化学反应的速率和限度知识归纳及习题
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化学反应的速率和限度知识归纳及填空
一、化学反应速率
1、意义:
2、定义:
3、数学表达式:
4、单位:
(1)化学反应速率均为正值,没有负值;只有大小没有方向。
(2)化学反应速率通常指的是某物质在某段时间内的平均速率,而不是某时刻的瞬时速率。
(3)纯固体或纯液体的浓度是不变的(是一个常数),因此,对于有纯固体或纯液体参加的反应一般不用纯固
体或纯液体来表示化学反应速率。
(4)对于同一个反应在相同的时间内,用不同物质来表示其反应速率,其数值可能不同,但表达的意义相同。
因此,在表示化学反应速率时,必须指明具体的物质。
5、同一反应,同一时间内:aA+bB=cC+dD ∨A : ∨B : ∨C : ∨D = a:b:c:d 即速率比等于方程式系数比。
6、比较一个化学反应的反应速率快慢:必须是找同一物质做标准,同时要注意单位一致。
7、计算某一个具体反应的速率时,采用“三段式”法:变化值可以用△C ,也可以用△n ,且各物质的△C 之比,△n 之比,速率比都等于方程式各物质的系数比。
8、影响化学反应速率的因素: (1)内因: 。
(2)外因: 。
A 、浓度: 事实:Cu+HNO 3(浓)反应比Cu+HNO 3(稀)反应更快 结论:反应物浓度越大反应速率越 。
B 、温度: 实验2-5 H 2O 2+FeCl 3 5℃ 较慢产生少量气泡
H 2O 2+FeCl 3 常温 较快产生大量气泡
H 2O 2+FeCl 3 40℃ 很快产生大量气泡
结论:其他条件相同的情况下,温度升高,化学反应速率 反之减慢。(对放热反应和吸热反应都适用)
C 、压强:压强与气体体系的体积成反比,增大压强,气体体系的体积减小,物质的量浓度增大,反应速率
增大。若增大压强没有改变反应物的浓度,则反应速率不变。(压强对固体、液体体积基本没影响)
例如:惰性气体对反应速率的影响--我们把反应体系中与各反应成分均不起反应的气体统称为“惰性气体”。
(1)恒温恒压时:如右图I
充入惰性气体――→引起容器容积增大――→引起各反应成分浓度降低――→引起反应速率减小。
(2)恒温恒容时:如右图II
充入惰性气体――→引起体系总压强增大,但各反应成分分压不变,即各反应成分的浓度不变,反应速率不变。
D 、催化剂: 加入催化剂能同等程度地改变正逆反应的速率。
催化剂的特点:①专一性 ②高效性(对速率的影响很大) ③自身的组成、化学性质、质量在反应前后不发生
变化④只有在适宜的温度下催化效果最好。
正催化剂:加快反应速率;负催化剂:减慢反应速率,一般情况下讲的催化剂指的是正催化剂
实验2-6: H 2O 2+FeCl 3 较快产生大量气泡 FeCl 3对H 2O 2 的分解能起催化作用
H 2O 2+MnO 2 迅速产生大量气泡 MnO 2对H 2O 2 的分解能起催化作用
H 2O 2 没有明显的现象 结论:其它条件不变时,加入催化剂,化学反应速率加快
E、固体的反应速率与表面积有关:固体表面积越大,速率越快,但增加纯固体的量不能改变反应速率。
二、化学反应的限度即“化学平衡状态”
1、可逆反应
(1)概念:在同一条件下和均能进行的化学反应。
(2)特点:①正向反应和逆向反应进行。
②一定条件下,反应物不可能转化为生成物,即反应物的转化率不可能达到
和同时存在。
(3)表示:书写可逆反应的化学方程式时不用“===”而用“”
2、化学平衡的建立:图像如右图
反应开始时: C(反应物) V正 C(生成物)V逆
反应过程中:C(反应物)V正 C(生成物)V逆
反应平衡时:C(反应物)与C(生成物)都V正V逆
此时反应达到该条件下的即该反应的限度,反应物的转化率为该条件下的最大转化率。
3、化学反应限度的特点
①任何可逆反应在给定条件下的进程都有一定的限度②同一反应在不同条件下,反应的限度不同
③相同条件下,不同可逆反应,其反应的限度不同
④一定条件下,可逆反应达到化学平衡时,该反应即达到最大限度,此时反应物的转化率达最大值。
达到平衡时反应物A的转化率计算公式:
4、化学平衡状态的概念:在一定条件下,当一个反应进行到和相
等,反应物和生成物的浓度时的状态。
5、特征:①逆:②等:
③动:④定:
⑤变:;
6、化学平衡状态的建立与途径无关:建立同样的化学平衡状态可以从反应物开始,也可以从生成物开始,
或者从反应物和生成物同时开始。
7、判断可逆反应达到平衡状态的标志:
A、直接判断法:①同一物质的消耗速率与生成速率相等即∨正=∨逆
②反应混合物各组分浓度不变。(各组分的物质的量及物质的量分数不变或各组分的质量
及质量分数不变或各组分的体积及体积分数不变)
注意:如果用不同物质的速率来判断,必须有一个速率和一个速率,且符合反应方程式的比。
B、间接判断法:
①对于反应前后气体物质分子总数(即物质的量或体积)不相等的可逆反应来说,混合气体的总压强、总体积、总物质的量、平均摩尔质量(平均相对分子质量)不随时间变化而变化时反应即达到平衡状态。
②有颜色变化的可逆反应,当颜色不随时间变化而变化时,反应已达到平衡状态。
③任何化学反应都伴随着能量的变化,绝热容器中,其他条件不变,体系的温度一定时,反应已达到平衡状态。
④其他条件不变时,恒压下的前后气体体积不等的反应体系,混合气体的密度不变时,反应已达到平衡状态。
⑤反应混合物中某一种反应物的转化率、某一生成物的产率等保持不变时,反应即达到平衡状态。