化学反应速率的知识点总结 化学反应速率的知识点总结归纳
2025-04-17 10:13 - 立有生活网
高中化学的反应速率和化学平衡有哪些知识点?
化学反应速率知识点总结 ⑴ 定义:用来衡量化学反应的快慢,单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化
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⑵ 表示方法:单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示
⑶ 计算公式:v=Δc/Δt(υ:平均速率,Δc:浓度变化,Δt:时间)单位:mol/(L·s)
⑷ 影响因素:
① 决定因素(内因):反应物的性质(决定因素)
② 条件因素(外因):反应所处的条件
外因对化学反应速率影响的变化规律 条件变化 活化分子的量的变化 反应速率的变化 反应物的浓度 增大 单位体积里的总数目增多,百分数不变 增大 减小 单位体积里的总数目减少,百分数不变 减小 气体反应物的压强 增大 单位体积里的总数目增多,百分数不变 增大 减小 单位体积里的总数目减少,百分数不变 减小 反应物的温度 升高 百分数增大,单位体积里的总数目增多 增大 降低 百分数减少,单位体积里的总数目减少 减小 反应物的催化剂 使用 百分数剧增,单位体积里的总数目剧增 剧增 撤去 百分数剧减,单位体积里的总数目剧减 剧减 其他 光、电磁波、固体反应物颗粒的大小溶剂等 有影响
注意:
(1)参加反应的物质为固体和液体,由于压强的变化对浓度几乎无影响,可以认为反应速率不变。
(2)惰性气体对于速率的影响
①恒温恒容时:充入惰性气体→总压增大,但是各分压不变,各物质浓度不变→反应速率不变
②恒温恒体时:充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢
化学平衡知识点总结
1、定义:
化学平衡状态:一定条件下,当一个可逆反应进行到正逆反应速率相等时,更组成成分浓度不再改变,达到表面上静止的一种“平衡”,这就是这个反应所能达到的限度即化学平衡状态。
2、化学平衡的特征
逆(研究前提是可逆反应)
等(同一物质的正逆反应速率相等)
动(动态平衡)
定(各物质的浓度与质量分数恒定)
变(条件改变,平衡发生变化)
3、判断平衡的依据
判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据
例举 mA(g)+nB(g) C(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的分数一定 平衡 ②各物质的质量或各物质质量分数一定 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同时生成m molA,V(正)=V(逆) 平衡 ②在单位时间内消耗了n molB同时消耗了p molC,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,同时消耗了q molD,因均指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 混合气体平均相对分子质量Mr ①Mr一定时,只有当m+n≠p+q时 平衡 ②Mr一定时,但m+n=p+q时 不一定平衡 温度 任何反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时(其他不变) 平衡 体系的密度 密度一定 不一定平衡 其他 如体系颜色不再变化等 平衡
4、影响化学平衡移动的因素
(一)浓度对化学平衡移动的影响
(1)影响规律:在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减少生成物的浓度,都可以使平衡向正方向移动;增大生成物的浓度或减小反应物的浓度,都可以使平衡向逆方向移动
(2)增加固体或纯液体的量,由于浓度不变,所以平衡不移动
(3)进行的反应,如果稀释溶液,反应物浓度减小,生成物浓度也减小, V正减小,V逆也减小,但是减小的程度不同,总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和大的方向移动。
(二)温度对化学平衡移动的影响
影响规律:在其他条件不变的情况下,温度升高会使化学平衡向着吸热反应方向移动,温度降低会使化学平衡向着放热反应方向移动。
(三)压强对化学平衡移动的影响
影响规律:其他条件不变时,增大压强,会使平衡向着体积缩小方向移动;减小压强,会使平衡向着体积增大方向移动。
注意:
(1)改变压强不能使无气态物质存在的化学平衡发生移动
(2)气体减压或增压与溶液稀释或浓缩的化学平衡移动规律相似
(四)催化剂对化学平衡的影响:
由于使用催化剂对正反应速率和逆反应速率影响的程度是等同的,所以平衡不移动。但是使用催化剂可以影响可逆反应达到平衡所需的_时间_。
