化学反应速率与化学平衡 (中)
化学平衡与反应速率的关系
化学平衡与反应速率的关系化学反应速率和平衡是化学研究中两个重要的概念。
反应速率是指在一定时间内,反应物转化为产物的速度。
而平衡是指在特定条件下,反应物与产物的浓度之间达到动态平衡态的状态。
化学平衡和反应速率之间存在密切的关系,本文将探讨二者之间的关联以及影响因素。
1. 反应速率的定义和影响因素反应速率指的是单位时间内反应物或者产物的浓度变化量。
它可以通过测量反应物消失或者产物生成的速度来确定。
反应速率受到多种因素的影响,包括温度、浓度、催化剂和反应物的物理性质等。
2. 化学平衡的定义化学平衡是指在封闭系统中,反应进行到一定程度后,反应物与产物的浓度之间达到稳定的状态。
在平衡状态下,反应物和产物浓度之间的差异不再改变。
3. 反应速率与平衡的关系反应速率与平衡之间存在紧密的关系。
在反应初期,反应速率较快,许多反应物迅速转化为产物。
随着反应进行,反应物的浓度逐渐减少,反应速率也逐渐降低。
在达到平衡之前,反应速率逐渐减小,直到达到平衡状态时,反应速率为零。
4. 平衡常数和反应速率常数在化学平衡中,平衡常数用于描述反应物与产物的浓度之间的关系。
而反应速率常数则描述了反应速率与反应物浓度的关系。
平衡常数和反应速率常数之间存在一定的关联,可以通过化学动力学方程得出。
5. 影响因素对反应速率和平衡的影响温度是影响反应速率和平衡的重要因素之一。
一般情况下,温度升高可以加快反应速率和平衡的达成。
浓度和催化剂也可以影响反应速率,通过改变反应物的浓度和添加催化剂可以加快反应速率。
同时,物理性质的改变也可以影响反应速率和平衡的达成。
综上所述,化学平衡与反应速率密切相关。
平衡常数和反应速率常数可以用于描述两者之间的关系。
温度、浓度、催化剂和物理性质等因素都可以对反应速率和平衡产生影响。
深入研究反应速率和平衡的关系对于理解化学反应机理和优化工业生产过程具有重要意义。
通过合理调控反应条件和催化剂的使用,可以达到提高反应速率和平衡转化率的目的。
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。
反应速率和化学平衡
反应速率和化学平衡当我们学习化学时,经常会遇到反应速率和化学平衡的概念。
反应速率指的是化学反应的变化率,化学平衡则是化学反应达到一定平衡状态后,反应物和生成物的浓度变化达到动态平衡。
本文将从反应速率和化学平衡两个方面进行讨论和解释。
一、反应速率化学反应中,反应物发生化学变化生成产物,生成速率称为反应速率。
反应速率可以受到不同因素的影响,例如温度、浓度、催化剂等。
其中影响最大的因素为温度。
在一定温度下,反应速率随着反应物浓度的增加而增加。
这是由于反应物浓度的增加会增加反应物之间的碰撞概率,从而增加反应速率。
反应速率的公式可以表示为:反应速率 = (生成物浓度的增加量/时间)÷反应物浓度其中,反应速率可用体积单位表示为mol/L*s,质量单位表示为g/L*s。
另一方面,当反应物浓度越来越低时,反应速率也会随之变慢。
这是由于反应物浓度低时,反应物之间的碰撞几率也会减少,从而减小反应速率。
这种现象称为质量作用。
因此,反应速率可以通过调整反应物的浓度来实现控制反应速率的目的。
催化剂是另一个可以提高反应速率的因素。
催化剂是一种物质,可以提供一个反应体系中更有效的碰撞。
以氯化铁催化已知的反应为例,催化剂可以提供更多的活化能,从而诱导出反应,并且改变反应速率时需要的能量。
此外,催化剂还可以加快生成物,使反应速率更快。
二、化学平衡化学反应中,达到化学平衡状态是非常重要的。
在达到平衡状态后,反应物和生成物在动态上是相等的,反应速率和生成速率同样相等。
在这个状态下,反应速率和生成速率仍然会发生,但是它们以相等的频率进行,因此总网化学反应速率为零。
达到平衡状态时,反应物和生成物之间的浓度被称为平衡常数(K)。
平衡常数的大小取决于反应物之间的化学键数。
在达到平衡状态后,K的值不会改变,因为K的值取决于反应物之间的化学键数。
对于化学平衡而言,如果反应物的浓度增加,则化学平衡反应速率会增加。
如果反应物浓度减少,则化学平衡反应速率会减慢。
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。
化学化学平衡与化学反应速率的关系
化学化学平衡与化学反应速率的关系化学平衡与化学反应速率的关系化学平衡与化学反应速率之间存在着密切的关系。
在化学领域中,平衡是指反应物与生成物之间的浓度达到一个稳定状态。
反应速率则是指化学反应物质转化的速度。
这两个概念在描述化学反应时起着重要作用,并且相互影响。
1. 平衡态下的反应速率在化学反应达到平衡时,正向反应和逆向反应的速率相等。
这意味着,平衡态下没有净反应产生,反应物和生成物的浓度保持不变。
尽管反应物继续转化为生成物,反应物与生成物之间的浓度保持稳定,使得整体反应看起来没有变化。
因此,在平衡态下的反应速率为零。
2. 平衡的影响因素平衡态的存在不仅取决于反应物和生成物的物质浓度,还与温度、压力和催化剂等因素有关。
这些因素的改变可以影响反应速率和平衡的位置。
- 温度:温度提高会导致反应速率增加,平衡位置向生成物一侧偏移。
