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1、化学反应速率知识点第二章 化学反应速率 和化学平衡 第一节 化学反应速率 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/或mol/ 2.计算公式v =c /t 注意：一般来说，随着化学反应的进行，浓度等外界条件在不断改变，因此在某一段时间内，化学反应的速率也在不断变化。我们通过上述方法计算得到的速率值是指某一段时间内的平均速率。在中学阶段只研究平均速率。 一般不用固体物质或纯液体表示反应速率，因为固体物质或纯液体的浓度为定值。 3.特点 (1) .同一反应同一段时间内用不同物质表示化学反应
2、速率时,数值可能不同,但意义一样. (2)同一段时间内用不同物质表示的反应速率比值等于各物质化学方程式中的化学计量数之比。如反应mA+nB=pC+qD的v v v v =mnpq (3)比较反应速率快慢一般要以同一物质的速率值作为标准来比较 二. 化学反应速率的测定 化学反应的速率是通过实验来测定的。包括能够直接观察的某些性质,如释放出气体的体积和体系的压强;也包括必须依靠仪器来测量的性质,如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等。在溶液中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的速率。 第二节 影响化学反应速率 的因素 一. 影响化学反应速率 的因素 1. 概
3、念: (1) 有效碰撞:能够发生化学反应的碰撞. (2) 活化分子: 能够发生有效碰撞的分子 (3) 活化能: 活化分子多出的那部分能量 注意: 发生有效碰撞的分子一定是活化分子,而活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞; 活化分子间的有效碰撞是发生化学反应的充要条件。 2. 影响化学反应速率 的因素分为内因和外因两个方面。内因是指参加反应的物质本身的性质。外因是指外界条件如浓度压强温度催化剂等。影响化学反应速率 的决定因素是内因。 二.外界因素对反应速率 的影响 1.浓度对反应速率 的影响 在其它条件相同时, 增大反应物浓度, 化学反应速率加快;减小反应物浓度,化学反应速率减慢。 因为当其它条件一
4、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，反应速率加快，但活化分子百分数是不变的 。 注意:固态物质和纯液态物质的浓度可视为常数,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，但固体颗粒的大小可影响反应速率。 2.压强对反应速率 的影响 对于有气体参与的化学反应，其他条件不变时，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。 注意：压强的改变，本质上是改变气体的浓度，因此，压强改变，关键看气体浓度有没有改变，v才可能改变。若体积不变，加压反应速率就不变。因为浓度不变，单位体积内活
5、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。 3.温度对反应速率 的影响 其它条件相同时, 升高温度,反应速率加快;降低温度,反应速率减慢。 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。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。一般来说，温度每升高10反应速率增大到原来的24倍。 4.催化剂对反应速率 的影响 使用适当的催化剂可以大幅度提高反应速率。 使用正催化剂能够降低反应所需的活化能，使更多的反应物分子成为
6、活化分子，大大提高了单位体积内活化分子的百分数，从而成千上万倍地增大了反应物速率.负催化剂则反之。习题中一般指的是正催化剂。 5.其他因素对反应速率 的影响 增大固体表面积，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。习题中构成原电池也可增大反应的速率。 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。 第三节 化学平衡 第一课时 化学平衡 一.可逆反应与不可逆反应 1. 可逆过程: 当温度一定时,饱和溶液中的固体溶质的溶解过程和溶液中的溶质分子回到溶质表面的结晶过程一直在进行,而且两种过程的速率
7、相等,于是饱和溶液的浓度和固体溶质的质量都不变。我们把这类过程称作可逆过程。 2. 可逆过程的表述 表述这类过程时,约定采用” ”来代替反应中原来用的”=”,把从左到右的过程称作正反应; 从右到左的过程称作逆反应。 3.可逆反应 (1)定义:在相同条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应。 (2)特点: 两同:即相同条件、正反应逆反应同时进行 符号” ”两边的物质互为反应物、生成物 在反应体系中,与化学反应有关的各种物质共存,如2SO2+O22SO3反应体系中有SO2、 O2 、SO3。 二.化学平衡： . 化学平衡研究的对象：可逆反应。 . 化学平衡的概念：在一定条件下的