(五)勒夏特列原理(平衡移动原理):
如果改变影响平衡的条件之一(如温度,压强,浓度),平衡向着能够减弱这种改变的方向移动。
5、化学平衡常数
(一)定义:
在一定温度下,当一个反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数比值。 符号:K
(二)使用化学平衡常数K应注意的问题:
1、表达式中各物质的浓度是变化的浓度,不是起始浓度也不是物质的量。
2、K只与温度(T)关,与反应物或生成物的浓度无关。
3、反应物或生产物中有固体或纯液体存在时,由于其浓度是固定不变的,可以看做是“1”而不代入公式。
4、稀溶液中进行的反应,如有水参加,水的浓度不必写在平衡关系式中。
(三)化学平衡常数K的应用:
1、化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。K值越大,说明平衡时生成物的浓度越大,它的正向反应进行的程度越大,即该反应进行得越完全,反应物转化率越高。反之,则相反。
2、可以利用K值做标准,判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡。(Q:浓度积)Q〈K:反应向正反应方向进行;Q=K:反应处于平衡状态 ;Q〉K:反应向逆反应方向进行。
3、利用K值可判断反应的热效应
若温度升高,K值增大,则正反应为吸热反应 若温度升高,K值减小,则正反应为放热反应。
化学反应的速率和限度知识点
化学反应的速率和限度知识
1、化学反应的速率
(1)概念:化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示。
计算公式:
①单位:mol/(L·s)或mol/(L·min)
②B为溶液或气体,若B为固体或纯液体不计算速率。
③以上所表示的是平均速率,而不是瞬时速率。
④重要规律:
速率比=方程式系数比
变化量比=方程式系数比
(2)影响化学反应速率的因素:
内因:由参加反应的物质的结构和性质决定的(主要因素)。
外因:①温度:升高温度,增大速率
②催化剂:一般加快反应速率(正催化剂)
③浓度:增加C反应物的浓度,增大速率(溶液或气体才有浓度可言)
④压强:增大压强,增大速率(适用于有气体参加的反应)
⑤其它因素:如光(射线)、固体的表面积(颗粒大小)、反应物的状态(溶剂)、原电池等也会改变化学反应速率。
2、化学反应的限度——化学平衡
(1)在一定条件下,当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相等时,反应物和生成物的浓度不再改变,达到表面上静止的一种“平衡状态”,这就是这个反应所能达到的限度,即化学平衡状态。
化学平衡的移动受到温度、反应物浓度、压强等因素的影响。催化剂只改变化学反应速率,对化学平衡无影响。
在相同的条件下同时向正、逆两个反应方向进行的反应叫做可逆反应。通常把由反应物向生成物进行的反应叫做正反应。而由生成物向反应物进行的反应叫做逆反应。
在任何可逆反应中,正方应进行的同时,逆反应也在进行。可逆反应不能进行到底,即是说可逆反应无论进行到何种程度,任何物质(反应物和生成物)的物质的量都不可能为0。
(2)化学平衡状态的特征:逆、动、等、定、变。
①逆:化学平衡研究的对象是可逆反应。
②动:动态平衡,达到平衡状态时,正逆反应仍在不断进行。
③等:达到平衡状态时,正方应速率和逆反应速率相等,但不等于0。即v正=v逆≠0。
④定:达到平衡状态时,各组分的浓度保持不变,各组成成分的含量保持一定。
⑤变:当条件变化时,原平衡被破坏,在新的条件下会重新建立新的平衡。
(3)判断化学平衡状态的标志:
①VA(正方向)=VA(逆方向)或nA(消耗)=nA(生成)(不同方向同一物质比较)
②各组分浓度保持不变或百分含量不变
③借助颜色不变判断(有一种物质是有颜色的)
④总物质的量或总体积或总压强或平均相对分子质量不变(前提:反应前后气体的总物质的量不相等的反应适用,即如对于反应)
高中化学必修二知识点
开发利用金属矿物和海水资源
一、金属矿物的开发利用
1、金属的存在:除了金、铂等少数金属外,绝大多数金属以化合态的形式存在于自然界。
2、金属冶炼的涵义:简单地说,金属的冶炼就是把金属从矿石中提炼出来。金属冶炼的实质是把金属元素从化合态还原为游离态,即
3、金属冶炼的一般步骤:
(1)矿石的富集:除去杂质,提高矿石中有用成分的含量。
(2)冶炼:利用氧化还原反应原理,在一定条件下,用还原剂把金属从其矿石中还原出来,得到金属单质(粗)。
(3)精炼:采用一定的方法,提炼纯金属。
4、金属冶炼的方法
(1)电解法:适用于一些非常活泼的金属。
(2)热还原法:适用于较活泼金属。
常用的还原剂:焦炭、CO、H2等。一些活泼的金属也可作还原剂,如Al,
(3)热分解法:适用于一些不活泼的金属。
5、(1)回收金属的意义:节约矿物资源,节约能源,减少环境污染。
(2)废旧金属的处理方法是回收利用。
