衡常数会增加或减小,取决于反应的热力学性质。
这意味着,在某些情况下,温度升高可以使平衡位置向反应物一侧移动,而在其他情况下则会向生成物一侧移动。
催化剂是可以改变反应速率的物质。
催化剂通过提供新的反应路径,降低反应的活化能,从而加速反应速率。
催化剂本身在反应中并不参与消耗,并且可以被循环使用,因此只需少量的催化剂就可以提高反应速率。
除了催化剂外,温度也是反应速率的重要影响因素。
根据阿伦尼乌斯方程,反应速率与温度呈指数关系。
当温度升高时,反应物分子的平均动能增加,更多的分子具备了足够的能量以克服活化能,从而增大了反应速率。
另一个影响反应速率的因素是物质的浓度。
根据速率定律,反应速率正比于反应物浓度的幂次。
当反应物浓度增加时,反应碰撞的机会增加,因此反应速率也增加。
而反应物浓度的降低则会减慢反应速率。
最后,压力也可以影响某些反应的速率。
特别是对于气相反应而言,增加压力可以增加气体分子的浓度,从而增加反应碰撞的机会,提高反应速率。
总结而言,化学平衡和反应速率是由多个因素共同决定的。
物质浓度、温度、催化剂和压力等因素在化学反应中起着重要的作用。
了解并掌握这些因素的影响,可以帮助我们更好地理解化学反应过程,并且有助于实际应用中的化学反应控制和优化。
化学反应速率和化学平衡
化学反应速率和化学平衡
化学反应速率和化学平衡是当代物理化学研究中最重要的两个概念。
反应速率
通常指反应过程中参与物质的含量变化的速率,而化学平衡则意味着某一物理状态或某一化学反应所能达到的最稳定状态。
反应速率是反应转化过程中,物质及物质中所含元素所发生变化的速率,其变
化速率直接与反应的复杂性有关,而对反应的梯度的大小也有一定的影响,在速率方程式中它们通常用罗宾逊排斥面积和机械能来描述。
反应速率还与诸如温度、压强等环境因素、反应物及催化剂的含量有着千丝万缕的联系。
化学平衡是指动力学系统在某一物理状态下,反应速率和反向反应速率相等的
状态,这一物理状态又称为反应过程的平衡状态。
因此,平衡实际上是动力学系统反应过程中物质的变化趋于平缓的状态,也正是由于反应的平衡状态使得反应的向量数据可以保持不变,从而实现反应过程的调节。
为了深入理解物理化学实验中反应速率和化学平衡的机理,当代高校和高等教
育院校应加强对反应速率和化学平衡的学术研究。
虽然当今物理化学研究可以借助现代仪器仪表精确测定反应条件,但是仅仅掌握此类测量内容却不能深入了解反应动力学机制,因而研究人员还应对群体势能、催化反应原理、表征反应机制等方面展开细致的探究,以便能全面阐述反应及表象的动力学机制,实现系统的反应调控。
总之,要掌握反应速率和化学平衡的机理,就要充分发挥高校和高等教育机构
在物理化学领域的重要作用,联合实验室、政府和其他学术团体,帮助年轻学者深入了解并发掘反应速率和化学平衡的研究内涵,从而推动物理化学研究的发展。
化学中的化学平衡与化学反应速率变化
化学中的化学平衡与化学反应速率变化知识点:化学平衡与化学反应速率变化一、化学平衡1.平衡状态:在一定条件下,反应正逆反应速率相等,各组分的浓度不再变化的状态。
2.可逆反应:反应物和生成物在一定条件下可以相互转化的反应。
3.平衡常数K:表征化学平衡的一个物理量,定义为生成物浓度的化学计量数次幂乘积与反应物浓度的化学计量数次幂乘积的比值。
4.平衡移动:当外界条件发生变化时,平衡状态会发生移动,以抵消这种变化。
5.勒夏特列原理:在一个已经达到平衡的系统中,如果改变影响平衡的条件之一,平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。
二、化学反应速率1.反应速率:单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加。
2.反应速率常数k:表征反应速率的一个物理量,其值与反应物的浓度、温度、催化剂等因素有关。
3.反应级数:反应速率与反应物浓度的关系式中,反应物浓度的指数。
4.速率定律:描述在一定条件下,反应速率与反应物浓度之间关系的定律。
5.活化能:使反应物分子变成活化分子所需的最小能量。
6.催化剂:能改变化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后不变的物质。