8、可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度不变的状态。 . 化学平衡的特征： 动：动态平衡。平衡时v正=v逆 0 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； 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。 化学平衡的建立与途径无关，外界条件不变，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，都可建立同一平衡状态。 . 化学平衡的标志： 、速率标志：v正v逆0； 、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； 、反应物的转化率、生成物的产率不再发生变化； 、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
9、种类和数量相同； . 化学平衡状态的判断： 举例反应 混合物体 系中各成 分的含量 正、逆反应速率的关系 压 强 混合气体的平均分子量 温 度 体系的密度 度将减小,平衡向气体体积增大的方向移动。 b. 对于某些物质, 压强的变化可能改变其聚集状态,从而使平衡移动的方向出现相反的变化。 4.催化剂:不影响平衡状态,只改变反应速率。 二. 勒沙特列原理 1. 可逆反应中旧化学平衡的破坏，新化学平衡的建立过程叫作化学平衡移动。 2. 化学平衡移动规律勒沙特列原理 如果改变影响平衡的一个条件，平衡就向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
10、适用对象：只适用于已建立平衡状态的体系. (3)原理的适用范围：只适用于一项条件发生变化的情况，当多项条件同时发生变化时，情况比较复杂； mA(g) nB(g) pC(g) qD(g) 只能减弱外界条件的变化。 各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定 (4)平衡移动的结果：平衡 平衡移动：是一个各物质的质量或各物质的质量分数一定 平衡 “平衡状态不平衡状态新的平衡状态”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。各气体的体积或体积分数一定 平衡 即总结如下： 总压强、总体积、总物质的量一定 不一定平衡 在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA，即v正=v逆 在单位
11、时间内消耗了n molB同时生成p molC，均指v正 vA:vB:vC:vD=m:n:p:q，v正不一定等于v逆 在单位时间内生成了n molB，同时消耗q molD，均指v逆 m+np+q时，总压力一定 m+n=p+q时，总压力一定 平衡 不一定平衡 不一定平衡 不一定平衡 平衡 不一定平衡 平衡 不要把v正 增大与平衡向正反应方向移动等同起来,只Mr一定时，只有当m+np+q时， 有v正 v逆 时，才使平衡向 正反应方向移动. 不一定平衡 速率与平衡移动的关系： Mr一定，但m+n=p+q时 I. v正= v逆，平衡不移动； 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，. v平
12、衡 正 v逆，平衡向正反应方向移动； 体系温度一定时 . v正 v逆，平衡向逆反应方向移动。 密度一定 不一定平衡 第二课时 影响化学平衡状态的因素 一. 化学平衡状态的影响因素 当一个可逆反应达到平衡状态后,如果改变浓度、压强、温度等反应条件,原来的平衡状态会被破坏, 化学平衡会发生移动。 1.浓度:增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动。 注意：a.改变固体的量,平衡不移动. b.改变不参加反应的离子浓度, 平衡不移动. 2.温度:升高温度，平衡向吸热反应方向移动。降低温度，平衡向放热反应方向移动。 注意：任何化学反应都伴随着能量的变化(放热或吸热) 。故对于已达平衡的任意可逆反应,改变温度, 平衡一定发生移动。 3.压强:增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动;减小压强,平衡向气体体积增大的方向移动。 注意：a.对于有气体参加的反应,若在恒温、恒容条件下,向体系内增加与反应无关的气体(如惰性气体等),虽然体系的总压强增大,但没有改变原平衡混合物各组分的浓度,平衡不移动.而如果是在恒温、恒压条件下,向 体系内增加与反应无关的气体,由于总压强要保持不变,则体积必将增大,气体物质的量浓