(3)回收金属的实例:废旧钢铁用于炼钢;废铁屑用于制铁盐;从电影业、照相业、科研单位和医院X光室回收的定影液中,可以提取金属银。
二、海水资源的开发利用
1、海水是一个远未开发的巨大化学资源宝库。海水中含有80多种元素,其中Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr 11种元素的含量较高,其余为微量元素。常从海水中提取食盐,并在传统海水制盐工业基础上制取镁、钾、溴及其化合物。
2、海水淡化的方法:蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。其中蒸馏法的历史最久,蒸馏法的原理是把水加热到水的沸点,液态水变为水蒸气与海水中的盐分离,水蒸气冷凝得淡水。
3、海水提溴
有关反应方程式:
①2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl
②Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4
③2HBr+Cl2=2HCl+Br2
4、海带提碘
海带中的碘元素主要以I-的形式存在,提取时用适当的氧化剂将其氧化成I2,再萃取出来。证明海带中含有碘,实验方法:
(1)用剪刀剪碎海带,用酒精湿润,放入坩锅中。
(2)灼烧海带至完全生成灰,停止加热,冷却。
(3)将海带灰移到小烧杯中,加蒸馏水,搅拌、煮沸、过滤。
(4)在滤液中滴加稀H2SO4及H2O2然后加入几滴淀粉溶液。
证明含碘的现象:滴入淀粉溶液,溶液变蓝色。2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O
高中化学考点知识点
1、 掌握一图(原子结构示意图)、五式(分子式、结构式、结构简式、电子式、最简式)、六方程(化学方程式、电离方程式、水解方程式、离子方程式、电极方程式、热化学方程式)的正确书写。
2、最简式相同的`有机物:① CH:C2H2和C6H6② CH2:烯烃和环烷烃 ③ CH2O:甲醛、乙酸、 ④ CnH2nO:饱和一元醛(或饱和一元酮)与二倍于其碳原子数和饱和一元羧酸或酯;举一例:乙醛(C2H4O)与丁酸及其异构体(C4H8O2)
3、 一般原子的原子核是由质子和中子构成,但氕原子(1H)中无中子。
4、 元素周期表中的每个周期不一定从金属元素开始,如周期是从氢元素开始。
5、ⅢB所含的元素种类最多。 碳元素形成的化合物种类最多,且ⅣA族中元素组成的晶体常常属于原子晶体,如金刚石、晶体硅、二氧化硅、碳化硅等。
6、 质量数相同的原子,不一定属于同种元素的原子,如18O与18F、40K与40Ca
7. ⅣA~ⅦA族中只有ⅦA族元素没有同素异形体,且其单质不能与氧气直接化合。
8、 活泼金属与活泼非金属一般形成离子化合物,但AlCl3却是共价化合物(熔沸点很低,易升华,为双聚分子,所有原子都达到了最外层为8个电子的稳定结构)。
9、 一般元素性质越活泼,其单质的性质也活泼,但N和P相反,因为N2形成叁键。
10、非金属元素之间一般形成共价化合物,但NH4Cl、NH4NO3等铵盐却是离子化合物。
11、离子化合物在一般条件下不存在单个分子,但在气态时却是以单个分子存在。 如NaCl。
12、含有非极性键的化合物不一定都是共价化合物,如Na2O2、FeS2、CaC2等是离子化合物。
13、单质分子不一定是非极性分子,如O3是极性分子。
14、一般氢化物中氢为+1价,但在金属氢化物中氢为-1价,如NaH、CaH2等。
15、非金属单质一般不导电,但石墨可以导电,硅是半导体。
16、非金属氧化物一般为酸性氧化物,但CO、NO等不是酸性氧化物,而属于不成盐氧化物。
17、酸性氧化物不一定与水反应:如SiO2。
18、金属氧化物一般为碱性氧化物,但一些高价金属的氧化物反而是酸性氧化物,如:Mn2O7、CrO3等反而属于酸性氧物,2KOH + Mn2O7 == 2KMnO4 + H2O。
19、非金属元素的正价和它的负价之和等于8,但氟无正价,氧在OF2中为+2价。
20、含有阳离子的晶体不一定都含有阴离子,如金属晶体中有金属阳离子而无阴离子。
21、离子晶体不一定只含有离子键,如NaOH、Na2O2、NH4Cl、CH3COONa等中还含有共价键。
22. 稀有气体原子的电子层结构一定是稳定结构, 其余原子的电子层结构一定不是稳定结构。
23. 离子的电子层结构一定是稳定结构。
24. 阳离子的半径一定小于对应原子的半径,阴离子的半径一定大于对应原子的半径。
25. 一种原子形成的高价阳离子的半径一定小于它的低价阳离子的半径。如Fe3+ < Fe2+ 。
26. 同种原子间的共价键一定是非极性键,不同原子间的共价键一定是极性键。
27. 分子内一定不含有离子键。题目中有“分子”一词,该物质必为分子晶体。
28 单质分子中一定不含有极性键。
29 共价化合物中一定不含有离子键。
30 含有离子键的化合物一定是离子化合物,形成的晶体一定是离子晶体。
化学反应速率和化学平衡知识点有哪些?