这是因为加热使反应物分子动能增加,碰撞频率和能量也增加。
根据速率常数方程,反应速率与温度指数相关,因此,温度升高会提高反应速率。
- 压力:对于气相反应,压力变化对平衡的位置有着显著影响。
增大压力会使平衡位置向摩尔数较少的一侧偏移,以减少总的摩尔体积。
这符合《Le Chatelier原理》。
但对于液相反应,压力对平衡的影响较小。
- 催化剂:催化剂是能够改变反应速率但在化学反应结束后不会被消耗的物质。
催化剂通过提供新的反应路径,降低反应物质转化所需的能量,从而加速反应速率。
催化剂可以改变反应体系达到平衡的时间,但不会改变平衡位置。
3. 平衡与速率方程平衡态下的反应速率可以通过速率方程来描述。
一般情况下,速率方程只包含反应物的浓度。
当反应接近平衡时,速率方程的形式可以简化为简单的比例关系。
这是因为在平衡态下,反应速率为零,反应物浓度之间的比例保持不变。
4. 平衡与化学平衡常数化学平衡常数(K)定义了反应物与生成物之间的浓度比例,为反向反应速率与正向反应速率之比。
平衡常数只取决于温度,并且特定温度下不受反应物质浓度的影响。
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和化学平衡是化学研究中极其重要的概念。
本文将讨论这两个概念,并介绍相关的理论和实验方法。
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速度。
它可以用反应物浓度的变化量除以时间来表示。
常见的表示方法有“消失的物质的浓度减少量除以时间”和“生成的物质的浓度增加量除以时间”。
化学反应速率受到多种因素影响。
其中,温度是最主要的因素之一。
一般来说,温度升高会使反应速率加快,因为温度的升高会增加反应物的分子热运动,增加反应碰撞的频率和碰撞的有效能量。
除了温度,反应物浓度、反应物其他性质(如形态和结构),催化剂等因素也会影响反应速率。
二、化学平衡化学平衡是指在封闭容器中,反应物和生成物之间达到动态平衡的状态。
在化学平衡中,反应物与生成物的浓度保持不变,但反应仍在进行。
平衡常数(K)可以用来描述化学平衡状态。
根据平衡常数的大小,可以判断反应是倾向于生成反应物还是反应物。
当K大于1时,反应是倾向于生成反应物;当K小于1时,反应是倾向于生成反应物;当K等于1时,反应物和生成物的浓度相等。
化学平衡的平衡常数受到温度的影响。
根据Le Chatelier原理,当温度升高时,平衡常数会增大,反应倾向于生成反应物。
当温度降低时,则相反。
三、测定和控制化学反应速率和化学平衡为了测定化学反应速率,可以使用实验方法来进行观察和记录。
最常用的方法之一是观察反应物浓度随时间变化的曲线。
通过绘制浓度-时间曲线,可以确定反应的速率。
为了控制化学反应速率,可以调节影响因素。
例如,通过改变反应物浓度、温度和添加催化剂等方法来加快或减慢反应速率。
在控制化学平衡方面,可以通过调节反应条件来改变平衡常数。
例如,通过改变温度、反应物浓度和压力等条件来改变平衡常数。
这样可以使反应倾向于生成更多的反应物或者生成物。
四、应用化学反应速率和化学平衡的研究在许多领域都有广泛的应用。
在工业上,控制反应速率和化学平衡可以提高生产效率和产品质量。
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。
化学反应速率与化学平衡
化学反应速率与化学平衡化学反应速率和化学平衡是化学中两个重要的概念。
化学反应速率指的是反应物转化为产物的速度,而化学平衡则是指在一个封闭系统中,反应的前进和逆反应达到相互抵消的状态。
本文将探讨化学反应速率和化学平衡之间的关系以及相关的影响因素。
一、化学反应速率化学反应速率是指在单位时间内,反应物的消耗量或产物的生成量。
通常表示为物质浓度的变化速率,具体公式为:反应速率= ΔC/Δt其中,ΔC表示反应物浓度或产物浓度的变化量,Δt表示时间的变化量。
化学反应速率受多种因素的影响,包括温度、浓度、催化剂和表面积等。
其中,温度是最主要的影响因素之一。
根据反应速率理论,温度升高10摄氏度,反应速率大约增加两倍。
这是因为温度的升高会增加反应物的动能,提高分子碰撞的频率和能量,从而加快反应速率。
浓度也会影响反应速率。
一般来说,反应物浓度越高,分子碰撞的概率越大,反应速率也越快。
当浓度较低时,分子碰撞的频率较低,反应速率会减慢。
催化剂是能够提高反应速率的物质,但不参与反应本身。
催化剂能够通过降低反应物分子之间的活化能,加速反应速率。
催化剂在反应结束后可以循环使用,因此只需少量添加即可。
表面积也是一个影响因素。
反应物粒子的表面积越大,与其他反应物相互作用的机会越多,反应速率也会增加。
这是因为粒子表面上的分子碰撞更频繁,反应更容易发生。
二、化学平衡化学平衡是指在封闭系统中,正反应和逆反应达到相互抵消的状态。
在达到化学平衡时,反应物和产物的浓度保持不变,但反应仍在进行。
化学平衡可以用化学方程式表示,通常使用双箭头(↔)表示正反应和逆反应。
化学平衡受到温度、压力和浓度的影响。
温度的变化可以改变反应平衡。
