化学反应速率化学平衡知识点总结用
化学反应与能量和化学反应速率和化学平衡的知识点总结
化学反应与能量一、放热反应与吸热反应1.吸热≠吸热反应,吸热反应必须是化学变化过程。
吸热:一切铵盐溶解都是吸热反应常见放热反应:绝大多数分解反应;电离,水解;绝大多数有△或高温反应;铵盐与碱反应2.放热反应放热:浓硫酸稀释,固体NaOH,氢氧化钙,碳酸钠,碳酸氢钠溶解常见放热反应:绝大多数分解反应,一切燃烧,酸碱中和反应,绝大多数氧化反应,铝热反应二、焓变和反应热△H(kJ/mol)1.量热计测量,由实验测定2根据总能量计算:△H=生成物的能量-反应物的能量(能量后减前)3根据键能计算:△H=反应物的键能-生成物的键能(键能前减后)四.比较Q和△HQ仅仅是数值比较,而与符号无关△H与±有关,同时比较五.热化学方程1.燃烧热:1mol纯物质在25℃,101KPa完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的能量.2.中和热: 在25℃,101KPa生成1molH2O(l),有稀的强酸和稀的强碱反应而来.(弱酸,弱碱电离时需吸热,测得数值偏小酸碱若为浓溶液,稀释放热,数值偏大)中和热为固定数值,不因使用溶液的改变而变化.六.热化学方程式的书写.1.标明生成物和反应物状态(s,l,g,aq)2.注明条件(某温某压)七、盖斯定律(化学反映热只与反应体系始态和末态有关,与反应途径无关)化学平衡(一)可逆反应:在相同条件下,既可以正向进行,也可以负向进行,但是不能进行到底。
(二)平衡特点:逆、动、等、定、变、等效平衡①逆:可逆反应。
③动:动态平衡。
③等:V正=V逆≠0,指同一物质。
④定:反应混合物中各组分的浓度保持不变。
⑤变:外界环境改变,原有平衡被破坏,直到建立新的平衡。
⑤等:等效平衡.判断反应是否平衡-------以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 为例Y:平衡N:不一定平衡①混合物体系各组分的含量:1.物质的量、质量、或物资的量保持不变(Y)2各气体的体积或体积分数不变(Y)3总体积、总压强、总物质的量保持不变(N)②由V正=V逆≠0,指同一物质在单位时间内消耗n molB的同时,也消耗了p mol C(y)在单位时间内生成n molB的同时,也消耗了p mol C(y)③压强:m+n=p+q,总压强一定(其他条件不变)(N)m+n≠p+q,总压强一定(其他条件不变)(Y)④混合体系的平均相对分子质量Mr一定,档m+n=p+q时(n)Mr=m/nMr一定,档m+n≠p+q时(Y)⑤颜色不改变,平衡⑥气体的密度保持不变(不一定)(三)V与平衡移动①V不变,平衡一定不移动②V改变,V正、V逆改变的倍数相同,平衡不移动(加入催化剂)V正、V逆改变的倍数不同,平衡移动(三)平衡常数K只与温度有关,表示反应进行程度。
新教材人教版高中化学选择性必修1第二章化学反应速率与化学平衡知识点考点重点难点提炼总结
第二章化学反应速率与化学平衡第一节化学反应速率.................................................................................................. - 1 - 第二节化学平衡.......................................................................................................... - 7 - 第三节化学反应的方向............................................................................................ - 23 - 第四节化学反应的调控............................................................................................ - 26 -第一节化学反应速率一、化学反应速率1.概念:化学反应速率是定量描述化学反应进行快慢的物理量。
如果反应体系的体积是恒定的,则通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。
2.数学表达式为v=ΔcΔt或v=ΔnV·Δt。
3.单位常用mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1表示。
4.注意事项(1)一般来说,随着反应的逐渐进行,反应物浓度会逐渐减小,化学反应速率也会逐渐减慢。
因此,化学反应速率通常是指某一段时间内的平均反应速率,而不是瞬时反应速率。
(2)由于在反应中纯液体和固体的浓度是恒定不变的,因此对于有纯液体或固体参加的反应一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率。
(3)在同一化学反应中,选用不同物质表示化学反应速率,其数值可能相同也可能不相同,但表示的意义相同。
高二化学《化学反应速率与化学平衡》知识点总结
1.速率——时间图像
反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),m+n>p+q,且ΔH>0
2. 转化率(或含量)——间图像
反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),m+n>p+q,且ΔH>0
(1)图甲表示压强对反应物转化率的影响;
(2)图乙表示温度对反应物转化率的影响;
(2)对于有固、液参加的反应,改变压强不会影响其反应速率和平衡移动。
(3)使用催化剂,反应速率增大。但催化剂的改变不影响平衡移动。
(4)充入“惰气”对反应速率和平衡的影响
①恒温恒容,充入“惰气”,不改变反应速率和平衡移动。
②恒温恒压,充入“惰气”导致体积增大(相当于压强减小,浓度减小),故v正、v逆均减小,平衡向气体分子数增多(气体化学计量数增大)的方向移动。
(3)图丙表示催化剂对反应物转化率的影响,催化剂只能改变化学反应速率,不能改变反应物的转化率。
3.恒压(温)线
反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),m+n>p+q,且ΔH>0
分析时可沿横轴作一条平行于纵轴的虚线,即为等压线或等温线,然后分析另一条件变化对该反应的影响。
4.“五看”分析图像
2.三段式突破反应速率与平衡的有关计算
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
起始/(mol·L-1)ab00
变化/(mol·L-1)mxnxpx qx
平衡/(mol·L-1)a-mxb-nxpxqx
(1)反应速率v(A)=
(2)转化率α(A)= ×100%
(3)平衡常数K=
①同一可逆反应中,K正·K逆=1;
②几个可逆反应方程式相加,得总方程式,则总反应的平衡常数等于分步反应平衡常数之积。
化学反应速率和平衡常数知识点总结
化学反应速率和平衡常数知识点总结化学反应速率是指化学反应过程中,反应物消失和生成物出现的速度。
它可以通过多种因素来影响,包括温度、浓度、催化剂等。
平衡常数则是描述反应系统达到平衡时反应物浓度与生成物浓度之间的关系。
下面是对化学反应速率和平衡常数相关知识点的总结。
一、化学反应速率1. 反应速率的定义和表示方式化学反应的速率是指反应物浓度变化随时间的变化率。
通常用化学反应的物质浓度变化来表示反应速率,可以用公式表示为:速率 =(Δ物质浓度)/(Δ时间)2. 影响反应速率的因素(1)温度:温度升高会增加分子的平均动能,提高碰撞频率和碰撞能量,从而增大反应速率。
(2)浓度:反应物浓度的增大会增加反应物分子的碰撞频率,从而提高反应速率。
(3)催化剂:催化剂可以降低反应的活化能,提高反应速率,而不参与反应本身。
3. 反应速率与化学反应类型的关系不同类型的化学反应具有不同的速率表达式。
例如,对于一级反应,反应速率与反应物的浓度成正比;对于二级反应,反应速率与反应物浓度的平方成正比。
4. 反应速率常用实验方法(1)消失法:通过测量反应物浓度随时间的变化来确定反应速率。
(2)出现法:通过测量生成物浓度随时间的变化来确定反应速率。
(3)体积法:通过测量生成物体积随时间的变化来确定反应速率。
二、平衡常数1. 平衡反应的定义和表达方式当反应系统达到平衡时,反应物的浓度和生成物的浓度不再发生变化,称为平衡反应。
平衡常数是描述平衡反应浓度之间关系的数字指标。
对于一般的反应aA + bB ⇌ cC + dD,平衡常数K的表达式为:K = [C]^c*[D]^d/([A]^a*[B]^b)2. 影响平衡常数的因素(1)温度:温度升高会改变反应中物质的摩尔分布,从而改变平衡常数的值。