化学反应速率和化学平衡知识点有:
化学反应速率:
(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。
(3)化学反应速率的计算规律: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。
化学反应速率的计算规律同一化学反应,用不同物质的浓度变化表示的化学反应速率之比等于反应方程式中相应的物质的化学计量数之比,这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。
(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。
高二化学反应速率知识点
化学是自然科学的一种,在分子、原子层次上研究物质的组成、性质、结构与变化规律;创造新物质的科学,下面给大家分享一些关于 高二化学 反应速率知识点,希望对大家有所帮助。
化学反应速率
1、化学反应速率的表示 方法
(1)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表示。
公式:V=△C/△t常用的单位:mol/(LS)或mol(LS)-1
反应物: △C=C0-Ct生成物:△C=Ct-C0
(2)对于同一条件下的某反应,在同一段时间内,用不同物质浓度变化表示的反应速率数值可能不同,但意义可能一样;用不同物质表示的化学反应速率之比等于方程式中相应计量数之比。
例如:mA(气)+nB(气)pC(气)+qD(气)则:v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)= m∶n∶p∶q
2、影响化学反应速率的条件
对于可逆反应,条件改变对速率的影响总是同方向的,V正和V逆的变化是增大都增大,减小都减小,决不会一个增大一个减小。
(1)影响化学反应速率的最根本因素是物质的性质(内因)。
(2)浓度对化学反应速率影响
在其他条件不变时,增大反应物的浓度,会使单位体积所含活化分子数增多,有效碰撞次数增多,反应速率加快;减少反应物浓度,会使单位体积所含活化分子数减少,有效碰撞次数减少,反应速率减小。
(3)压强对化学反应速率影响:
只影响有气体参加的反应的反应速率。因为压强的改变归根到底是由于气体浓度发生了改变。
在其他条件不变时,对于有气体参加的化学反应,增大压强,相当于增大气体浓度,反应速率加快;减小压强,相当于减小气体浓度,反应速率减小。
注意:对于参加反应的固体、液体或溶液,由于改变压强,对它们的浓度改变很小,可以认为它们的反应速率与压强无关。
(4)温度对化学反应速率影响:
温度升高,几乎任何化学反应的反应速率都会增大。不管在正反应还是逆反应,也不管是放热反应还是吸热反应。在其他条件不变时,温度每升高10℃,化学反应速率增大到原来的24倍。
(5)催化剂:改变反应速率的本质原因:改变反应途径,降低活化能。分为正催化剂和负催化剂。
(6)其他影响化学反应速率的条件
光、反应物颗粒大小、原电池反应、溶剂、、激光、放射线、电磁波等都会影响反应速率的变化。
3、对于气体反应体系,有以下几种情况:
(1)恒温时:增大压强,体积缩小,浓度增大,反应速率加快。
(2)恒温恒容时:
①充入气体反应物,浓度增大,速率加快
②充入惰气,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)恒温恒压时:充入惰气体积增大各反应物浓度减小,反应速率减慢。
总之,压强改变,若引起浓度改变,速率则改变。
4、碰撞理论对反应速率变化的解释
(1)任何化学反应发生的前提是有效碰撞。
(2)在碰撞理论中,化学反应的速率取决于单位时间、单位体积内发生有效碰撞的次数,而这个决定于单位体积内活化分子数。不管改变哪一个外界条件,只要能达到增加单位体积内活化分子数的目的,就可以提高反应速率。
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化学反应速率和化学平衡知识规律总结
一、化学反应速率
1、概念:用来衡量化学反应进行快慢的物理量,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,
2、表示方法:
3、单位:mol/(L·s);mol/(L·min)
4、同一化学反应用不同的物质表示时,该反应的化学反应速率可能不同。化学计量数之比等于对应物质的化学反应速率之比。
例:
ν(A):ν(B):ν(C):ν(D) = 2 :3 :1 :4
5、起始浓度不一定按比例,但是转化浓度一定按比例。
6、固体和纯液体的浓度视为常数(保持不变),因此,它们的化学反应速率也视为常数。
题型一:根据化学计量数之比,计算反应速率
【例1】反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)在10L密闭容器中进行,半分钟后,水蒸气的物质的量增加了0.45mol,则此反应的平均速率v(X)(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为( )