根据勒夏特列原理(Le Chatelier's principle),温度升高会使平衡向反应物生成的方向移动,而温度降低则使平衡向产物生成的方向移动。
这是因为平衡位置会随着反应热力学性质的变化而改变。
压力的变化对涉及气体的反应有影响。
化学反应的平衡与反应速率
化学反应的平衡与反应速率化学反应是物质转化过程中的基本现象,涉及到物质的分子间相互作用和转化过程。
在化学反应中,平衡与反应速率是两个重要的概念。
本文将讨论化学反应平衡和反应速率的相关知识。
一、化学反应的平衡在化学反应中,当反应物质和生成物质的摩尔比例达到一定数值时,反应会停止变化,这种状态就是化学反应的平衡态。
平衡态下,反应物和生成物的浓度不再发生明显的变化,但是反应仍然在进行,正反应速率相等。
(1)热力学平衡热力学平衡是指在恒温、恒压条件下,系统各项热力学性质保持不变的状态。
在化学反应中,平衡常数(K)表示反应在平衡态时各组分浓度的比值。
对于通式为:A + B ↔ C + D 的反应,平衡常数K的表达式为K = [C][D]/[A][B],方括号内为各组分的浓度。
(2)化学平衡的移动性在平衡态下,当外界条件发生变化时,化学反应会发生移动以恢复平衡。
根据“勃朗特利定律”,当压力增加时,平衡将转移至分压较小的一方以抵消这一变化;当温度升高时,平衡将移动至吸热反应方以便降低温度的过程;反之亦然。
这种移动性使得化学反应能够对外界条件变化做出适应。
二、化学反应的反应速率反应速率是指在一定时间内,反应物质被转化为生成物质的速度。
反应速率的大小决定于碰撞的频率和反应的活化能。
(1)反应速率的表达式对于通式为aA + bB → cC + dD的反应,反应速率(v)的表达式为:v = k[A]^a[B]^b,其中k为速率常数,[A]和[B]分别表示反应物A和B的浓度。
(2)影响反应速率的因素反应速率受多个因素影响,包括浓度、温度、催化剂和表面积等。
浓度越高,反应物分子之间碰撞的频率越高,反应速率越大。
温度的升高提高了反应物分子的平均动能,增加了碰撞能量,从而提高了反应速率。
催化剂通过降低反应的活化能,促进了反应的进行。
表面积的增加可以提供更多的反应活性位点,加快反应速率。
三、化学反应平衡与反应速率的关系化学反应的平衡态和反应速率是密切关联的。
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反应中两个重要的概念。
化学平衡是指在封闭系统中,当正反应和逆反应的速率相等时,化学反应达到平衡的状态。
化学反应速率则是指单位时间内反应物消耗的量或产物生成的量。
一、化学平衡化学平衡是当一个化学反应达到稳定状态时的描述。
在平衡态下,正反应和逆反应同时进行,且速率相等。
当平衡态被打破后,反应物会重新组合并继续反应,直到再次达到平衡。
平衡常数(K)是表示平衡位置的定量指标。
对于一般反应的方程aA + bB ⇌ cC + dD,平衡常数K的表达式为K=[C]^c[D]^d/[A]^a[B]^b,其中方括号表示浓度。
在平衡状态下,化学反应的浓度和速率不会发生变化。
化学平衡的条件包括浓度、压力、温度和物质的状态。
当这些条件改变时,平衡位置也会发生变化。
利用Le Chatelier原理可以预测平衡位置的变化方向。
当应力加在平衡体系上时,体系会相应地作出反应以减小这种应力,使平衡得以保持。
二、化学反应速率化学反应速率是指在单位时间内反应物消耗的量或产物生成的量。
反应速率随着反应物浓度的变化而变化,一般遵循速率-浓度关系。
速率常数k是表示速率的定量指标,与反应物浓度的幂函数相关。
对于一般反应的方程aA + bB → cC + dD,速率表达式可以写为v=k[A]^a[B]^b,其中v表示反应速率。
在确定反应速率时,可以通过实验方法,改变反应物浓度、温度、压力等条件,观察反应的进展情况,然后确定反应速率的数值。
反应速率受到温度的影响最为显著,高温能够加快反应速率,而低温则会减慢反应速率。
这是因为温度的升高可以提高反应物分子的平均动能,使分子之间碰撞的能量超过活化能,从而促进反应的进行。
化学反应速率也可通过速率方程的指数来确定反应级数。
如果一个反应的速率与某个反应物的浓度的一次幂成正比,那么这个反应是一级反应。
如果速率与某个反应物的浓度的二次幂成正比,那么这个反应是二级反应。
化学平衡与化学反应速率的关系
化学平衡与化学反应速率的关系化学反应是物质发生变化的过程,而化学平衡是指反应物与生成物浓度之间的相对稳定状态。
化学平衡与化学反应速率之间存在着密切的关系,本文将探讨二者之间的相互影响。
化学平衡是指在封闭系统中,反应物与生成物之间的浓度达到一定比例时,反应速率达到动态平衡的状态。
在化学平衡下,反应物和生成物的浓度不再发生明显的变化,但是化学反应仍然在进行。
这是因为在反应物和生成物之间存在着正反应和逆反应,两者同时进行,速率相等,达到了平衡状态。
化学平衡的形成与反应速率密切相关。
一般来说,化学反应速率较快的反应更容易达到平衡状态。
这是因为反应速率快的反应在较短的时间内就能达到一定浓度,使得反应物和生成物之间的比例达到平衡。
相反,反应速率慢的反应需要更长的时间才能达到平衡状态。
同时,化学平衡也会影响化学反应速率。
在平衡状态下,正反应和逆反应的速率相等,因此反应速率达到了一个稳定的状态。