(2)浓度:改变反应物或生成物的浓度会影响平衡常数的值。
根据Le Chatelier原理,如果浓度增加,则反应向生成物一侧移动,平衡常数增大;如果浓度减小,则反应向反应物一侧移动,平衡常数减小。
大一化学反应速率知识点
大一化学反应速率知识点反应速率是指在化学反应中,反应物消耗或生成产物的速度。
了解和掌握反应速率的知识,对于我们准确理解反应过程和进行实验研究都非常重要。
本文将介绍大一化学中的一些常见反应速率知识点。
1. 反应速率的定义反应速率是指单位时间内反应物消耗或产物生成的量。
通常,反应速率可以用化学方程式中反应物和产物的物质量关系来描述,也可用反应物浓度或产物浓度的变化来表示。
2. 反应速率与化学平衡在反应过程中,反应物逐渐转化为产物,反应速率开始较高,随着反应进行,速率逐渐减小,最终趋于一个恒定的数值。
当反应速率与反应逆向速率相等时,反应达到化学平衡。
3. 影响反应速率的因素反应速率受多种因素影响,下面介绍几个重要的因素:a. 温度:温度升高会使分子运动速度增加,碰撞频率和能量也会增加,反应速率随之增加。
b. 浓度: 浓度越高,反应物分子间的碰撞频率越高,反应速率也越快。
c. 催化剂: 催化剂可以提高化学反应的速率,通过增加反应物的有效碰撞频率或改变反应的反应机理来实现。
d. 表面积: 固体反应物颗粒的细小程度越高,表面积越大,与其他反应物接触的机会越多,反应速率也越快。
4. 反应速率的表达式反应速率可以用不同的方式来表达,最常见的是考虑反应物的质量或浓度变化:a. 对于反应物A和B,反应速率可用以下表达式表示:速率 = -∆[A]/∆t = -∆[B]/∆tb. 对于反应物浓度变化的表示:速率 = -∆[A]/∆t = -1/a * ∆[A]/∆t = -1/b * ∆[B]/∆t其中a和b分别代表反应物A和B的化学计量系数。
5. 反应速率与反应级数反应级数是指反应速率与各个反应物的浓度之间的关系。
根据反应物的浓度对反应速率的影响,反应级数可分为零级反应、一级反应、二级反应等。
具体的反应级数与反应物的浓度变化关系,请根据具体的反应方程式和实验数据进行求解。
总结:大一化学反应速率知识点包括反应速率的定义、反应速率与化学平衡的关系、影响反应速率的因素以及反应速率的表达式等内容。
化学第六单元知识点总结
化学第六单元知识点总结一、化学反应速率1.反应速率的定义和计算-反应速率指的是单位时间内反应物消耗或产物生成的量。
-反应速率可以通过实验数据计算得到,通常用反应物浓度变化或产物浓度变化与时间的关系来表示。
2.影响反应速率的因素-温度:温度升高,分子运动速度增加,碰撞频率增加,反应速率增加。
-浓度:反应物浓度增加,碰撞频率增加,反应速率增加。
-催化剂:催化剂可以降低反应活化能,提高反应速率。
3.反应速率与反应机理的关系-反应速率与反应机理密切相关,反应速率方程可以由反应机理推导得到。
-反应机理描述了反应过程中发生的具体步骤和中间物质的生成消失情况。
二、化学平衡1.平衡状态和平衡常数-平衡状态指的是反应物和产物浓度在一定范围内保持稳定的状态。
-平衡常数K表示在给定温度下,反应物和产物浓度的比值的稳定值。
2.影响平衡位置的因素-浓度变化:增加反应物浓度或减少产物浓度,平衡位置向产物一侧移动;相反,增加产物浓度或减少反应物浓度,平衡位置向反应物一侧移动。
-温度变化:温度升高,平衡位置会偏向吸热反应;温度降低,平衡位置会偏向放热反应。
3.平衡常数与反应方程的关系-平衡常数K可以通过反应方程中物质的摩尔系数得到,平衡常数的大小反映了反应的进行程度。
-K大于1表示产物浓度较高,反应向产物一侧偏离;K小于1表示反应物浓度较高,反应向反应物一侧偏离。
三、酸碱中和反应1.酸碱的定义-酸:能够释放H+(质子)的物质。
-碱:能够释放OH-(氢氧根离子)的物质。
2.酸碱中和反应-酸碱中和反应是指酸和碱反应生成盐和水的化学反应。
-酸碱中和反应的方程式通常写作:酸+碱→盐+水。
四、电解质和非电解质1.电解质和非电解质的定义-电解质:在水溶液中能够导电的物质,可以分为强电解质和弱电解质。
-非电解质:在水溶液中不能导电的物质。
2.电离和解离-电离是指电解质溶于水后,分解成离子的过程。
-解离是指非电解质溶于水后,分子间的键断裂形成离子的过程。
初中化学化学平衡知识点梳理
初中化学化学平衡知识点梳理化学平衡知识点梳理化学平衡是化学反应中生成物与反应物浓度达到平衡状态的过程。
在初中化学课程中,学生会接触到一些与化学平衡相关的知识点。
以下是一些初中化学平衡的重要知识点的梳理。
1. 反应速率与平衡化学反应可以分为快速反应和缓慢反应,而反应速率与平衡状态存在一定的关系。
当一个反应处于平衡状态时,并不意味着反应速率为零,而是前后反应速率相等。
平衡状态下的反应仍然会进行,只是反应速率很小,看起来好像没有进行反应。
2. 平衡位置化学反应在平衡态时,生成物与反应物的浓度不再发生变化。
平衡位置指的是生成物和反应物浓度的相对大小。
当平衡位置偏向生成物一侧时,说明生成物浓度较高;而平衡位置偏向反应物一侧时,说明反应物浓度较高。
平衡位置的偏移受到许多因素的影响,包括温度、压力和浓度等。
3. 移动平衡位置的方法平衡位置可以通过改变温度、压力和浓度等因素来移动。
当改变温度时,一些反应是放热反应,即放出热量,此时增加温度会使反应向生成物方向移动。
而一些反应是吸热反应,即吸收热量,此时增加温度会使反应向反应物方向移动。
改变压力和浓度也可以影响平衡位置。
根据Le Chatelier原理,当压力升高时,平衡位置会移动到分压较小的一侧以减小压力;当浓度增加时,平衡位置也会移动到浓度较小的一侧。
4. 平衡常数平衡常数是用来描述化学反应平衡条件的指标。
对于任何平衡反应,其平衡常数都有一个固定的值。
平衡常数记作K,可根据反应方程式中生成物和反应物的摩尔数来计算。
平衡常数越大,生成物浓度越高,反之则反应物浓度较高。
平衡常数可以用来预测平衡位置的移动。
当平衡常数大于1时,平衡位置偏向生成物一侧;当平衡常数小于1时,平衡位置偏向反应物一侧。
5. 平衡常数与反应式平衡常数与反应式之间有着密切的关系。
平衡常数的值取决于反应式中生成物和反应物的摩尔数。
在化学平衡中,平衡常数的值不受反应物和生成物初始浓度的影响。
只有当反应系统达到平衡状态时,平衡常数才会出现。
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。
高考化学一轮复习知识点总结-化学反应速率与化学平衡
精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!化学反应速率、化学平衡(一)化学反应速率1.定义:化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的,通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
单位:mol/(L·min)或mol/(L·s) v=△c·△t2.规律:同一反应里用不同物质来表示的反应速率数值可以是不同的,但这些数值,都表示同一反应速率。
且不同物质的速率比值等于其化学方程式中的化学计量数之比。
如反应mA+nB=pC+qD 的v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q3.影响反应速率的因素内因:参加反应的物质的结构和性质是影响化学反应速率的决定性因素。
例如H2、F2混合后,黑暗处都发生爆炸反应,化学反应速率极快,是不可逆反应。
而H2、N2在高温、高压和催化剂存在下才能发生反应,化学反应速率较慢,由于是可逆反应,反应不能进行到底。
外因:①浓度:当其他条件不变时,增大反应物的浓度,单位体积发生反应的分子数增加,反应速率加快。
②压强:对于有气体参加的反应,当其他条件不变时,增加压强,气体体积缩小,浓度增大,反应速率加快。
③温度:升高温度时,分子运动速率加快,有效碰撞次数增加,反应速率加快,一般来说,温度每升高10℃反应速率增大到原来的2~4倍。
④催化剂:可以同等程度增大逆反应速率。
⑤其他因素:增大固体表面积(粉碎),光照也可增大某些反应的速率,此外,超声波、电磁波、溶剂也对反应速率有影响。
【注意】:①改变外界条件时,若正反应速率增大,逆反应速率也一定增大,增大的倍数可能不同,但不可能正反应速率增大,逆反应速率减小。
②固体、纯液体浓度视为常数,不能用其表示反应速率,它们的量的变化不会引起反应速率的变化,但其颗粒的大小可影响反应速率。
③增大压强或浓度,是增大了分子之间的碰撞几率,因此增大了化学反应速率;升高温度或使用催化剂,提高了活化分子百分数,增大了有效碰撞次数,使反应速率增大。
化学反应速率与化学平衡知识点归纳
化学反应速率与化学平衡知识点归纳在化学领域中,反应速率和化学平衡是两个重要的概念。