A.v(NH3)?0.010mol/(L?s) B.v(O2)?0.001mol/(L?s)
C.v(NO)?0.001mol/(L?s) D.v(H2O)?0.045mol/(L?s)
【点拨】正确是C。
【规律总结】遇到这一类题目,一定要充分利用化学反应中各物质的反应速率之比等于它们的化学计量数之比这一规律进行计算。
题型二:以图象形式给出条件,计算反应速率
【例2】某温度时,在2L容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由图中数据分析:该反应的化学方程式为_________________。反应开始至2min,用Z表示的平均反应速率为____________。
【点拨】由图可知,X、Y的物质的量随反应的进行而减小,Z的物质的量随反应的进行而增大,则X和Y为反应物,Z为生成物。
∵?n(X)?1.0mol?0.7mol?0.3mol
?n(Y)?1.0mol?0.9mol?0.1mol
?n(Z)?0.2mol?0mol?0.2mol
∴反应方程式为:3X+Y=2Z。
v(Z)?0.2mol?2L
2min?0.05mol/(L?min)
二、影响化学反应速率的因素
1.内因:
反应物本身的性质(如:硫在空气中和在氧气中燃烧的速率明显不同)。
2.外因:
(1)浓度:浓度大,分子之间碰撞机会增大,发生化学反应的几率加大,化学反应速率就快;因此,化学反应速率与浓度有密切的关系,浓度越大,化学反应速率越快。增大反应物的浓度,正反应速率加快。
(2)温度:温度越高,反应速率越快(正逆反应速率都加快)。
(3)压强:对于有气体参与的化学反应,反应体系的压强增大,反应速率增大(正逆反应速率都增大)。
说明:
压强的改变是通过改变反应体系的浓度起作用的,如:①缩小或增大反应体系的容积;②保持容积不变时向反应体系中加入反应物或减少反应物等。但:若保持体系容积不变,向反应体系加入惰性气体时化学反应速率不变。
(4)催化剂:改变化学反应速率(对于可逆反应使用催化剂可以同等程度地改变正逆反应速率)。
【例3】把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL 2mol/L盐酸的烧杯中,均加水稀释到50mL,此时,X和盐酸缓慢地进行反应,其中反应最快的是( )
A.10℃20mL 3mol/L的X溶液B.20℃30mL 2mol/L的X溶液
C.20℃10mL 4mol/L的X溶液D.10℃10mL 2mol/L的X溶液
本题若没有看清楚题目实质,仅仅从选项的表面看X浓度的大小及反应温度的高低来判断反应速率的快慢,则会错选C。B的反应速率最快
三、化学平衡的概念
一定条件下的可逆反应,正反应和逆反应的速率相等,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。
可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程叫做化学平衡的移动。
要从以下几个方面理解化学平衡:
1、逆:化学平衡研究的对象是可逆反应。
2、等:处于密闭体系的可逆反应,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)≠0。这是可逆反应达到平衡状态的本质。
3、定:当一定条件下可逆反应一旦达到平衡(可逆反应进行到程度)状态时,在平衡体系中,各组分的含量(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特征。
4、动:指化学反应达化学平衡状态时,反应并没有停止,实际上正反应与逆反应始终在进行,且正反应速率等于逆反应速率,所以化学平衡状态是动态平衡状态。
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而达到平衡,也可以从逆反应方向开始而达到平衡)。当外界条件变化时,原来的化学平衡被打破,在新的条件下建立
起新的化学平衡。
6、径:化学平衡状态的建立与途径无关。无论从正反应、还是从逆反应方向建立,只要条件相同均能达到同一平衡状态(等效平衡)。
四、平衡标志:
1、如何理解V(正)=V(逆)
例如,一定条件下,可逆反应N2+3H2
率可以用N2或H2或NH3来表示:
(1)单位时间内,有1molN2反应掉,同时有1molN2生成
(2)单位时间内,有3molH2反应掉,同时有2molNH3反应掉
(3)单位时间内,有1molN2生成,同时有2molNH3生成
以上均表示V(正)=V(逆)
2、判断化学平衡状态的标志:
(1)任何情况下均可作为标志的:
①υ正=υ逆(同一种物质);
②某反应物的消耗(或生成)速率:某生成物的消耗(或生成)速率=化学计量数之比;③各组分含量(百分含量、物质的量、质量等)不随时间变化。