当改变反应条件时,如温度、浓度、压力等,会破坏平衡状态,使得正反应和逆反应速率发生变化。
根据Le Chatelier原理,系统会倾向于抵抗这种变化,重新恢复到平衡状态。
这就导致了反应速率的调整,以使得正反应和逆反应重新达到平衡。
例如,当增加反应物浓度时,根据Le Chatelier原理,系统会倾向于减少反应物的生成,增加生成物的生成,以重新达到平衡。
因此,反应速率会随之减慢。
相反,当减少反应物浓度时,系统会倾向于增加反应物的生成,减少生成物的生成,以重新达到平衡。
因此,反应速率会加快。
此外,温度的变化也会影响化学平衡和反应速率。
根据Arrhenius方程,温度的升高会增加反应物的动能,增加反应碰撞的频率和能量,从而加快反应速率。
在平衡状态下,增加温度会破坏平衡,使得正反应速率增加,逆反应速率减少。
反之,降低温度会减慢反应速率。
总之,化学平衡与化学反应速率之间存在着相互影响的关系。
化学平衡的形成与反应速率密切相关,而化学平衡的改变也会导致反应速率的调整。
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中两个重要的概念。
化学反应速率指的是化学反应中产物生成或反应物消耗的速度。
而化学平衡是指当反应体系中反应物的浓度或物质的活度不再发生变化时,化学反应达到平衡状态。
1. 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产物生成的量。
反应速率可由下述公式表示:v = ΔC/Δt其中,v表示反应速率,ΔC表示反应物浓度或产物浓度的变化量,Δt表示时间的变化量。
化学反应速率与反应物浓度之间具有直接关系。
例如,浓度较高的反应物分子与其他反应物碰撞的概率较大,因此反应速率会增加。
此外,还有其他因素会影响反应速率,如温度、催化剂和表面积等。
2. 影响化学反应速率的因素2.1 温度温度是影响反应速率的重要因素之一。
一般情况下,反应速率会随温度的升高而增加。
这是因为温度升高会使反应物分子的平均动能增加,增加了碰撞的能力和频率。
根据“碰撞理论”,只有达到一定能量(活化能)的碰撞才能发生反应。
2.2 反应物浓度反应物浓度的增加会提高反应速率。
因为反应物浓度的增加会增加反应物分子之间的碰撞频率,提高反应发生的概率。
2.3 催化剂催化剂能够提高反应速率但不参与反应本身。
催化剂通过降低反应物分子之间的能垒来加速反应。
它们提供了新的反应途径,使反应更易进行。
3. 化学平衡当反应体系中反应物的浓度或物质的活度不再发生变化时,反应达到化学平衡。
在化学平衡下,正向反应和逆向反应同时发生,但速率相等。
化学平衡是一个动态平衡过程,反应物不停地转化为产物,产物也不停地转化为反应物。
在化学平衡中,反应物和产物的浓度始终保持一定的比例,称为平衡常数。
4. 影响化学平衡的因素4.1 浓度改变反应物或产物的浓度可以影响平衡位置。
根据Le Chatelier原理,如果增加反应物的浓度,平衡会向产物的方向移动,以消耗多余的反应物。
相反,如果增加产物的浓度,平衡会向反应物的方向移动,以减少产物的浓度。
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领域中两个重要的概念。
化学平衡指的是在封闭的体系中,反应物与生成物之间的物质转化达到一种稳定的状态,而化学反应速率则描述了化学反应进行的快慢程度。
本文将对化学平衡与化学反应速率进行详细探讨。
一、化学平衡化学反应在一定条件下发生,反应物逐渐转变为生成物,直至达到一种稳定的状态,即化学平衡。
在化学平衡状态下,反应物与生成物的浓度之间存在着确定的比例关系,我们常常使用化学平衡常数来描述这种关系。
化学平衡的条件包括温度、压力和物质的浓度等,其中温度是最主要的影响因素。
化学平衡可以通过正向反应和逆向反应来进行描述。
正向反应是指反应物转化为生成物的过程,逆向反应则是生成物再转化为反应物的过程。
当正向反应与逆向反应达到动态平衡时,反应速率相等,且反应物与生成物的浓度保持不变。
二、化学反应速率化学反应速率描述了化学反应进行的快慢程度。
反应速率可以通过观察反应物的消失或生成物的出现来确定。
在一般情况下,反应速率与反应物的浓度之间存在着直接的关系,即反应速率随着反应物浓度的增加而增加。
化学反应速率可以通过实验方法确定,并且可以通过化学动力学方程来进行表达。
化学动力学方程中包含了反应物浓度、温度和催化剂等因素,可以用来描述反应速率与这些因素之间的关系。
在实践中,我们可以通过改变温度或者增加催化剂来控制和调节化学反应的速率。
三、化学平衡与化学反应速率的关系化学平衡和化学反应速率是两个相关的概念,二者之间存在一种微妙的平衡关系。
在反应初期,反应速率通常非常快,然而随着反应的进行,反应速率逐渐减小,最终达到化学平衡时,反应速率稳定在一个值上。
同时,在某些条件下,调节反应物浓度、温度或催化剂等因素,可以改变化学平衡所对应的反应速率。
通过增大反应物浓度或者提高温度,反应速率可以增加,化学平衡的位置会向生成物方向移动。
反之,减小反应物浓度或降低温度,则会降低反应速率,使得化学平衡更偏向反应物的一方。
