化学平衡专题

反应速率化学平衡、电离平衡专题复习

一.化学反应速率

(一) 知识要点

1. 概念:化学反应进行的快慢定量描述——化学反应速率----在反应中，某物质的浓度（一般指物质的量浓度）随时间的变化率。

2表示:一般用单位时间内某一种反应物或生成物的物质的量浓度的变化值来表示。化学反应速率的表达式： v＝ΔC／Δt。其单位为：mol/(L× s) 、mol/(L×min)等．

在理解该概念时注意以下几点：

(1)以上所指的反应速率是平均反应速率而不是瞬时反应速率．

(2)同一反应在不同时刻，瞬时反应速率不同．

(3)同一反应在不同时间内，平均反应速率不同．

(4)同一反应在同一时间内，用不同物质来表示的反应速率可能不同．

(5)中学阶段计算的是平均反应速率，图示的应是瞬时速率．

3. 规律

对于同一反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)

同一时间：v

A :v

B

:v

C

:v

D

＝Δn

A :Δn

B

:Δn

C

:Δn

D

＝ΔC

A :ΔC

B

:ΔC

C

:ΔC

D

＝m:n:p:q

即反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。

4 影响化学反应速率的因素

1. 内因：物质本身结构及性质是反应速率的主要决定因素．

2. 外因：外界条件在一定范围内影响反应速率．如浓度、温度、压强、催化剂及其它．

(1)温度：升高温度不论对放热反应还是吸热反应，反应速率总是增大的．

一般每．升高10℃,反应速率增大到原来的2－4倍．

在浓度一定时，温度升高，反应物分子的平均能量增加，反应物分子中活化分子百分数增加，有效碰撞次数增多，从而加大了反应速率。

注意：温度对反应速率的影响实际上是比较复杂的，有的反应随温度的升高，反应速率不一定加快。例如用酶催化的反应，酶只有在适宜的温度下活性最大，反应速率才达到最大。故在许多工业生产中温度的选择不许考虑催化剂的活性温度范围。

(2)浓度：（其它条件不变）

①若增加一种物质的浓度

．．（不论是反应物还是生成物）后，活化分子百分数增加，单位体积内活化分子数目增多，有效碰撞次数增多，反应速率总是加快；反之，则减小．

②固体或纯液体浓度视为常数，它们物质的量的变化不会引起反应速率的变化，故不能用它表示反应速率．但固体颗粒的大小导致接触面的大小，故影响反应速率．

(3)压强：有气体物质参与，其它条件不变．

①增大压强，容器体积减小反应速率总是增大．反之减小．

②恒容条件，增加与反应无关的气体，容器总压增加，但与反应有关的气体

物质各自的分压不变，各自浓度不变，故反应速率不变．

③恒压条件，增加与反应无关的气体，容器体积增加，对于反应有关的气体

物质相当于减压，故反应速率减小．

总之，有气体参加的反应，压强的影响，实质上是指容器容积的改变，导致各气体的浓度同等程度的改变，从而影响反应速率．

4．催化剂对反应速率的影响

催化剂是通过降低反应的活化能，使活化分子百分数增大，活化分子增多来加快反应速率的。催化剂虽然在反应前后的质量和化学性质没有发生变化，但它却参与了化学变化过程，改变了原来的反应历程。

需要注意的是：

(1)对于可逆反应，催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率。在一定条件下，正反应的优良催化剂必定是逆反应的优良催化剂。

(2)使用催化剂只能改变反应途径，不能改变反应的始态和终态，故催化剂只能加快反应达到平衡时的时间，而不能改变平衡状态，反应的热效应也和催化剂的存在与否无关。

(3)催化剂只能加速热力学上认为可以实现的反应，对于热力学计算不能发生的反应，任何催化剂都不能改变反应发生的方向。

(4)催化剂可以加快化学反应速率，也可以减慢化学反应速率，前者称之为正催化剂，后者称之为负催化剂。通常情况下，正催化剂用得较多，因此，若无特殊说明，都是指正催化剂而言。

例2．根据以下叙述回答下列问题.

把0.6mol X气体和0.4mol Y气体混合于2L容器中，使它们发生反应： 3X(g)＋Y(g) nZ(g)＋2W(g)

5 min末已生成0.2 molW，若测知以Z浓度变化表示的平均反应速率为0.01 mol/(L Z min),则：(1)上述反应中系数n的值是

A.1

B.2

C.3

D.4

(2) 5 min末时，Y的消耗量占原有量的质量分数是

解析 (1) v

W ＝

t

c

∆

∆

＝

5

2

2.0

⨯

-

＝0.02（mol/L.min）

∵v

W : v

Z

＝0.02 : 0.01＝2 : n

∴ n＝1

(2) Δn

Y : Δn

W

＝1 : 2

Δn

Y ＝

2

1

×Δn

W

＝

2

1

×0.2＝0.1（mol）

4.01.0

×100%＝25% .

例3. 足量的Fe粉与一定量的盐酸反应,反应速率太快,为了减慢反应速率,但又不影响产生氢气的总量,应加入下列物质中的

A.水

B.NaCl固体 B. Na

2SO

4

溶液 D.NaNO

3

溶液

解析:A、C、D加入的物质均可起到稀释作用，NaCl固体无此作用；而NaNO

3

溶液加入后，存在H+、NO

3-,与Fe反应无H

2

。参考答案：A、C.