(2)在一定条件下可作为标志的:
①对于有色物质参加或生成的可逆反应,颜色不再变化;
②对于有气态物质参加或生成的可逆反应,若反应前后气体的物质的量变化不为0,恒温恒容,混合气体平均相对分子质量M和总压p不变;
③对于绝热体系,体系的温度不变。
(3)不能作为判断标志的:
①各物质的物质的量或浓度变化或反应速率之比=化学计量数之比;
②对于有气态物质参加或生成的可逆反应,若反应前后气体的物质的量变化为0,恒温恒容,混合气体平均相对分子质量M和总压p不变。
2N3,对该可逆反应,表示正、逆反应速
H2(g)+I2(g)已达平衡状态的是 : 【例4】下列方法中可以证明2HI(g)
①单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI
②一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂
③百分组成HI%=I2%
④反应速率V(H2)=V(I2)=1/2V(HI)时
⑤〔HI〕∶〔H2〕∶〔I2〕=2∶2∶1时
⑥温度和体积一定时,某一生成物的浓度不再变化
⑦温度和体积一定时,容器内压强不再变化
⑧条件一定时,混合气体的平均相对分子质量不在变化
⑨温度和体积一定时,混合气体颜色不再变化
⑩温度和压强一定时,混合气体密度不再变化
解析:①不能证明V正 =V逆错误。
②表明V正=V逆,正确。
③百分组成表明的是浓度,只能说不变,不能说相等,错误。
④不能表明正逆反应速率相等,错误。
⑤浓度应说不变,不能说相等,错误。
⑥浓度不变说明已达平衡,正确。
⑦此反应前后体积相等,温度和体积一定时,压强不变时,某组分的浓度可能变化,错误。
⑧此反应前后体积相等,质量守恒,相对分子质量不变,不能表明平衡
⑨混合气体颜色不变,浓度不变,证明已达平衡
⑩反应前后体积相等,温度和压强一定时,体积不变,质量守恒,密度不变不能说明已达平衡。
:②⑥⑨
在上述⑥-⑩的说法中能说明2NO2
:⑥⑦⑧⑨⑩
N2O4 达到平衡状态是 :
五、化学平衡的有关计算
1.基本公式:
①m=ρV;②m=nM;③气体方程:pV=nRT。(其中:m为质量,V为体积,ρ为密度,n为物质的量,M为摩尔质量,p为气体的压强,T为温度,R为常数)
导出公式:pM=ρRT
转化率(只针对反应物而言):
反应物的.转化率=反应物转化的物质的量(或体积、浓度)/反应物起始的物质的量(或体积、浓度)×
2.化学平衡常数:
对于可逆反应mA(g)+nB(g)
达式:
注意:①纯固体或纯液体的浓度为一定值,不列入平衡常数的表达式中。
②任何一个平衡常数表达式必须和具体的化学反应方程式相匹配。对于同一化学反应,由于方程式书写形式不同,其平衡常数表达式也会相应改变。不同书写形式的平衡常数,虽然数值不同,但实际含义相同。
K值的意义:表示可逆反应的限度,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。一般认为K>105时,该反应进行得基本完全。
影响K值的外界因素只有温度,与反应物或生成物的浓度变化无关。
通常使用三行式法(起始、转化、平衡)进行有关转化率与平衡常数的计算。
(1)化学平衡计算的基本方法是“始”、“变”、“平”三段分析法。如:
起始ab0 0 pC(g)+qD(g),在一定温度下达到平衡,其平衡常数的表
变化 —x
平衡 a—x
说明:
a、b表示反应物的物质的量或反应物的浓度或同温同压下气体的体积
(2)化学平衡计算中用到的基本关系与定律:
①各物质变化浓度之比=方程式中的化学计量数之比;
②反应物转化率=其消耗浓度与起始浓度之比;
③平衡时某组分体积分数=该组分在平衡混合物中的物质的量的分数;
④阿伏加德罗定律及其推论。
(3)同一物质参与两个化学平衡的计算:
要利用“同一物质”在反应②中的起始浓度=反应①中的平衡浓度的关系,进行两次三段分析或逆向推算。
化学反应速率详细资料大全
化学反应速率是指表示化学反应进行的快慢。通常以单位时间内反应物或生成物浓度的变化侦(减少值或增加值)来表示,反应速度与反应物的性质和浓度、温度、压力、催化剂等都有关,如果反应进行,也与溶剂的性质和用量有关。其中压力关系较小(气体反应除外),催化剂影响较大。可通过控制反应条件来控制反敁速率以达到某些目的。