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动力学研究的两个重要方面。
化学平衡是指当反应物和生成物之间的摩尔比例固定时,反应达到一种稳定状态的状态;而化学反应速率则是指单位时间内反应中物质消耗或生成的数量。
一、化学平衡化学平衡是指在一定条件下,反应物与生成物之间的物质比例保持不变,反应在宏观上表现为物质浓度不再发生明显变化。
化学平衡的特点包括:反应物与生成物的物质浓度保持稳定,反应速率正反应呈相等值,反应物和生成物之间达到一种动态平衡状态等。
在化学平衡达到后,虽然反应仍在进行,但是反应物与生成物的摩尔浓度保持不变。
这是因为在达到平衡后,正反应和逆反应的速率相等,物质生成和物质消耗保持平衡。
化学平衡的研究对于理解反应中的物质转化、反应速率以及温度、压力等条件对反应平衡的影响具有重要意义。
二、化学反应速率化学反应速率是指在一定时间内,反应物被消耗或生成的速度。
反应速率受多种因素影响,包括反应物浓度、温度、催化剂、表面积等等。
反应速率可以通过测量反应物与时间之间的关系来确定。
在化学反应中,反应速率常常随着时间的推移而减慢。
最初的反应速率往往较大,后来逐渐趋于较小的数值,直至达到平衡。
反应速率的变化与反应物浓度变化有关,当反应物浓度较高时,反应速率较大;反之,反应物浓度较低时,反应速率较小。
这与反应物之间发生分子碰撞的频率有关。
化学反应速率还可以通过改变反应物浓度、温度和催化剂等条件来控制。
增加反应物浓度可以增加反应物之间的碰撞频率,从而提高反应速率;提高温度会加快分子的热运动,增加反应物的有效碰撞几率,也可以加快反应速率;催化剂可以降低反应的活化能,促进反应速率的增加。
综上所述,化学平衡和化学反应速率是化学中两个重要的概念。
化学平衡是指反应物与生成物之间达到一种稳定状态的状态,反应物和生成物之间的浓度保持不变;而化学反应速率则是指单位时间内反应物消耗或生成的数量。
通过研究化学平衡和化学反应速率,可以更好地理解并控制化学反应过程。
化学平衡和化学反应速率的相互关系
化学平衡和化学反应速率的相互关系化学平衡和化学反应速率是化学反应中两个重要的概念。
它们之间存在着密切的相互关系,对于理解化学反应的动力学过程以及控制反应速率具有重要意义。
首先,我们来探讨化学平衡与化学反应速率之间的关系。
化学平衡是指反应物与生成物在一定条件下达到稳定状态的过程。
在达到平衡之前,反应物会不断转化为生成物,而生成物也会逐渐转化为反应物,直到反应物与生成物的浓度达到一定比例时,反应达到平衡。
而化学反应速率则是指单位时间内反应物与生成物浓度变化的快慢程度。
化学反应速率与平衡态下的浓度有着密切的联系。
在反应刚开始时,反应物浓度较高,反应速率也相对较快。
随着反应的进行,反应物浓度逐渐减少,反应速率也会逐渐降低。
当反应物与生成物浓度达到一定比例时,反应速率将逐渐趋于稳定,最终达到平衡。
因此,可以说化学反应速率的变化过程与化学平衡的达成密切相关。
其次,我们来探究化学平衡和化学反应速率之间的影响因素。
化学平衡的达成受到多种因素的影响,包括温度、浓度、压力和催化剂等。
而化学反应速率的快慢也受到相同的因素影响。
例如,温度的升高可以加快反应速率,因为高温下分子的平均动能增大,碰撞频率和碰撞能量增加,从而促进反应物分子的有效碰撞,提高反应速率。
而浓度的增加也可以加快反应速率,因为浓度的增加会增加反应物分子之间的碰撞频率,从而增加反应速率。
压力和催化剂对反应速率的影响也是类似的。
因此,可以说化学平衡的达成与化学反应速率的快慢受到相同的影响因素的调控。
最后,我们来探讨化学平衡和化学反应速率之间的动态平衡。
在化学反应中,当反应物与生成物的浓度达到一定比例时,反应达到平衡。
在平衡态下,反应物与生成物的浓度并不是完全相等,而是一种动态平衡状态。
在这种状态下,虽然反应物与生成物之间仍然发生着转化,但是反应速率的快慢保持在一个稳定的范围内。
这种动态平衡的维持是由于反应物与生成物之间的正反应和逆反应同时进行,且其速率相等。
高中化学化学反应速率与化学平衡的计算
高中化学化学反应速率与化学平衡的计算高中化学:化学反应速率与化学平衡的计算化学反应速率与化学平衡是高中化学中的重要概念,能够帮助我们了解反应的进程和平衡状态。
本文将探讨化学反应速率和化学平衡的计算方法。
一、化学反应速率的计算化学反应速率指单位时间内反应物消失或产物生成的量。
速率可根据反应物和产物摩尔数的变化来计算。
考虑以下化学反应:aA + bB → cC + dD其中,A、B为反应物,C、D为产物,a、b、c、d为化学式前的系数。
1. 平均反应速率平均反应速率可表示为反应物浓度变化与反应时间的比值。
以反应物A的浓度变化为例,平均反应速率(v)的计算公式为:v = Δ[A]/Δt其中,Δ[A]表示反应物A的浓度变化量,Δt表示反应时间的变化量。
2. 瞬时反应速率瞬时反应速率指在某一特定时间点上的反应速率。
通常,我们可以通过连续不断地测量反应物或产物的浓度来计算瞬时反应速率。
为了得到某一特定时间点的瞬时反应速率,我们需要在该时间点的附近进行多次浓度测量,并通过求取斜率来近似计算。