7.催化作用:催化剂通过降低活化能,提高反应速率的过程。
8.反应速率的影响因素:浓度、温度、压强、催化剂、固体表面积等。
三、化学平衡与反应速率的关系1.平衡状态是反应速率相等的状态,而在非平衡状态下,反应速率不相等。
2.改变反应条件(如浓度、温度、压强等)会影响平衡状态和反应速率。
3.在平衡状态下,正逆反应速率相等,各组分浓度保持不变;而在非平衡状态下,反应速率不相等,各组分浓度发生变化。
4.催化剂能影响反应速率,但不影响平衡状态。
四、实际应用1.工业生产:化学平衡和反应速率的知识在化工生产中具有重要意义,如合成氨、制碱等。
2.药物制备:了解化学平衡和反应速率,有助于优化药物合成过程中的条件。
3.环境保护:化学平衡和反应速率的知识可用于分析和处理环境污染问题。
4.科学研究:化学平衡和反应速率的研究有助于揭示物质转化规律,推动科学进步。
专题8化学反应速率与化学平衡(318 张)PPT
解析 恒容增加气体 A 的量,等同于增大压强,2A(g) A 的转化率变大。
C(g)反应中
自主排查
命 专题角 作度 业
7.自发反应的熵一定增大,非自发反应的熵一定减小。( × ) 解析 反应自发性取决于 ΔH-TΔS,由焓变和熵变共同决定。
自主排查
命 专题角 作度 业
8.向有气体参加反应的容器中通入惰性气体,正、逆反应速率均不变。 ( ×)
自主排查
命 专题角 作度 业
3.增大反应物的浓度和升高温度,均能够增大活化分子的百分含量, 所以反应速率增大。( × )
解析 增大反应物的浓度不能增大活化分子的百分含量,只能增大单位 体积的活化分子总数。
自主排查
命 专题角 作度 业
4.对于 I2(g)+H2(g)
2HI(g)反应,加入催化剂或缩小体积均能缩
短达到平衡所用时间,但 HI 的百分含量保持不变。( √ )
5.对于反应 2NO2(g)
N2O4(g),当气体颜色不变时,达到化学平衡
状态容条件下,有两个平衡体系:A(g) 都增加 A 的量,A 的转化率都变小。( × )
2B(g);2A(g)
C(g),
自主排查
命 专题角 作度 业
13.催化剂能改变化学反应速率和化学平衡常数。( × ) 解析 催化剂不能改变化学平衡常数,化学平衡常数只与温度有关。
自主排查
命 专题角 作度 业
14.改变条件,使反应物的平衡转化率增大,该可逆反应的平衡常数一 定增大。( × )
解析 平衡常数只与温度有关,若转化率增大的原因不是温度,则平衡 常数不变。
自主排查
命 专题角 作度 业
催化剂 17.对可逆反应 4NH3(g)+5O2(g) 加热 4NO(g)+6H2O(g),反应达到 平衡时,若两种反应物的转化率相等,则起始投入的 n(NH3)∶n(O2)=4∶5。 (√ )
化学反应速度和化学平衡的教学
化学反应速度和化学平衡的教学化学反应速度和化学平衡的教学知识技能:理解勒沙特列原理的含义,掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响;掌握化学反应速率改变与化学平衡移动的关系。
能力培养:通过对化学反应速率与化学平衡知识的运用,培养学生将化学信息,按题设情境抽象归纳,逻辑地统摄成规律,并能运用此规律,进行推理的创造。
科学思想:通过复习培养学生运用辩证唯物主义观点对化学现象和化学本质辩证认识。
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第八讲 化学反应速率和化学平衡———————————————————————————————————————————— 一、知识补充:1.质量作用定律在基元反应中,或在非基元反应的基元步骤中,反应速率和反应物浓度之间,有严格的数量关系,即遵循质量作用定律。
基元反应aA+bB=gG+hH ,则:V i =k i [A]a [B]b2.阿累尼乌斯公式温度对反应速率的影响,主要体现在对速率常数k 的影响上。
Arrhenius 总结了k 与T 的经验公式:RT E aAe k -=指数式。
取自然对数,得:lnA RT E lnk a +-=对数式。
常用对数:lgA 303RT.2E lgk a +-=。