本文将对这两个知识点进行归纳,并介绍相关概念和公式,以帮助读者更好地理解和掌握这些内容。
一、反应速率反应速率是指单位时间内反应物消失或生成物出现的速度。
反应速率的表示方式可以通过化学方程式中物质的摩尔系数来确定。
以下为表示反应速率的一般公式:aA + bB → cC + dD反应速率可以用反应物浓度的变化来表示。
对于A和B来说,其浓度的变化率等于其摩尔系数的负值乘以反应速率。
具体公式如下:Δ[A]/Δt = - (1/a) * (ΔC/Δt) = - (1/b) * (ΔD/Δt)其中,Δ[A]/Δt表示反应物A浓度的变化率,ΔC/Δt表示生成物C 的浓度的变化率,a和b分别表示反应物A和B在化学方程式中的系数,Δ表示变化的差值。
反应速率主要受以下几个因素影响:1. 温度:温度升高会增加反应物的动能,促进碰撞频率和有效碰撞的发生,从而提高反应速率。
2. 浓度:反应物浓度的增加会增加反应物粒子的碰撞机会,从而增加反应速率。
3. 催化剂:催化剂可以提供新的反应路径,降低反应活化能,加快反应速率。
二、化学平衡化学平衡是指反应物与生成物浓度达到一定稳定状态的情况。
在化学平衡中,反应物的摩尔比例与生成物的摩尔比例保持不变。
化学平衡的关键特征有以下几点:1. 正向反应和逆向反应:在化学平衡中,正向反应和逆向反应同时进行,并且速率相等,达到动态平衡。
2. 平衡常数:平衡常数(K)表示在一定温度下平衡时反应物和生成物浓度的比值。
平衡常数的大小决定了反应的偏向性,可以通过公式K = [C]^c[D]^d /[A]^a[B]^b计算,其中,[A],[B],[C]和[D]分别表示反应物A、B和生成物C、D的浓度。
3. 影响平衡的因素:温度、浓度和压力可以改变化学平衡。
温度升高会使平衡反应向右移动(即生成物增加),而温度降低会使平衡反应向左移动(即反应物增加)。
第四单元化学知识点总结
第四单元化学知识点总结第一节化学反应速率1. 反应速率的概念反应速率是指单位时间内反应物消失量或生成物生成量的大小。
通常用化学式表示:aA+bB→cC+dD,表示反应速率可以表示为:v=(-Δ[A])/aΔt=(-Δ[B])/bΔt=Δ[C]/cΔt=Δ[D]/dΔt2. 影响反应速率的因素(1)温度:温度升高,反应速率增快;温度降低,反应速率减慢。
(2)浓度:浓度增加,反应速率加快;浓度减少,反应速率减慢。
(3)固体颗粒大小:颗粒越细,反应速率越快。
(4)反应物之间的接触面积:接触面积越大,反应速率越快。
(5)催化剂:催化剂可以降低反应活化能,加快反应速率。
3. 反应速率的表达式反应速率可以用化学式表达:v=k[A]^m[B]^n,其中k为速率常数,m和n为反应物的反应级数。
第二节化学平衡1. 化学平衡的概念化学平衡是指在一定条件下,反应物和生成物的浓度保持一定比例的状态。
2. 平衡常数平衡常数K是描述反应达到平衡时,反应物浓度和生成物浓度之比的一个常数。
3. 平衡常数的计算平衡常数K的计算公式为K=[C]^c[D]^d/[A]^a[B]^b,其中[]表示浓度,a、b、c、d为反应物和生成物的系数。
4. 影响化学平衡的因素(1)温度:温度升高,绝大多数反应的平衡常数会增大。
(2)浓度:浓度的增大或减小,可以影响反应的方向,但不会改变平衡常数的大小。
(3)压力:气相反应中,压力的增大可以影响反应的方向,但不会改变平衡常数的大小。
(4)催化剂:催化剂只影响反应的速率,不影响平衡常数的大小。
第三节化学平衡与能量1. 平衡与热力学在平衡状态下,反应物和生成物的自由能变化为0,即ΔG=0。
2. 平衡与热动力学反应物和生成物之间的能量差异,可以影响反应的速率,但不会改变平衡常数的大小。
3. 平衡与化学反应的方向离开平衡态后,系统会追求新的平衡态,反应向正向或逆向进行取决于反应物和生成物之间的浓度差异。
第四节化学平衡的应用1. 达到平衡的实验条件根据Le Chatelier原理,可以通过改变温度、压力、浓度、催化剂等条件来达到平衡。
化学平衡的知识点总结
化学平衡的知识点总结一、化学平衡的概念。
1. 定义。
- 在一定条件下的可逆反应里,当正反应速率与逆反应速率相等时,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态,叫做化学平衡状态。
例如,对于可逆反应N_2(g)+3H_2(g)⇌2NH_3(g),在一定温度、压强和催化剂等条件下,反应进行到一定程度时,正反应生成NH_3的速率和逆反应NH_3分解的速率相等,体系中N_2、H_2、NH_3的浓度不再发生变化,此时就达到了化学平衡状态。
2. 特征。
- 动:化学平衡是动态平衡,即达到平衡状态时,正、逆反应仍在进行,只是v_正=v_逆≠0。
例如在上述合成氨反应达到平衡时,N_2和H_2仍在不断反应生成NH_3,同时NH_3也在不断分解成N_2和H_2。
- 等:正反应速率等于逆反应速率,这是化学平衡状态的本质特征。
- 定:反应混合物中各组分的浓度保持不变,各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数等也保持不变。
- 变:化学平衡状态是在一定条件下建立的,当外界条件(如温度、压强、浓度等)改变时,平衡可能会发生移动。
二、化学平衡常数。
1. 定义。
- 对于一般的可逆反应aA + bB⇌ cC + dD,在一定温度下达到化学平衡时,反应的平衡常数K=([C]^c[D]^d)/([A]^a[B]^b),其中[A]、[B]、[C]、[D]分别表示平衡时各物质的浓度。
例如对于反应2SO_2(g)+O_2(g)⇌2SO_3(g),其平衡常数K =frac{[SO_3]^2}{[SO_2]^2[O_2]}(温度一定)。
2. 意义。
- K值的大小可以反映反应进行的程度。
K值越大,说明反应进行得越完全,反应物的转化率越高;K值越小,说明反应进行的程度越小,反应物的转化率越低。
- 对于同一可逆反应,K只与温度有关,与反应物或生成物的浓度无关。
3. 应用。
- 判断反应进行的方向:通过比较某一时刻反应的浓度商Q=([C]^c[D]^d)/([A]^a[B]^b)(Q与K表达式相同,但Q是任意时刻的)与K的大小关系来判断反应进行的方向。
第二章 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知识点总结要点一化学反应速率大小的比较(一)化学反应速率1.表示方法通常用单位时间内反应物浓度的_______________或生成物浓度的 _______________来表示。
2.数学表达式:,单位为。
对于Δc(反应物)=c(初)-c(末), 对于Δc(生成物)=c(末)-c(初)。
Δt表示反应所需时间,单位为等。
3.单位一般为_______________或_____________或______________ 。
4、对某一具体的化学反应来说,用不同物质的浓度变化来表示化学反应速率时,数值往往不同,其数值之比等于。
(二)根据化学方程式对化学反应速率的计算求解化学反应速率的计算题一般按以下步骤:①写出有关反应的化学方程式;②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量;③根据已知条件列方程式计算。
例如:反应 mA + nB pC起始浓度(mol/L) a b c转化浓度(mol/L) x某时刻浓度(mol/L) a-x(1)同一化学反应速率用不同物质表示时数值,但比较反应速率的快慢不能只看数值的大小,而要通过转化换算成同一物质表示,再比较数值的大小。
(2)比较化学反应速率与化学计量数的比值,如aA+bB==pY+qZ ,即比较与若则A表示的反应速率比B大。
(3)注意反应速率单位的一致性。
(4)注意外界条件对化学反应速率的影响规律。
在反应A+3B 2C+2D中,若某条件下v(A)=0.15 mol/ (L·min) , 则此时用v(B)表示该反应的化学反应速率为v(B)= _________ ;若起始条件下,物质C的物质的量为0,经过5秒后,C的物质的量浓度为0.45mol/L,则用v(C)表示该反应的化学反应速率为 _________ 。
(三)化学反应速率的测定按图安装两套装置,通过分液漏斗分别加入40 mL 1 mol/L和40 mL 4 mol/L的硫酸,比较二者收集10 mL H2所用的时间。
(完整版)化学平衡知识点总归纳,推荐文档
2.化学平衡状态
(1)概念:一定条件下的可逆反应中,
与
相等,反应体系中所有参加反应的物质的
的状态。
(2)化学平衡的建立
保持不变
(3)平衡特点
规避“2”个易失分点
1.注意两审
一审题干条件,是恒温恒容还是
;二审反应特点:(1)全部是气体参与的
有固体参与的等体积反应还是非等体积反应。
反应还是非等体积反应;(2)是
向着能够
的方向移动。
5.几种特殊情况