二、化学平衡的计算化学反应在一定条件下会达到平衡状态,即反应物和产物的浓度不再发生变化。
当达到平衡时,反应物和产物浓度的比值保持恒定。
考虑以下化学平衡反应:aA + bB ⇌ cC + dD其中,A、B为反应物,C、D为产物,a、b、c、d为化学式前的系数。
1. 平衡常数平衡常数(Kc)用于描述平衡时反应物和产物浓度之间的关系。
平衡常数的计算公式为:Kc = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b其中,[C]、[D]、[A]、[B]分别表示平衡时反应物和产物的浓度。
2. 平衡浓度的计算已知平衡反应的反应物浓度,我们可以通过平衡常数的值来计算产物的浓度。
考虑以下例子:已知在某化学反应中,反应物A和B的初始浓度为[A]0和[B]0,反应达到平衡时,反应物A的浓度变为[A],则产物C的浓度可以通过以下公式计算:[C] = [A]0 - [A]3. 平衡定量关系的计算在平衡状态下,反应物和产物的摩尔比等于化学式前的系数。
化学反应速率与化学平衡的理解
化学反应速率与化学平衡的理解化学反应速率与化学平衡是化学研究中两个重要的概念。
速率描述了反应在单位时间内发生的变化,而平衡则涉及到反应达到稳定状态时的物质浓度。
本文将详细介绍化学反应速率和化学平衡的概念、影响因素以及相关理论模型。
I. 化学反应速率化学反应速率是指单位时间内反应物浓度或生成物浓度的变化量。
通常用物质的消失或生成速率来表示。
反应速率与反应物浓度的关系可以用经验公式表示,例如在简单反应中,速率与反应物浓度的关系可以由以下公式表示:r = k[A]^m[B]^n其中,r代表反应速率,k是速率常数,[A]和[B]分别表示反应物A 和B的浓度,m和n分别是A和B在反应中的反应级数。
这个公式称为速率方程。
反应速率还可以根据反应物质的浓度变化率进行定量描述。
如果反应物A消失速率为Δ[A]/Δt,反应物B消失速率为Δ[B]/Δt,那么反应速率可以表示为:r = -Δ[A]/aΔt = -Δ[B]/Δt这个形式的速率方程表示了物质消失速度与他们的浓度变化的负相关性。
II. 化学平衡化学平衡是指在特定的条件下,化学反应达到稳定状态,即反应物浓度和生成物浓度不再发生明显变化的状态。
在平衡状态下,反应物和生成物之间的浓度比例保持不变。
在平衡状态下,反应物和生成物的反应物质浓度之间满足一个与温度无关的比例关系,这被称为化学平衡常数。
根据平衡常数,我们可以写出平衡表达式,如下所示:Kc = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b其中,Kc为平衡常数,[C]和[D]分别表示反应生成物C和D的浓度,[A]和[B]表示反应物A和B的浓度,a、b、c和d分别为反应物A、B和生成物C、D的摩尔系数。
化学平衡常数(Kc)的大小与反应物和生成物在反应过程中的物质浓度有关,与反应物的初始浓度无关。
如果Kc大于1,表示反应生成物的浓度较大,反应偏向生成物的方向;如果Kc小于1,表示反应物的浓度较大,反应偏向反应物的方向;如果Kc等于1,表示反应物和生成物浓度相等,反应物质处于平衡状态。
化学化学平衡与反应速率的关系
化学化学平衡与反应速率的关系化学平衡与反应速率的关系化学平衡和反应速率是化学反应中十分重要的概念,它们之间存在着密切的关系。
本文将探讨化学平衡和反应速率之间的关联,以及它们对化学反应的影响。
一、化学平衡与反应速率的基本概念化学平衡是指在封闭系统中,化学反应反应物和生成物浓度达到一定比例,不再发生净反应的状态。
当化学平衡达到后,反应物和生成物的浓度会保持在一个相对稳定的状态。
反应速率则是指在化学反应中单位时间内反应物消失或生成物出现的量变化。
反应速率可以通过反应物浓度和时间的关系来表示。
二、反应速率对化学平衡的影响反应速率直接影响了反应达到化学平衡所需的时间。
在反应速率较快的情况下,反应物很快被消耗完或生成物很快出现,化学平衡也会很快达到。
而在反应速率较慢的情况下,反应物的消耗和生成物的出现需要更长的时间,化学平衡的达到则会相对滞后。
可以说,反应速率决定了化学平衡所需的时间。
三、化学平衡对反应速率的影响在化学平衡状态下,反应速率是零吗?实际上,并非如此。
虽然在化学平衡状态下,反应物和生成物的浓度不再发生净变化,但是反应物之间的转化仍然在进行。
一个反应物转化成另一个反应物的速率等于另一个反应物转化成该反应物的速率。
这种反应物之间的转化称为正向反应和逆向反应。
尽管反应速率相等,但反应物之间的转化仍在进行,只是达到了一个相对平衡的状态。
四、Le Chatelier原理的应用Le Chatelier原理是指在外界对化学反应产生影响时,系统会倾向于减轻该影响,以保持平衡。
根据Le Chatelier原理,如果改变了一个已经达到化学平衡的反应系统中的某些条件(如温度、压力、浓度等),反应会重新调整以减轻这个条件改变的影响。
在这个过程中,化学平衡会发生变化,反应速率也会受到影响。
五、温度对化学平衡和反应速率的影响温度是影响化学反应速率和化学平衡的重要因素之一。
根据Arrhenius理论,温度升高会增加反应物的能量,促进化学反应速率的增加。