式中:k 速率常数,E a 活化能,R 气体常数,T 绝对温度。
e 自然对数底,e =2.71828……,lg e=0.4343=1/2.303,A 指前因子,单位同k 。
应用阿仑尼乌斯公式讨论问题,可以认为E a ,A 不随温度变化。
由于T 在指数上,故对k 的影响较大。
根据Arrhenius 公式,知道了反应的E a ,A 和某温度T 1时的k 1,即可求出任意温度T 2时的k 2。
由对数式,lgA 303RT .2E lgk 1a 1+-= ① lgA 303RT .2E lgk 2a 2+-= ② ②-①得:)T 1T 1(303R .2E k k lg 21a 12-=,或用指数形式:)T 1T 1(R E 1221a e k k -=。
3.化学平衡常数 对于气相反应,平衡时各物质的分压不变,仍有类似的关系式:平衡时,,K p 也是一种经验平衡常数,称为分压平衡常数。
而用浓度表示的经验平衡常数,则称为浓度平衡常数K c 。
对于气相反应,既有K c ,也有K p ,表达的是同一平衡态,但数值可以不同。
K c 和K p 之间可以相互换算,相关的式子有:pV=nRT ,p=(n/V)RT ,p=CRT ,C 为浓度(换算时,要注意各物理量的单位。
)在书写K c 或K p 表达式时,只写浓度或分压可变的溶液相和气压,固态和纯液态物质,不写入。
对于同一可逆反应而言,K 只与温度有关。
二、考试真题:(2007厦大)人体中某种酶的催化反应活化能是50.0kJ·mol -1,正常人的体温是37.00C ,问发烧至400C 的病人体中,该反应的速率增加了百分之几?(2007年武大)某抗菌素在人体血液中呈现一级反应。
已知一级反应公式为0c ln ckt =。
式中c 0为起始浓度,c 为t 时刻时的浓度,k 为速率常数。
如果在上午8时给病人注射一针抗菌素,然后在不若抗菌素在血液中的质量浓度不低于3.7mg dm 才有效。
问何时注射第二针?(2008武大)对于一气体可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在一定温度下达到化学平衡后,体系中各物质的平衡浓度有如下关系:K c =q p ]B []A []D []C [,K c 为浓度平衡常数;达平衡时,平衡常数也可用各气体的分压表示:K p =BA qD p Cp p p p ⋅⋅。
K p 称为压力平衡常数。
K c 和K p 均只是温度的函数。
(1)根据理想气体状态方程和分压定律可求出K c 和K p 的关系为K p =K c (RT)Δn ,其中R 为气体常数,T 为绝对温度。
则Δn =___________________。
(2)在250C 时将固体NH 4HS 放在真空容器中,由于部分分解成NH 3和H 2S ,产生的压力为500mmHg 柱,分解率为x ;若将NH 4HS 放入一已含有H 2S 气体,且其压力为300mmHg 柱,分解率为y ,则压力应该增加多少?x 与y 的关系:x__________y (填“大于、等于、小于”) 三、仿真训练:1.制备HI(aq)的一种简便方法是:通H 2S 入I 2的悬浮液中,产物HI(aq)的浓度可高达50%。
(1)写出反应方程式。
(2)H 2S 、I 2的溶解度都不大。
为什么HI(aq)浓度可高达50%?2.丙酮与碘在酸性介质中发生如下的反应:CH 3COCH 3+I 2CH 3COCH 2I+H ++I- 实验证明,在250C 时,该反应的速度与物质量的浓度之间存在着如下关系:v=k[CH 3COCH 3][H +]。
该式中k 为速度常数,在该温度下,k=2.23×10-3dm 3/mol·s ,试推测开始时反应速度和反应后期反应速度的变化情况?3.亚硫酸钠和碘酸钾在酸性溶液中发生以下反应:___Na 2SO 3+___KIO 3+___H 2SO 4___Na 2SO 4+___K 2SO 4+___I 2+___H 2O(1)配平上面的氧化还原反应方程式,将系数填入方框中。
(2)其中氧化剂是___,若反应中有5mol 电子转移,则生成的碘是___mol 。