(1)当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时,由于其“浓度”是恒定的,不随其量的增减而 变化,故改变这些固体或液体的量,对化学平衡 影响。
(2)对于反应前后气态物质的化学计量数相等的反应,压强的变化对正、逆反应速率的影响程度是等同的,故平衡 。
(3)“惰性气体”对化学平衡的影响
。(注:E2 为逆反应的活化能)
气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)时对反应速率的影响 1.恒容 充入“惰性气体”→总压增大→物质浓度 (活化分子浓度 )→反应速率 。 2.恒压 充入“惰性气体”→体积增大→物质浓度 (活化分子浓度 )→反应速率 。
考点三 控制变量法探究影响化学反应速率的因素 影响化学反应速率的因素有多种,在探究相关规律时,需要控制其他条件 ,只改变某一个条件,探究这一条件 对反应速率的影响。变量探究实验因为能够考查学生对于图表的观察、分析以及处理实验数据归纳得出合理结论的 能力,因而在这几年高考试题中有所考查。解答此类试题时,要认真审题,清楚实验目的,弄清要探究的外界条件 有哪些。然后分析题给图表,确定一个变化的量,弄清在其他几个量 的情况下,这个变化量对实验结果的影响, 进而总结出规律。然后再确定另一个变量,重新进行相关分析。但在分析相关数据时,要注意题给数据的有效性。
2019新人教版高中化学选择性必修一第二章重点知识点归纳总结(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一、化学反应速率1、化学反应速率:定量描述化学反应快慢程度的物理量。
2、表示方法:用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
(1)表达式:V =Δc /Δt(2)单位:mol/(L·min)或mol/(L·s)3、化学反应速率的测定(1)测定原理:利用与化学反应中任何一种化学物质的浓度相关的可观测量进行测定。
(2)测定方法①直接观察测定:如释放出气体的体积和体系的压强等。
②科学仪器测定:在溶液中,当反应物或生成物本身有较明显的颜色时,可利用颜色变化和显色物质与浓度变化间的比例关系测量反应速率。
4、化学反应速率的计算(1)公式法:v =Δc Δt =Δn V Δtv (反应物)=-Δc反应物Δtv (生成物)=Δc生成物Δt (2)运用同一反应中“速率之比等于化学计量数之比”的规律进行计算。
对于一个化学反应:m A +n B===p C +q D,v (A)=-Δc A Δt,v (B)=-Δc B Δt,v (C)=Δc C Δt,v (D)=Δc D Δt,且有:vA m=v B n=v C p=v D q。
(3)“三段式”法①求解化学反应速率计算题的一般步骤:写出有关反应的化学方程式;找出各物质的起始量、转化量、某时刻量;转化量之比等于化学计量数之比;先根据已知条件列方程计算:反应:m A(g)+n B(g)=p C(g)起始浓度/mol·L -1:a b c 转化浓度/mol·L-1:xnx m px m 某时刻(t s)浓度/mol·L -1:a -xb -nx mc +px m再利用化学反应速率的定义式求算:v (A)=x tmol·L -1·s -1;v (B)=nx mtmol·L -1·s -1;v (C)=px mtmol·L -1·s -1。
高中化学16化学反应速率与化学平衡
一、化学反应速率的定义及公式1.定义化学反应快慢的表达方法,即单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
2.表达式单位:mol/(L·s)或mol/(L·min )3.注意点(1)同一反应方程式中,各物质的速率比等于其系数比。
(2)能进行浓度变化计算的才能用来表示反应速率,如纯固体就无法计算浓度,敞口容器中就无法计算气体的浓度,因此不能用它们来表示浓度。
(3)比较反应速率快慢必须换算为同一种物质的反应速率(也可以将各反应速率除以各自的系数进行比较)。
【练一练】在一个2L 的定容容器内,A 和B 反应生成C ,假定反应由A 、B 开始,它们的起始浓度均为2mol/L 。
反应进行2min 后A 的物质的量为1.6mol ,B 的物质的量为1.2mol ,C 的物质的量为1.2mol 。
则2min 内反应的平均速率v A =___________,v B =____________,v C =____________。
该反应的化学方程为__________________________。
【答案】0.6mol/L·min0.7mol/L·min0.3mol/L·min6A + 7B → 3C二、影响化学反应速率的因素1.总结化学反应速率与化学平衡知识梳理tc v ∆∆=⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧射线、电磁波等因素。
大小、光、超声波、放其它因素:反应物颗粒催化剂和负催化剂)催化剂:(注意:有正。
度),则反应速率增大实际上是增大反应物浓压强:增大气体压强(速率越快浓度:浓度越大,反应速率越大温度:温度越高,反应外因:质内因:反应物本身的性.54..3.2.12.解析(1)温度:温度越高,化学反应速率越大注意:对于任何一个反应,不管是吸热,还是放热,只要温度升高,化学反应速率都在增大。
【练一练】设C+CO22CO(正反应为吸热反应),反应速率为v1;N2+3H22NH3(正反应放热),反应速率为v2,对于上述反应,当温度升高时v1和v2的变化情况是()A.同时增大B.同时减小C.v1增大,减小v2D.v1减小,增大v2【答案】A(2)浓度:浓度越大,化学反应速率越大注意:对于纯固体或纯液体,增加其量,化学反应速率不变。
化学反应速率与化学平衡知识点归纳完整版
化学反应速率与化罟平衡知识点归纳■集团标准化办公室:[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN 有:v(A) :v(B) : v(C) : v(D) =m : n : p : q讽A) _ y(B) _ "(C)_ ND)m n p q或:③化学反应速率不取负值而只取正值.④在整个反应过程中,反应不是以同样的速率进行的,因此,化学反应速率是平均速率而不是瞬时速率.[有效碰撞]化学反应发生的先决条件是反应物分子(或离子)之间要相互接触并发生碰撞,但并不是反应物分子(或离子)间的每一次碰撞都能发生化学反应.能够发生化学反应的一类碰撞叫做有效碰撞.[活化分子]能量较高的、能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子.说明①活化分子不一定能够发生有效碰撞,活化分子在碰撞时必须要有合适的取向才能发生有效碰撞.②活化分子在反应物分子中所占的百分数叫做活化分子百分数.当温度一定时,对某一反应而言,活化分子百分数是一定的.活化分子百分数越大,活化分子数越多,有效碰撞次数越多.[影响化学反应速率的因素]I.决定因素(内因):反应物本身的性质II.条件因素(外因)压强对于有气体参与的化学反应,其他条件不变时(除体积),增大压强,即体积减小,反应物浓度增大,单位体积内活化分子数增多,单位时间内有效碰撞次数增多,反应速率加快;反之则减小.若体积不变,加压(加入不参加此化学反应的气体)反应速率就不变.因为浓度不变,单位体积内活化分子数就不变.但在体积不变的情况下,加入反应物,同样是加压,增加反应物浓度,速率也会增加.温度只要升高温度,反应物分子获得能量,使一部分原来能量较低分子变成活化分子,增加了活化分子的百分数,使得有效碰撞次数增多,故反应速率加大(主要原因)•当然,由于温度升高,使分子运动速率加快,单位时间内反应物分子碰撞次数增多反应也会相应加快(次要原因)催化剂使用正催化剂能够降低反应所需的能量,使更多的反应物分子成为活化分子,大大提高了单位体积内反应物分子的百分数,从而成千上万倍地增大了反应物速率. 负催化剂则反之.浓度当其它条件一致下,增加反应物浓度就增加了单位体积的活化分子的数目,从而增加有效碰撞,反应速率增加,但活化分子百分数是不变的.其他因素增大一定量固体的表面积(如粉碎),可增大反应速率,光照一般也可增大某些反应的速率;此外,超声波、电磁波、溶剂等对反应速率也有影响.图表如下:二、化学平衡状态(1)前提一一密闭容器中的可逆反应⑵条件 ----- 定条件的T、P、c 一一影响化学平衡的因素⑶本质一V (正)二V (逆)H0⑷特征表现一一各组分的质量分数不变化学平衡可以用五个字归纳:逆:研究对象是可逆反应动:动态平衡.平衡时v正=v逆H0等:v(正)=v(逆)定:条件一定,平衡混合物中各组分的百分含量一定(不是相等);变:条件改变,原平衡被破坏,发生移动,在新的条件下建立新的化学平衡.【说明】a.