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/（L·min）或mol/（L·s）2.计算公式v=Δc/Δt注意：①一般来说，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。②一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（A）∶v（B）∶v（C）∶v（D）=m∶n∶p∶q(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（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。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（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。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（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）。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（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。习题中构成原电池也可增大反应的速率。【注意】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:①两同:即相同条件、正反应逆反应同时进行②符号””两边的物质互为反应物、生成物③在反应体系中,与化学反应有关的各种物质共存,如2232SO+O2SO反应体系中有SO2、O2、SO3。二.化学平衡：⑴.化学平衡研究的对象：可逆反应。⑵.化学平衡的概念：在一定条件下的可逆反应里，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。⑶.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（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。【注意】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。⑷.化学平衡的标志：（处于化学平衡时）①、速率标志：v正＝v逆≠0；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；⑸.化学平衡状态的判断：举例反应mA(g)＋nB(g)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mmolA同时生成mmolA，即v正=v逆平衡②在单位时间内消耗了nmolB同时生成pmolC，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nmolB，同时消耗qmolD，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分子量（Mr）①Mr一定时，只有当m+n≠p+q时，平衡②Mr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，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（或减小生成物）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（如浓度、压强或温度），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（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；(4)平衡移动的结果：只能减弱（不可能抵消）外界条件的变化。平衡移动：是一个“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。即总结如下：【注意】不要把v正增大与平衡向正反应方向移动等同起来,只有v正v逆时，才使平衡向正反应方向移动.速率与平衡移动的关系：I.v正==v逆，平衡不移动；Ⅱ.v正v逆，平衡向正反应方向移动；Ⅲ.v正v逆，平衡向逆反应方向移动。