基本介绍 中文名 :化学反应速率 外文名 :chemical reaction rate 定义 :v=dζ/dt,v=dc/dt,v=△c/△t 单位 :mol/(L·s)【(L·min)(L·h)】 定义,平均反应速率,瞬时反应速率,计算公式,影响因素,一、内因,二、外因,注意事项,测定方法, 定义 平均反应速率 化学反应速率定义为单位时间内反应物或生成物浓度的变化量的正值。称为平均反应速率,用 表示。对于生成物,随着反应的进行,生成物的浓度增加, ;对于反应物,随着反应的进行,反应物的浓度减少, 。 例如,对于反应 平均反应速率 可以描述为单位时间内反应物A或B浓度的减少量的负值,或者生成物C或D的增加值,即 。浓度常用mol/L为单位,时间单位有s、min、h等,视反应快慢不同,反应速率的单位可用mol·L -1 ·s -1 、mol·L -1 ·min -1 、mol·L -1 ·h -1 。 上述反应体系中,虽然反应数值不同,但有确定的数值关系: 等。这样一个反应体系内用不同物质浓度表示的反应速率有不同的数值,易造成混乱,使用不方便。 为了反应只有一个反应速率v,现行单位制建议 值除以反应式中的计量系数,即 这样就得到一个反应体系的速率v都有一致的确定值。 在容积不变的反应容器里,反应速率v等于单位体积内反应进度(ε=Δn/ν(B))对时间的变化率。 瞬时反应速率 平均反应速率,其大小也与指定时间以及时间间隔有关。随着反应的进行,开始时反应物的浓度较大,单位时间内反应的进行,开始时反应物的浓度较大,单位时间反应浓度减小得较快,反应产物浓度增加也较快,也就是反应较快;在反应后期,反应物的浓度变小,单位时间内反应物减小得较慢,反应产物浓度增加也较慢,也就是反应速率较慢。 在实际工作中,通常测量反应的瞬时反应速率,是c(t)-t曲线某时刻t时该曲线的斜率即为该反应在时刻t时的反应速率。对于一般反应,其瞬时反应速率可以表示为 计算公式 对于没有达到化学平衡状态的可逆反应:v(正)≠v(逆) 还可以用:v(A) / m=v(B) /n=v(C) /p=v(D) /q 不同物质表示的同一化学反应的速率之比等于化学计量数之比。本式用于确定化学计量数,比较反应的快慢,非常实用。 同一化学反应的速率,用不同物质浓度的变化来表示,数值不同,故在表示化学反应速率时必须指明物质。 影响因素 影响化学反应速率的因素分为内外因: 1、内因:反应物本身的性质。 2、外界因素:温度,浓度,压强,催化剂,光,雷射,反应物颗粒大小,反应物之间的接触面积和反应物状态。另外,x射线,γ射线,固体物质的表面积与反应物的接触面积,反应物的浓度也会影响化学反应速率。 一、内因 化学键的强弱与化学反应速率的关系。例如:在相同条件下,氟气与氢气在暗处就能发生爆炸(反应速率非常大);与氢气在光照条件下会发生爆炸(反应速率大);溴气与氢气在加热条件下才能反应(反应速率较大);碘蒸气与氢气在较高温度时才能发生反应,同时生成的又分解(反应速率较小)。这与反应物X—X键及生成物H—X键的相对强度大小密切相关。 二、外因 1. 压强 条件 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。若体积可变,恒压(加入不参加此化学反应的气体)反应速率就减小。因为体积增大,反应物的物质的量不变,反应物的浓度减小,单位体积内活化分子数就减小。 2.温度条件 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)。 3. 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。催化剂只能改变化学反应速率,却改不了化学反应平衡。 4.条件浓度 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。化学反应的过程,就是反应物分子中的原子,重新组合成生成物分子的过程。反应物分子中的原子,要想重新组合成生成物的分子,必须先获得自由,即:反应物分子中的化学键必须断裂。化学键的断裂是通过分子(或离子)间的相互碰撞来实现的,并非每次碰撞都能是化学键断裂,即并非每次碰撞都能发生化学反应,能够发生化学反应的碰撞是很少的。 活化分子比普通分子具有更高的能量,才有可能撞断化学键,发生化学反应。当然,活化分子的碰撞,只是有可能发生化学反应。而并不是一定发生化学反应,还必须有合适的取向。在其它条件不变时,对某一反应来说,活化分子在反应物中所占的百分数是一定的,即单位体积内活化分子的数目和单位体积内反应物分子的总数成正比,即活化分子的数目和反应物的浓度成正比。 因此,增大反应物的浓度,可以增大活化分子的数目,可以增加有效碰撞次数,则增大反应物浓度,可以使化学反应的速率增大。 (注:有效碰撞:能够发生化学反应的碰撞,叫有效碰撞;活化分子:能够发生有效碰撞的分子,叫活化分子。) 5.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,超音波、电磁波、溶剂等对反应速率也有影响。 溶剂对反应速度的影响 在均相反应中,溶液的反应远比气相反应多得多(有人粗略估计有90%以上均相反应是进行的)。但研究溶液中反应的动力学要考虑溶剂分子所起的物理的或化学的影响,另外有离子参加的反应常常是瞬间完成的,这也造成了观测动力学数据的困难。最简单的情况是溶剂仅引起介质作用的情况。 起反应的分子要通过扩散穿周围的溶剂分子之后,才能彼此接触,反应后生成物分子也要穿过周围的溶剂分子通过扩散而离开。 扩散——就是对周围溶剂分子的反复挤撞,从微观角度,可以把周围溶剂分子看成是形成了一个笼,而反应分子则处于笼中。