绝大多数化学反应都有一定程度的可逆性,但有的逆反应倾向较小,从整体看实际上是朝着同方向进行的,例如NaOH + HC1 = NaCl + HOb・有气体参加或生成的反应,只有在密闭容器中进行时才可能是可逆反应.如CaC03受热分解时,若在敞口容器中进行,则反应不可逆,其反应的化学方程式应写为:CaCOs邑CaO + CO";若在密闭容器进行时,则反应是可逆的,其反应的化学方程式应写为:CaC034^Ca0 + C02可逆反应的特点:反应不能进行到底.可逆反应无论进行多长时间,反应物都不可能100%地全部转化为生成物.1.化学平衡状态①定义:一定条件(恒温、恒容或恒压)下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物(包括反应物和生成物)中各组分的质量分数(或体积分数)保持不变的状态.②化学平衡状态的形成过程:在一定条件下的可逆反应里,若开始时只有反应物而无生成物,根据浓度对化学反应速率的影响可知,此时v正最大而、'为0.随着反应的进行,反应物的浓度逐渐减小,生成物的浓度逐渐增大,则、7越来越小而v辿越来越大.当反应进行到某一时刻,、,疋=^逆,各物质的浓度不再发生改变,反应混合物中各组分的质量分数(或体积分数)也不再发生变化,这时就达到了化学平衡状态.2 .化学平衡的标志:(处于化学平衡时)①、速率标志:v jE = v逆H0;②、反应混合物中各组分的体积分数、物质的量分数、质量分数不再发生变化;③、反应物的转化率、生成物的产率不再发生变化;④、反应物反应时破坏的化学键与逆反应得到的反应物形成的化学键种类和数量相同;⑤、对于气体体积数不同的可逆反应,达到化学平衡时,体积和压强也不再发生变化.【例1】在一定温度下,反应A:(g) + B:(g)— 2AB(g)达到平衡的标志是(C )A.单位时间生成n mol的A:同时生成n mol的ABB.容器内的压强不随时间变化C.单位时间生成2n mol的AB同时生成n mol的D.单位时间生成n mol的A:同时生成n mol的B:3.化学平衡状态的判断举例反应:mA(g)+nB(g)宁亠pC(g)+qD(g)混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定平衡②各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡③各气体的体积或体积分数一定平衡④总压强、总体积、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同时生成m molA,即v正刊逆'F衡②在单位时间内消耗了n mo IB同时生成p molC,均指v正不一定平衡③vA: vB: vC: vD=m: n: p: q, v正不一定等于v逆不一定平衡④在单位时间内生成了n molB,同时消耗q molD,因均指v逆不一定平衡压强①m+nHp+q时,总压力一定(其他条件一定)平衡②m+n二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分子量一定,①当m+nHp+q时,平衡②当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,在其他条件不变的条件下,体系温度一定时平衡体系的密度密度一定不一定平衡判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据图表4.化学平衡移动⑴勒夏特列原理:如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强和温度等),平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动.其中包含:①影响平衡的因素:浓度、压强、温度三种;②原理的适用范围:只适用于一项条件发生变化的情况(即温度或压强或一种物质的浓度),当多项条件同时发生变化时,情况比较复杂;③平衡移动的结果:只能减弱(不可能抵消)外界条件的变化.⑵平衡移动:是一个“平衡状态f不平衡状态一新的平衡状态”的过程•一定条件下的平衡体系,条件改变后,可能发生平衡移动•即总结如下:⑶影响化学平衡移动的条件①浓度、温度的改变,都能引起化学平衡移动.而改变压强则不一定能引起化学平衡移动.强调:气体体积数发生变化的可逆反应,改变压强则能引起化学平衡移动;气体体积数不变的可逆反应,改变压强则不会引起化学平衡移动.催化剂不影响化学平衡.②速率与平衡移动的关系:I. V正二V逆,平衡不移动;II. vQv逆,平衡向正反应方向移动;”:<v逆,平衡向逆反应方向移动.强调:加快化学反应速率可以缩短到达化学平衡的时间,但不一定能使平衡发生移动.③平衡移动原理:(勒夏特列原理)⑷转化率变化的一般规律(用等效平衡原理来分析)①当温度、压强(造成浓度变化的压强变化)造成平衡正向移动时,反应物转化率一定增大②若反应物只有一种:aA(g)=bB(g)+cC(g),在恒温恒压状态下,若n(C):n(B)=c:b,充入A,转化率不变;在恒温恒容状态下,在不改变其他条件时,增加A的量,A的转化率与气体物质的计量数有关:①若a = b + c : A的转化率不变;②若a > b + c : A的转化率增大;③若a < b + c : A的转化率减小.③若反应物不只一种:aA (g) +bB (g) =cC (g) +dD (g)a在不改变其他条件时,只增加A的量,A的转化率减小,而B的转化率增大.B将C、D全部转化成A、B得到一个A、B的物质的量之比,按照这个比例加入A、B,恒温恒压时,转化率不变;恒温恒容时,反应物的转化率与气体物质的计量数有关:若a+b二c+d, A、B的转化率都不变;若a+b>c+d, A、B的转化率都增大;若a+b<c+d, A、B的转化率都减小.Y若n(A):n(B)=a:b,恒温恒压时,只要加入C、D的量之比符合C、D的化学计量数之比,转化率不变;恒温恒容时,若a+b二c+d, A、B的转化率都不变,若a+b>c+d, A、B的转化率都增大,若a+b〈c+d, A、B的转化率都减小④同一个化学反应,等量加入反应物时,在恒压容器中的转化率总是大于等于在恒容容器中的转化率,当且仅当反应的An二0时转化率相等(此时就等效于恒压).对以上3种情况可分别举例,可加深对概念的理解:例1:某恒温恒容的容器中,建立如下平衡:2N0: (Q —NO, (g),在相同条件下,若分别向容器中通入一定量的N0:气体或NQ气体,重新达到平衡后,容器内NQ的体积分数比原平衡时()A.都增大B.都减小C.前者增大后者减小D.前者减小后者增大解析:2N0: (g) — NQ (g)是气体体积减小的可逆反应.反应达到平衡后,无论向密闭容器中加入 g还是NQi气体,可视为加压,平衡都向右移动,达到新平衡时N0:的转化率都增大.答案选A例2:—定温度下,将5 mol PC"通入一个容积不变的反应器中,达到如下平衡:PC15 (g)宁亠PC13 (g) +C12 (g),测得平衡混合气体压强为p,此时再向反应器中通入mol PC15,在温度不变的条件下再度达到平衡,测得压强为必,下列判断正确的是()A. B. PCX的转化率增大C. 2p\5 D. PCh% (体积含量)减少解析:PC15 (g) — PC13 (g) +C1: (g)是气体体积增大的可逆反应.如反应达到平衡后,再向密闭容器中加入PC“ PCh的物质的量会有增加,此时可视为加压,平衡向左移动,反应达到新的平衡时PCh在平衡混合物中的百分含量也较原平衡时有所增加,但PC"的转化率降低.答案选A例3: 2HI (g) = H2 (g) +I2 (g)是气体体积不变的可逆反应,反应达到平衡后,再向固定密闭容器中加入HI,使c (HI)的浓度增大,HI平衡转化率不变.对于气体体积不变的可逆反应,反应达到平衡后增加反应物,达到新的化学平衡时反应物的转化率不变.应注意的是,实际应用时,题目所给的条件并不向上面总结的那么理想化,因此应该利用等效平衡知识具体问题具体分析.⑸压强变化对于转化率的影响对于可逆反应aA(g) +bB(g) --cC (g) +dD (g), (a+bHc+d)在压强变化导致半衡移动时,充入“惰性气体”化学平衡朝哪个方向移动转化率如何变化可归纳为以下两方面:1.恒温恒容条件下充入“惰性气体”,化学平衡不移动.因平衡体系的各组分浓度均未发生变化,故各反应物转化率不变.2.恒温恒压条件下充入“惰性气体”,化学平衡向气体体积增大的方向移动.因为此时容器容积必然增大,相当于对反应体系减压,继而可判断指定物质的转化率变化.变式训练:1、在一容积可变的密闭容器中,通入lmolX和3molY,在一定条件下发生如下反应:X(g)+3Y(g) —2Z(g),到达平衡后,Y的转化率为a%,然后再向容器中通入2molZ,保持在恒温恒压下反应,当达到新的平衡时,Y的转化率为b%.