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化学反应速率与化学平衡 (上)教学内容1. 了解化学平衡移动的概念 2.理解影响化学平衡的因素 3.掌握勒沙特列原理及其应用 4. 理解工业合成氨适宜条件的选择二、学习指导(一) 化学平衡移动1.从正、逆反应速度是否相等分析:一定条件 改变条件 新条件一定 v 正=v 逆≠0 v '正≠v '逆 v ''正=v ''逆≠0 平衡状态I 平衡破坏 平衡状态Ⅱ平 衡 移 动方向取决于v '正与v '逆的相对大小 若v '正>v '逆, 则正移 若v '正<v '逆, 则逆移若v '正=v '逆, 则不移化学平衡状态是指在一定条件下正反应速率与逆反应速率相等的动态平衡状态。
这种平衡是相对的,改变反应的某些条件,可以使正、逆反应发生不同程度的改变(也可能只改变正、逆反应速率的一种速率),原平衡状态被破坏,一定时间后,在新的条件下又建立新的平衡状态,这一过程就是化学平衡的移动。
2.从浓度商和平衡常数分析:对于一个一般的可逆反应:aA + bB ==== cC + dD ,在平衡状态时,平衡常数K=ba dc B A D C ][][][][,浓度商Q 与K 具有相同的表达式,但其浓度(或压力)不像K 那样特指平衡态。
当Q = K 时,反应处于平衡状态; 当Q < K 时,反应向着正方向进行; 当Q > K 时,反应向着逆方向进行。
同样,欲破坏化学平衡状态,必须使Q ≠ K ,(二). 影响化学平衡的因素mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)+Q (放热),△ng =p +q -(m +n)思考:若在气体混和物中充入惰性气体,对化学平衡的移动有无影响? 解析:应分恒温恒压和恒温恒容两种情况进行讨论.① 恒温恒压 : 充入惰性气体,密闭容器的体积体积增大,各组分浓度同等程度降低,其效果相当于减小平衡混和物的压强,因此,平衡向反应气体体积增大方向移动。
如对合成氨反应来说,则向逆反应方向移动。
图象如下:② 恒温恒容:充入惰性气体,似乎总压强增大了,但实际上容器体积不变,对平衡混和物各组成浓度不变,即原各气体分压不变,增大的惰性气体的分压与平衡体系无关,所以平衡不发生移动. 图象如下:V 正 V 正’= V 逆’ V 逆 注意①以上讨论适合于不与平衡混和物各组分反应的多种气体.不一定真为惰性气体。
②如可逆反应前后气态物质总物质的量不变,则化学平衡不受压强影响,上述恒温恒压、恒温恒容两情况都不会使化学平衡移动.三、化学平衡移动原理----1.定义:2.实例:分析下列实验: 反应式:(T 一定)2NO 2 N 2O 4+Q (放热)(红棕色)( 无色)视线起始平衡I 压缩 瞬间 最终平衡Ⅱ 色1 物理变化 色2 平衡移动 色3 颜色深浅顺序: 色2>色3>色1,最终反应制K(四)合成氨工业简述 1.原料气的制备、净化 ① 制N 2: 物理方法:空气 液态空气 N 2化学方法: 空气 CO 2+N 2 N 2②制H 2:水蒸气 CO+H 2 CO 2+H 2 H 2反应方程式为:C+H 2O (g )====CO+H 2;CO+H 2O (g )====CO 2+H 2注意:制得的N 2、H 2需要净化,清除杂质,以防止催化剂“中毒”。
压缩 蒸发炭赤热炭 H 2O催化剂 (去CO 2)燃烧 (去CO 2) 催化剂△△2.合成氨反应的特点化学反应:N 2+3H 22NH 3 △H=-92.4KJ (1)可逆反应;(2)正反应是放热反应;(3)正反应是气体体积缩小的反应。
3.工业合成氨适宜条件的选择在实际生产中,需要考虑反应速率、化学平衡、原料选择、产量和设备等多方面情况,以确定最佳的生产条件。
(1)温度、压强与化学平衡、反应速率的关系NH 3的体积百分比但是又存在如下问题:a)温度低,反应速率降低.在较低温度下,从N 2、H 2开始到达平衡要花好几年时间,无实际意义 b)压强增高,对设备、技术、动力等要求相应提高. 适宜条件:①一般采用的压强是77105~102⨯⨯Pa②选择适当的催化剂(铁触媒) 考虑催化剂的活性及反应速率 选择适当的温度(500℃) (2)浓度对反应速率、化学平衡的影响① 提高N 2或H 2的浓度,均可使反应速率增大. 对转化率(α)的影响如下: 当 C N 2 ↗时,则αN 2↘,αH 2↗ 当C H 2↗时,则αH 2↘,αN 2↗故向循环气中不断补充N 2和H 2 且N 2、H 2可循环使用② 当降低NH 3的浓度,平衡正移——使生成的氨冷却,成液态分离出. 4. 图示合成氨的原理无实际意义三、典型例析:例1.对于下列二个平衡体系,增大压强(缩小容器体积)时,混合气体的颜色有何变化?) (1)H 2(g) + I 2(g) ==== 2HI(g) (2)2NO 2(g) ==== N 2O 4(g)析 根据平衡移动原理,可判断出平衡移动方向,但体系的颜色取决于有色物质的平衡浓度,要比较出第一次平衡时有色气体的浓度与第二次平衡时有色气体平衡浓度的大小,方可得出颜色的变化。
解 析:(1)增大压强,平衡不移动,但缩小了体积,[I 2]增大,故体系颜色加深。