(3)该反应的过程和机理较复杂,一般认为发生以下①~④反应:①IO 3-+SO 32-IO 2-+SO 42- (反应速率慢)②IO 2-+2SO 32-I -+2SO 42- (反应速率快)③5I -+6H ++IO 3-3I 2+3H 2O (反应速率快)④I 2+SO 32-+H 2O 2I -+SO 42-+2H + (反应速率快)根据上述步骤推测该反应总的反应速率由___应应决定(填写上述四步反应的序号)。
(4)若预先加入淀粉溶液,由上述四步反应可以看出必须在___离子消耗完全时,才会有使淀粉变蓝的现象产生。
4.氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化一还原反应生成Cl (-1价)和S (+6价)的反应速率如右图所示,已知这个反应的速率随着溶液的[H+]增大而加快,则:(1)反应开始时,速度加快的原因为_______________。
(2)后期反应速度下降的原因为__________________。
5.在敞开容器中,高锰酸钾溶液跟草酸反应时,当把两稀溶液混合后,一小段时间内溶液颜色变化不大,但不久突然褪色。
反应的化学方程式:2KMnO 4+3H 2SO 4+5H 2C 2O 4K 2SO 4+2MnSO 4+10CO 2↑+8H 2O 。
据你分析,高锰酸钾溶液紫色突然褪色的原因是什么?6.某城市的管道煤气是水煤气和焦炉煤气混合而成的,但煤气泄露能致人中毒。
煤气中毒就是CO 中毒,其原因是CO 与血红蛋白(Hb )结合成Hb·CO ,使血红蛋白失去输送O 2功能的缘故。
CO进入血液后有如下平衡:CO +Hb·O2O 2+Hb·CO ,已知该反应平衡时,()()()()22O Hb c CO c CO Hb c O c ⋅⋅的比值是一个不受浓度影响的常数,在人体体温370C 下,该常数为220。
试回答:(1)生产水煤气的化学反应方程式是______________________。
(2)燃气灶具因燃气成分、供气压力不同而结构不同。
如果该城市管道气改通液化石油气(C 4H 10),则居民厨房中的炉灶改装时在燃气进口直径不变的情况下,通风口直径应怎样改变?________(增大or 减小),原因是________________________。
(3)门窗紧闭的厨房内一旦发生煤气大量泄漏,极容易发生爆炸。
当你从室外进入厨房嗅到极浓的煤气异味时,在下列操作中,你认为合适的是________(可以多选)A 、立即开启抽油烟机排出煤气,关闭煤气源B 、立即打开门和窗,关闭煤气源C 、立即打开电灯,寻找泄漏处(4)煤气中毒病人,可以通过进入高压氧舱的方法来救治,请用化学平衡的原理加以说明。
(5)已知当血液中()()2O Hb c CO Hb c ⋅⋅的比值大于0.02时,人的智力会受到损伤,此时c(CO)与c(O 2)的比值应________(<、>or =)________。
(6)抽烟时,进入肺部的空气中c(CO)=10-6mol/L ,c(O 2)=10-2mol/L ,则c(Hb·CO)为c(Hb·O 2)的________倍,因此长期抽烟对人智力________(有or 无)影响。
7.如图所示装置,车厢质量M ,长为L 。
质量为m 的活塞开始时处于车厢中间,活塞与车厢壁间不漏气,不计一切摩擦。
B 内充满体积比1:2的A 2与B 2CD 3气体(温度为T 0),对B 内气体加热,发生可逆反应A 2+B 2CD3ACD+B 2+D 2(未配平),反应物及生成物均为气体。
反应平衡后B 内温度为T ,已知小车向右平移了距离d ,求A 2的转化率。
(设活塞未滑出)8.甲乙两同学分别作了按中学化学教科书描述的用注射器说明压强对化学平衡影响的实验,但稍作改进:他们不约而同地按如图所示的装置,同时用两个注射器做实验。
一个装溴蒸气,另一个装NO 2(和N 2O 4的混合),并且体积相等、颜色相同,把NO 2装在I 部位,然后压缩到II 部位,溴管不压缩。
甲的实验结果:平衡时混合气体颜色比溴管深;乙的实验结果:平衡时混合气体颜色比溴管浅; 两人争论不休。
分别作了重复实验。
实验结果:两人原来的记录都没有错。
试解释上述情况。
I II。