则a与b的关系是()2、 A. a = b B. a>b C. a<b D.不能确定3、2、两个体积相同的密闭容器/、B,在A中充入50:和Q各lmol,在B中充入S0:和0各2 mol,加热到相同温度,有如下反应2S0:(g) + 0:(g) =^2S03(g),对此反应,下述不正确的是()A.反应速率B>AB. SO:的转化率B>AC.平衡时各组分含量B = AD.平衡时容器的压强B>A 3、一定量混合气体在密闭容器中发生如下反应:xA(气)+yB(气)=nC(气),达到平衡后,测得A气体的浓度为L.保持温度不变将容器的容积扩大1倍,再达平衡时,测得A气体的浓度为L,则下列叙述中正确的是() A、x+y<nB、该化学平衡向右移动C、B的转化率增大D、C的体积分数减小4、一定温度下,在一个体积可变的密闭容器中加入2 molH:和2 molN:,建立如下平衡:N2(g)+3H2(g) =F^2NH3(g)相同条件下,若向容器中再通入1 mol H:和,1 niolN?又达到平衡.则下列说法正确的是()A. NHs的百分含量不变B.血的体积分数增大C.N?的转化率增大D. NHs的百分含量增大5、某温度下的密闭容器中发生如下反应:2M(g)+N(g) —2E (g),若开始时只充入2 mol E(g),达平衡时,混合气体的压强比起始时增大了20%;若开始时只充入2 mol M和1 mol N的混合气体,则达平衡时M的转化率为()A. 20%% %% 参考答案:1、A 2、C 3、D 4、A 5、C总之,判断转化率的变化关键是正确判断平衡移动的方向,当增大物质的浓度难以判断平衡移动的方向时,可转化为压强问题进行讨论;当增大压强难以判断平衡移动的方向时,可转化为浓度问题进行讨论.5、等效平衡问题的解题思路⑴概念:同一反应,在一定条件下所建立的两个或多个平衡中,混合物中各成分的含量相同,这样的平衡称为等效平衡.⑵分类:①等温等容条件下的等效平衡:在温度和容器体积不变的条件下,改变起始物质的加入情况,只要可以通过可逆反应的化学计量数比换算成左右两边同一边物质的物质的量相同,则两平衡等效,这种等效平衡可以称为等同平衡.②等温等压条件下的等效平衡:在温度和压强不变的条件下,改变起始物质的加入情况,只要可以通过可逆反应的化学计量数比换算成左右两边同一边物质的物质的量比值相同,则两平衡等效,这种等效平衡可以称为等比例平衡.③等温且AnR条件下的等效平衡:在温度和容器体积不变的条件下,对于反应前后气体总分子数不变的可逆反应,只要可以通过可逆反应的化学计量数比换算成左右两边任意一边物质的物质的量比值相同,则两平衡等效,这种等效平衡可以称为不移动的平衡.【归纳】等效平衡规律对于可逆反应mA(g) +nB(g) =pC(g) +qD(g),在两种不同起始状态下反应,达平衡后互为等效平衡的条件是:6、速率和平衡图像分析⑴分析反应速度图像①看起点:分清反应物和生成物,浓度减小的是反应物,浓度增大的是生成物,生成物多数以原点为起点.②看变化趋势:分清正反应和逆反应,分清放热反应和吸热反应.升高温度时,吸热〉AV放热.③看终点:分清消耗浓度和增生浓度.反应物的消耗浓度与生成物的增生浓度之比等于反应方程式中各物质的计量数之比.④对于时间一一速度图像,看清曲线是连续的,还是跳跃的•分清“渐变”和“突变”、“大变”和“小变”.增大反应物浓度V正突变,V逆渐变.升高温度,V 吸热大增,V放热小增.⑵化学平衡图像问题的解答方法:①三步分析法:一看反应速率是增大还是减小;二看AV正、AV逆的相对大小;三看化学平衡移动的方向.②四要素分析法:看曲线的起点;看曲线的变化趋势;看曲线的转折点;看曲线的歿占③先拐先平:对于可逆反应mA(g) + nB(g) P C(g) + qD(g),在转化率-时间曲线中,先出现拐点的曲线先达到平衡•它所代表的温度高、压强大.这时如果转化率也较高,则反应中m+n>p+q.若转化率降低,则表7j< m+n<p+q.④定一议二: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. 化学反应速率化学反应进行的快慢程度,用单位时间反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示.解化学平衡图像题的技巧1、弄清横坐标和纵坐标的意义.2、弄清图像上点的意义,特别是一些特殊点(如与坐标轴的交点、转折点、几条曲线的交叉点)的意义.3、弄清图像所示的增、减性.4、弄清图像斜率的大小.5、看是否需要辅助线.6、看清曲线的起点位置及曲线的变化趋势N 2 + 3比空鱼2NH3 c (N 2)-C \H 2)7、 先出现拐点的曲线先平衡,所处的温度较高或压强较大;还可能是使用正催化 剂 8、 定压看温度变化;定温看压强变化.7、化学平衡常数在一定温度下,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,简称平衡常 数.用符号K 表示.(1) 平衡常数K 的表达式:对于一般的可逆反应:吟.(£c 「阴((月) qD@)K = c'\A) c n (B) 当在一定温度下达到化学平衡时,该反应的平衡常数为:【注意】: a.在平衡常数表达式中,反应物A 、B 和生成物C 、D 的状态全是气态,c(A)、 c ⑻、c(C)、c(D)均为平衡时的浓度.b.当反应混合物中有固体或纯液体时,他们的浓度看做是一个常数1,不必写入 为: 又如,在密闭容器中进行的可逆反应CaCO 3(s)輕CaO(s) + CO : t 的平衡常数表 达式为:K=C (CO 2)C.平衡常数K 的表达式与化学方程式的书写方式有关.例如:2NH 34^N Z + 3H :K =£(”2)3(弘) 2 c\NH y ) N, + H^NH 3 K - ⑴心3 c l,2(N 2)c y2(H 2) pC(g) +平衡常数的表达式中.例如,反应在高温下FesOMs) + 4H 2翟 K _C \H 2O) ~ C \H 2) 3Fe(s) + 4H :O(g)的平衡常数表达式显然,心、K,、K3具有如下关系:K、=(K)"(2)平衡常数K值的特征:①K值的大小与浓度、压强和是否使用催化剂无关.即对于一个给定的反应,在一定温度下,不论起始浓度(或压强)和平衡浓度(或压强)如何,也不论是否使用催化剂,达平衡时,平衡常数均相同.②K值随温度的变化而变化.对于一个给定的可逆反应,温度不变时,K值不变(而不论反应体系的浓度或压强如何变化);温度不同时,K值不同.因此,在使用平衡常数K 值时,必须指明反应温度.(3)平衡表达式K值的意义:①判断可逆反应进行的方向.对于可逆反应:mA(g) + nB(g) = pC(g) + qD(g),如果知道在一定温度下的平衡常数,并且知道某个时刻时反应物和生成物的浓度,就可以判断该反应是否达到平衡状态,如果没有达到平衡状态,则可判断反应进行的方向•将某一时刻时的生成物的浓度用化学方程式中相应的化学计量数・cUD)门H(C)为指数的乘积,与某一时刻时的禺物{嘲颐邳学方程式中相应的化学计量数为指数的乘积之比值,叫做浓度商,用Qc表示.即:当Qc=K时,体系达平衡状态;当Qc<K,为使Qc等于K,则分子(生成物浓度的乘积)应增大,分母(反应物浓度的乘积)应减小,因此反应白左向右(正反应方向)进行,直至到达平衡状态;同理,当Q C>K时,则反应自右向左(逆反应方向)进行,直至到达平衡状态.②表示可逆反应进行的程度.起始m n 0 0 转化ax bx ex dx 平衡 m-ax n~bxex dx 根据“三段式”可以求出关于这个可逆反应的某种物质的反应速率、 转化率、质量(或体积等)分数以及反应的平衡常数等技巧一:三步法三步是化学平衡计算的一般格式,根据题意和恰当的假设列出起始量、转化量、平 衡量•但要注意计算的单位必须保持统一,可用mol 、mol/L,也可用L.例1 X 、Y 、Z 为三种气体,把a mol X 和b mol Y 充入一密闭容器中,发生反应X + 2Y — 2Z,达到平衡时,若它们的物质的量满足:n (X) + n (Y) = n (Z),则Y 的转化率为() 解析:设Y 的转化率为Q技巧二:差量法差量法用于化学平衡计算时,可以是体积差量、压强差量、物质的量差量等等. A 、字 xlOO%^7^x100% 经%100% 5aX + 2Y 匸2Z 起始 (m?l) ab 0 转化—ba2 (mol) ba ba 平衡 (m 吗勺% —b- ba ba + b_ ba 二 ba ,解 翟拱X100%依题意有:a .故应选B.例2某体积可变的密闭容器,盛有适量的A 和B 的混合气体,在一定条件下发生 反应:A + 3B — 2C,若维持温度和压强不变,当达到平衡时,容器的体积为V L,其中C 气体的体积占10%,下列推断正确的是() ①原混合气体的体积为L ②原混合气体的体积为L③ 反应达平衡时,气体A 消耗掉L ④反应达平衡时,气体B 消耗掉L A 、B 、②④C 、①③D 、①④ 解析: A + 3B — 2CAV 起始 (L) 1 32 2平衡 (L)所以原混合气体的体积为VL+ L = L,由此可得:气体A 消耗掉L,气体B 消 耗掉L.