(2)增大压强,平衡正向移动,[N 2O 4]增大,由于2242][][NO O N K c =,故[NO 2]亦增大,故体系颜色也加深。
例2. 298K 时,合成氨反应的热化学方程式为:N 2(气)+3H 2(气) 2NH 3(气)△H=-92.4KJ 。
在该温度下,取1 mol N 2和3 mol H 2放在一密闭容器中,在催化剂存在时进行反应,测得反应放出的热量总是小于92.4KJ 。
其原因是 。
解析:该反应是可逆反应,在密闭容器中进行将达到平衡, 1 mol N 2和3 mol H 2不能完全反应生成2 mol NH 3 ,因而放出的热量总小于92.4KJ 。
例3. 在容积相同的两密闭容器A 和B 中,保持温度为423K ,同时向A 、B 中分别加入a mol 及b mol HI (a >b ),当反应2HI H 2+I 2(g )达到平衡后,下列说法正确的是 A 从反应开始至达到平衡,所需时间是t A >t B . B 平衡时[I 2]A =[I 2]BC 平衡时, I 2蒸气在混和气体中的体积百分含量A 容器中的大于B 容器中的D HI 的平衡分解率 αA =αB解析 本题分析时抓住两个关键:(1)A 、B 容器中分别加入a mol 及b mol HI (a >b ),则压强P a >P b . (2)化学方程式特点是:△Vg=0,故压强变化平衡不移动 根据压强对反应速度的影响,可得∵ P A >P B ∴ V A >V B ∴ t A <t B根据反应特点,平衡不受压强变化的影响,,A 和B 容器中I 2蒸气的体积百分含量相等. 但注意:平衡状态相同是指在平衡混和物中的百分含量相同,而不是浓度相等,∵P A >P B∴[I 2]A >[I 2]B由于平衡状态相同,当然HI 的平衡分解率相同:αA =αB 本题选项D注意:从本题可进一步明白:若反应速率、平衡浓度改变,但平衡不一定发生移动,而百分含量改变平衡则一定发生移动.例4.可逆反应2A + A .A 和BB.A和B一定都是气体C.若B为固体,则A一定为气体D.A和B可能都是气体解析;从图示可知;升温使反应向平均分子量减小的方向移动。
若A和B都是固体则只有C一种气体,当然分子量不变。
若A和B都是气体,则升温平衡逆移,而逆反应方向正是气体物质的量增大的方向,将导致平均分子量减小。
但是否A和B一定都是气体呢?不一定!若B为固体,A 又不能为固体,当升温平衡逆移,只有当气体质量减小时,才会使平均分子量减小,故此时A一定为气体。
本题选项C、D。
巩固练习(一)、选择题1.在已经处于化学平衡的体系中,如果下列物理量发生变化,其中一定能表明平衡移动的是()A.反应混合物的浓度 B.反应物理的转化率C.正、逆反应速率 D.反应混合物的压强2.把氢氧化钙放入蒸馏水中,一定时间后达到如下平衡:Ca(OH)2(固)==== Ca2++2OH—,加入以下溶液,可使Ca(OH)2减少的是()A.Na2S溶液 B.AlCl3溶液C.NaOH溶液 D.CaCl2溶液3.在高温下反应2HBr(气)==== H2(气)+Br2(气)—Q达到平衡时,要使混合气体颜色加深,可采取的方法是()A.减小压强 B.缩小体积C.升高温度 D.增大氢气的浓度4.现有三个体积相等的密闭容器,都进行下列反应:CO2+H2 ==== H2O(气)+CO反应所处的湿度相同,但起始浓度不同,其中甲:n(CO2)=n(H2)=a摩,乙:n(CO2)=a摩,n(H2)=2a 摩,丙:n(CO2)=n(H2)=n(H2O气)=a摩,达到平衡时,CO的物质的量由大到小的顺序是()A.甲>乙>丙 B.甲>丙>乙C.乙>丙>甲 D.乙>甲>丙5.关于合成氨工业,下列说法正确的是()A.合成氨的反应是放热的,所以合成氨时温度越低,对氨的工业生产越有利。
B.根据合成氨的反应,增大压强能提高氨的生产率,所以在合成氨工业中在条件允许的情况下应尽量增大压强。
C.生产中常使用某种廉价易得的原料适当过量,以提高另一原料的转化率。
D.使用催化剂只加快反应速度,不影响平衡移动,因此对合成氨产量无影响。
6.已建立化学平衡的某可逆反应,当改变条件使化学平衡同正反应方向移动地,下列有关叙述正确的是()①生成物的质量分数一定增加②生成物的产量一定增加③反应物的转化率一定增大④反应物浓度一定降低⑤正反应速率一定大于逆反应速率 ⑥使用了合适的催化剂A .①②B .②⑤C .③⑤D .④⑥7.可逆反应mA(g)+nB ==== pC(g)+qD 中,A 和C 都是无色气体,达平衡后,下列叙述正确的是( )A .若增加B 的量,平衡体系颜色加深,说明B 必是气体。
B .增大压强,平衡不移动,说明m+n 一定等于p+q.C .升温,A 的转化率减小,说明正反应是吸热反应.D .若B 是气体,增大A 的量,A 、B 转化率并不都增大。
8.两注射器中分别装有颜色相同的NO 2(含N 2O 4)和Br 2(气),将活塞同时向外拉,使气体体积扩大1倍,从垂直于活塞拉动的方向观察颜色,符合下列情况的是( )A .Br 2(g)颜色比NO 2颜色深B .NO 2颜色比Br 2(g)颜色深C .两种气体的颜色一样D .两种气体的颜色均比原来颜色浅。
9.不能用勒沙特列原理解释的现象是( )A .碳酸钙不溶于水,但溶于盐酸。