故本题选A.变式某温度下,在密闭容器中发生如下反应,2A@)==2B@)+C(g),若开始时 只充入2 mol A 气体,达平衡时,混合气体的压强比起始时增大了 20%,则平衡 时A 的体积分数为___________ 解析:等温度、等体积时,压强增大了 20%,也就是气体的物质的量增多了 2 mol X20%= mol,即平衡时气体的物质的量变为mol.2A@)==2B(g)+ C(g) An 2 2 1 1 变化(mol)平衡时,n(A)=2 mol — mol = mol, n (总)二mol,故A 的体积分数为:X100%二 50%. 1.2mol 2.4mol4mol IL — 0.94/776;// L4mol/L2、原子个数守恒例4加热时,N :05可按下列分解:N :05 — N :03 + 0二、Nrft 又可按下列分解: N 203 — N :0 + 0:>今将4 molN 205充入一升密闭容器中,加热至t°C 时反应达到了 平衡状态•平衡时,c (02) = mol/L, c (N 203) = mol/L, c (N :0) = ___________________ mol/L,此时NO 的分解率为 ___________ .解析:N2O5的起始浓度为c (NA )=4mol/L,平衡时的气体成份及浓度为:达平衡时的气体成份:N :05 N 2O 3 N 2O 02平衡浓度(mol/L) 由N 原子守怛:2x + l ・62x2 + 2y = 2x4由 0 原子守恒:5x +1.62x 3 4- y + 4.5 x 2 = 5 x 4解得:*玄mol 凸牠吳二mol/L,所以% (田亦 mol/L, N©的分解率28G + 2〃 — 17C 28a + 2b34c 技巧三swfea +b + c1、质量守恒 …xlOO% 28a + 2b例3、a mol N?与b mol H?混合,要一定条件下反应达到平衡,生成了 c mol NH ,则NHs 在平衡体系中质量分数为() 28. + 2//100%A 、B 、C 、D 、解析:由质量守恒定律可知:在平衡体系中的混合气体总质量应等于反应前%和比 混合气的总质量•即NH 在平衡体系中的质量分数为 .故本题应选 B. x 100% = 76.5%变式一定温度下,反应2S0,g) + 02(g)有土2S03(g)达到平衡时,n(S02):n(02):n(S0s)=2:3:4.缩小体积,反应再次达到平衡时,n(02)= mol, n(S03)= mol,此时SO:的物质的量应是()A.molB. molC. molD. mol解析:设第一次平衡时n(SOj、n(0:)、n (S0s)分别为2xmol > 3xmol> 4xmol,第二次半衡时n(SOj二ymol.由0 元素守恒得:2x • 2 + 3x • 2 + 4x • 3=2y+X2+X 3由S元素守恒得:2x + 4x二y +解得:x=, y=.答案:A.变式一定条件下,在一密闭容器中通入一定量SO:和0:的混合气体,发生如下反应:2S0,g)+0: (. = 2SO3(g) AH<0反应达平衡后SO,、0:和SO3的物质的量之比为3:4:6,保持其它条件不变,降低温度后达到新的平衡时,0:和SO3的物质的量分别是11 mol和20 mol,此时容器内S0:的物质的量应是A 07 molB 09 molC 11 molD 13 mol解析:设第一种平衡状态下0:为$则S03为变成第二种平衡时0:变化量为233222S02g + 02g「2SO3g起始(mol) Xx+2y=¥解得:x=12 mol平衡(mol) 1120技巧四:估算法 例5在一定体积的密闭容器中放入3L 气体R 和5L 气体Q,在一定条件下发生反 应:2R (g) + 5Q (g) — 4X (g) + nY (g)反应完全后,容器温度不变,混合 气体的压强是原来%,则化学方程式中的n 值是()A 、 2B 、 3C 、 4D 、 5解析:本题看似化学平衡的计算,但实则不然,题干中最关键的一句话为“压强是 原来%”说明体积和温度不变,压强减小了,故该反应是气体的物质的量减小的反 应,即2 + 5 > 4 + n,即n 〈3.故选A.技巧五:赋值法例6在一密闭容器中,用等物质的量的A 和B 发生如下反应:A (g)+ 2B (g) — 2C (g),反应达到平衡时,若混合气体中A 和B 的物质的量 之和与C 的物质的量相等,则这时A 的转化率为() A 、 40% B 、 50% C 、 60% D 、 70%解析:由题意可知:设A 反应掉一半(即转化率为50%),则可推知B 全部反应掉 (即转化率为100%),很显然,这是不可能的,故A 的转化率必小于50%.正确答 案应选A.技巧六:极端假设法转化(mol) y 答案:A.2y x~y=ll y=01 mol化学平衡研究的对象是可逆反应,这类反应的特点是不能进行到底.据此,若假定某物质完全转化(或完全不转化),可求出其它物质的物质的量(或物质的量浓度、气体体积)的范围.1、判断化学平衡移动方向例7在一密闭容器中,aA (g) — bB (g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原來的60%,则( )A、平衡向正反应方向移动了B、物质A的转化率减少了C、物质B的质量分数增加了D、a > b解析:保持温度不变,将容器体积增加一倍(即减小压强),假如化学平衡不移动,则各种物质的浓度都应是原平衡时的一半,但现在生成物B的浓度却是原平衡的60%,这说明平衡向正反应方向发生移动,A的转化率升高,所以化学计量数b > a,又由于B的物质的量增加,B的质量增加,物质B的质量分数必然增大(因为总质量保持不变).故本题应选AC.2、判断生成物的量 23例8在一密闭容器中充入lmolCO和lmolH:0,e),在一定条件下发生反应:CO (g) + H20 (g) — CO: (g) + H2 (g),达到平衡时,生成molC0:,当H’O(g)改为钿。
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化学反应速率和平化学衡【命题规律】化学反应速率和化学平衡是高考的必考内容,其主要命题内容有:①化学反应速率影响因素及计算;②化学平衡状态的判断及影响因素;③应用平衡原理判断反应进行的方向;④化学反应速率和化学平衡的图象分析;⑤转化率、平衡常数的含义及简单计算。
将化学反应速率和化学平衡移动的原理与化工生产、生活实际相结合的题目是最近几年的高考命题的热点。
特别是化学平衡常数的影响因素及其计算是新教材增加的内容,应引起同学们的关注 。
【知识网络】【重点知识梳理】一 物质状态和浓度对反应速率的影响1.对于有固体参加的化学反应而言,由于在一定条件下,固体的浓度是固定的,所以固体物质在化学反应中浓度不改变,因此在表示化学反应速率时,不能用固体物质。
但因为固体物质的反应是在其表面进行的,故与其表面积有关,当固体颗粒变小时,会增大表面积,加快反应速率。
2.对于有气体参加的反应而言,改变压强,对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度改变所致。
所以,在讨论压强对反应速率的影响时,应区分引起压强改变的原因,这种改变对反应体系的浓度产生何种影响,由此判断出对反应速率产生何种影响。
对于气体反应体系,有以下几种情况: (1)恒温时:增加压强――→引起体积缩小――→引起浓度增大――→引起反应速率加快。
(2)恒容时:①充入气体反应物――→引起浓度增大――→引起总压增大――→引起速率加快 ②充入“惰气”――→引起总压增大,但各分压不变,即各物质的浓度不变,反应速率不变。
(3)恒压时:充入:“惰气”――→引起体积增大――→引起各反应物浓度减少――→引起反应速率减慢。
二 外界条件对化学反应速率的影响三 化学反应速率的图象图象也是一种表达事物的语言符号,化学反应速率图象是将化学反应速率变化的状况在直角坐标系中以图的形式表达的结果,是化学反应速率变化规律的反映。
认识和应用化学反应速率图象时,要立足于化学方程式,应用化学反应速率变化的规律,分析直角坐标系及其图象的涵义。
1.化学反应CaCO 3+2HCl===CaCl 2+CO 2↑+H 2O(1)其他条件一定,反应速率随着c(HCl)的增大而增大,如图①。
(2)其他条件一定,反应速率随着温度的升高而增大,如图②。
(3)随着反应时间的延长,c(HCl)逐渐减小,化学反应速率逐渐减小,如图③。
2.化学反应2H 2S(g)+SO 2(g)===3S↓(s)+2H 2O(g)(1)其他条件一定,增大气态反应物的压强(缩小气体容器的容积),反应速率随着压强的增大而增大。
如图①。
(2)其他条件一定,减小气态反应物的压强(扩大气体容器的容积),反应速率随着压强的减小而减小,如图②。
(3)温度、气体容器的容积都一定,随着时间的增加,SO2、H2S 物质的量逐渐减少,气体的压强逐渐减小,反应速率逐渐减小,如图③。
(4)分别在较低温度T1和较高温度T2下反应,气态反应物的压强都是逐渐增大(缩小容器容积),反应速率随着压强的增大而增大及随着温度的升高而增大,如图④。
四 化学平衡状态的特征和判断方法 1.化学平衡状态的特征化学平衡状态的特征可以概括为:逆、等、动、定、变。
(1)“逆”——研究对象是可逆反应。
(2)“等”——化学平衡状态建立的条件是正反应速率和逆反应速率相等,即v 正=v 逆,这是可逆反应达到平衡状态的重要标志。
(3)“动”——指化学反应已达到化学平衡状态时,反应并没有停止,实际上正反应与逆反应始终在进行,只是正反应速率等于逆反应速率,即v 正=v 逆≠0,所以化学平衡状态是动态平衡状态。
(4)“定”——在一定条件下可逆反应一旦达到平衡(可逆反应进行到最大的程度)状态时,在平衡体系的混合物中,各组成成分的含量(即反应物与生成物的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数等)保持一定而不变(即不随时间的改变而改变)。
这是判断体系是否处于化学平衡状态的重要依据。
(5)“变”——任何化学平衡状态均是暂时的、相对的、有条件的(与浓度、压强、温度等有关),而与达到平衡的过程无关(化学平衡状态既可从正反应方向开始达到平衡,也可以从逆反应方向开始达到平衡)。
当外界条件变化时,原来的化学平衡也会发生相应的变化。
2.化学平衡状态的判断方法(1)直接判定:v正=v逆(实质)①同一物质:该物质的生成速率等于它的消耗速率。
②不同的物质:速率之比等于方程式中的系数比,但必须是不同方向的速率。
(2)间接判定:①各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度保持不变。
②各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数保持不变。
③若反应前后的物质都是气体,且系数不等,总物质的量、总压强(恒温、恒容)、平均摩尔质量、混合气体的密度(恒温、恒压)保持不变。
④反应物的转化率、产物的产率保持不变。
总之,能变的量保持不变说明已达平衡。
(如下表所示)例举反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 是否平衡状态混合物体系中各成分的量①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定是②各物质的质量或各物质的质量分数一定是③各气体的体积或体积分数一定是④总体积、总压强、总物质的量、总浓度一定不一定正反应速率与逆反应速率的关系①在单位时间内消耗了m mol A,同时生成m mol A,即v正=v逆是②在单位时间内消耗了n mol B,同时消耗了p mol C,则v正=v逆是③vA∶vB∶vC∶vD=m∶n∶p∶q,v正不一定等于v逆不一定④在单位时间内生成n mol B,同时消耗q mol D,均指v逆,v正不一定等于v逆不一定压强①若m+n≠p+q,总压强一定(其他条件不变) 是②若m+n=p+q,总压强一定(其他条件不变) 不一定平均相对分子质量①M r一定,只有当m+n≠p+q时是②M r一定,但m+n=p+q时不一定温度任何化学反应都伴随着能量变化,在其他条件不变的情况下,体系温度一定时是体系的密度密度一定不一定特别提醒:①化学平衡的实质是v(正)=v(逆)≠0时,表现为平衡体系中各组分的物质的量或物质的量分数不再变化,因此v(正)=v(逆)>0是化学平衡判断的充要条件。
②运用v(正)=v(逆)≠0时,注意方向和数量关系。
③学会“变”与“不变”判断。
“变”就是到达平衡过程中量“变”,而到达平衡后“不变”。
否则,不一定平衡。
五等效平衡1.等效平衡在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,同一可逆反应体系,不管是从正反应开始,还是从逆反应开始,在达到化学平衡状态时,任何相同组分的百分含量(体积分数、物质的量分数等)均相同,这样的化学平衡互称等效平衡(。
概念的理解:(1)外界条件相同:通常可以是①恒温、恒容,②恒温、恒压。
(2)“等效平衡”与“完全相同的平衡状态”不同:“完全相同的平衡状态” 是指在达到平衡状态时,任何组分的物质的量分数(或体积分数)对应相等,并且反应的速率等也相同,但各组分的物质的量、浓度可能不同。
而“等效平衡”只要求平衡混合物中各组分的物质的量分数(或体积分数)对应相同,反应的速率、压强等可以不同(3)平衡状态只与始态有关,而与途径无关,(如:①无论反应从正反应方向开始,还是从逆反应方向开始②投料是一次还是分成几次③反应容器经过扩大—缩小或缩小—扩大的过程,)只要起始浓度相当,就达到相同的平衡状态。
2.等效平衡的分类在等效平衡中比较常见并且重要的类型主要有以下三种:第一类:对于恒温、恒容条件下反应前后气体体积改变的可逆反应如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质,其物质的量与对应组分的起始加入量相同,则建立的化学平衡状态是等效的。
例如,恒温恒容下的可逆反应:2SO2+O22SO3① 2 mol 1 mol0 mol②0 mol0 mol 2 mol③mol mol mol上述三种配比,按方程式的计量关系均转化为反应物,则SO2均为2 mol 、O2均为1 mol,三者建立的平衡状态完全相同。
第二类:对于恒温、恒容条件下为反应前后气体体积不变的可逆反应如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一边的物质,其物质的量比与对应组分的起始加入量比相同,则建立的化学平衡是等效的。
例如,恒温恒容条件下,对于可逆反应:H2(g) +I2(g)2HI(g)① 1 mol 1 mol0 mol② 2 mol 2 mol 1 mol上述两种配比,按方程式中化学计量关系均转化为反应物,两种情况下H2与I2(g)的物质的量比均为1:1,因此上述两种情况建立的化学平衡状态是等效的。
第三类:对于恒温、恒压条件下的任何气体参加的可逆反应(无论反应前后气体体积可变或不变)。
如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一边的物质,其物质的量比与对应组分的起始加入量比相同,则建立的化学平衡是等效的。
例如,恒温、恒压条件下,对于可逆反应:N2+3H2 2NH3① 1 mol 3 mol0 mol② 2 mol 6 mol 1 mol③0 mol0 mol上述三种配比,按方程式中化学计量关系均转化为反应物,三种情况下,N2与H2的物质的量比均 1 ∶ 3,因此上述三种情况建立的化学平衡状态是等效的。
3.化学平衡的思维方法:(1)可逆反应“不为零”原则可逆性是化学平衡的前提,达到平衡时,反应物和生成物共存,每种物质的物质的量不为零。
一般可用极限分析法推断:假设反应不可逆,则最多生成产物多少,有无反应物剩余,余多少。
这样的极值点是不可能达到的,故可用确定某些范围或在范围中选择合适的量。
(2)“一边倒”原则可逆反应,在条件相同时(如等温等容),若达到等同平衡,其初始状态必须能互变,从极限角度看,就是各物质的物质的量要相当。
因此,可以采用“一边倒”的原则来处理以下问题:化学平衡等同条件(等温等容)可逆反应aA(g) + bB(g) =cC(g)①起始量 a b 0 平衡态Ⅰ②起始量0 0 c 平衡态Ⅱ③起始量x y z 平衡态Ⅲ为了使平衡Ⅰ=平衡Ⅱ=平衡Ⅲ,根据“一边倒”原则,即可得:x+a/cz=a得x/a+z/c=1;y+b/cz=b得y/b+z/c=1 。
六化学平衡常数1.概念:对于一定条件下的可逆反应(aA+bB cC+dD),达到化学平衡时,生成物浓度的乘幂的乘积与反应物浓度的乘幂的乘积之比为一常数,记作Kc,称为化学平衡常数(浓度平衡常数)。
2.平衡常数的意义平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度(也叫反应的限度)。
(1)K值越大,表示反应进行得越完全,反应物转化率越大;一般认为,K>105时,该反应进行得就基本完全了。
(2)K值越小,表示反应进行得越不完全,反应物转化率越小。
3.注意事项(1)化学平衡常数只与温度有关,与反应物或生成物的浓度无关。
(2)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。