分子在笼中持续时间比气体分子互相碰撞的持续时间大10-100倍,这相当于它在笼中可以经历反复的多次碰撞。 笼效应——就是指反应分子在溶剂分子形成的笼中进行多次的碰撞(或振动)。这种连续反复碰撞则称为一次偶遇,所以溶剂分子的存在虽然限制了反应分子作远距离的移动,减少了与远距离分子的碰撞机会,但却增加了近距离分子的重复碰撞。总的碰撞频率并未减低。 据粗略估计,在水溶液中,对于一对无相互作用的分子,在依次偶遇中它们在笼中的时间约为10 -12 —10 - 11 s,在这段时间内大约要进行100-1000次的碰撞。然后偶尔有机会跃出这个笼子,扩散到别处,又进入另一个笼中。可见溶液中分子的碰撞与气体中分子的碰撞不同,后者的碰撞是连续进行的,而前者则是分批进行的,一次偶遇相当于一批碰撞,它包含着多次的碰撞。而就单位时间内的总碰撞次数而论,大致相同,不会有数量级上的变化。所以溶剂的存在不会使活化分子减少。A和B发生反应必须通过扩散进入同一笼中,反应物分子通过溶剂分子所构成的笼所需要的活化能一般不会超过20kJ·mol -1 ,而分子碰撞进行反应的活化能一般子40 -400kJ·mol -1 之间。 由于扩散作用的活化能小很多,所以扩散作用一般不会影响反应的速率。但也有不少反应它的活化能很小,例如自由基的复合反应,水溶液中的离子反应等。则反应速率取决于分子的扩散速度,即与它在笼中时间成正比。 从以上的讨论可以看出,如果溶剂分子与反应分子没有显著的作用,则一般说来碰撞理论对溶液中的反应也是适用的,并且对于同一反应无论在气相中或进行,其机率因素P和活化能都大体具有同样的数量级,因而反应速率也大体相同。但是也有一些反应,溶剂对反应有显著的影响。例如某些平行反应,常可借助溶剂的选择使得其中一种反应的速率变得较快,使某种产品的数量增多。 溶剂对反应速率的影响是一个极其复杂的问题,一般说来: ⑴溶剂的介电常数对于有离子参加的反应有影响。因为溶剂的介电常数越大,离子间的引力越弱,所以介电常数比较大的溶剂常不利与离子间的化合反应。 ⑵溶剂的极性对反应速率的影响。如果生成物的极性比反应物大,则在极性溶剂中反应速率比较大;反之,如反应物的极性比生成物大,则在极性溶剂中的反应速率必变小。 ⑶溶剂化的影响,一般说来。作用物与生成物都能或多或少的形成溶剂化物。这些溶剂化物若与任一种反应分子生成不稳定的中间化合物而使活化能降低,则可以使反应速率加快。如果溶剂分子与作用物生成比较稳定的化合物,则一般常能使活化能增高,而减慢反应速率。如果活化络合物溶剂化后的能量降低,因而降低了活化能,就会使反应速率加快。 ⑷离子强度的影响(也称为原盐效应)。在稀溶液中如果作用物都是电解质,则反应的速率与溶液的离子强度有关。也就是说第三种电解质的存在对于反应速率有影响。 (5)当金属与电解质溶液反应时,如果金属中含有杂质,就会形成原电池,使反应速率增加,这就是粗锌比纯锌与酸的反应速率更快的原因。 注意事项 一般来说,化学反应速率随时间而发生变化,不同时间反应速率不同。所以,通常套用瞬时速率表示反应在t时的反应速率。化学反应刚开始一瞬间的速率称为反应的初始速率。 一个化学反应的反应速率与反应条件密切相关,同一个反应在不同条件下进行,其反应速率可以有很大的不同。 浓度是影响反应速率的另外一个重要因素。通常化学反应是可逆的,当正反应开始后,其逆反应也随之进行,所以实验测定的反应速率实际上是正反应和逆反应之,即净反应速率。当然,有些反应的反应逆速率。当然,有些反应的逆反应速率非常小,完全可以不考虑,可以认为是单向反应。 测定方法 测量一个化学反应的速率,需要测定某一时间附近单位时间内某物质浓度的改变数。但是,一般来说在测量时化学反应仍在进行,套用一般化学分析方法测定反应速率存在困难。一个近似的办法是使反应立即停止(如果可以),如通过稀释、降温、加入阻化剂或除去催化剂等方法可以使反应进行得非常慢,便于进行化学分析。但这样即费时费力,又不准确,可以研究的反应也有限。现在广泛使用的方法是测量物质的性质,如压力、电导率、吸光度等,通过它们与物质浓度的关系实现连续测定。
高二化学下册化学反应速率知识点梳理
1、化学反应速率(v)
⑴ 定义:用来衡量化学反应的快慢,单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化
⑵ 表示方法:单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示
⑶ 计算公式:v=Δc/Δt(υ:平均速率,Δc:浓度变化,Δt:时间)单位:mol/(L·s)
⑷ 影响因素:
① 决定因素(内因):反应物的性质(决定因素)
② 条件因素(外因):反应所处的条件
外因对化学反应速率影响的变化规律
条件变化
活化分子的量的变化
反应速率的变化
反应物的浓度[来源:Z.xx.k.Com]
增大[来源:
单位体积里的总数目增多,百分数不变[来源:学&科&网][来源:学科网]
增大
减小
单位体积里的总数目减少,百分数不变
减小
气体反应物的压强
增大
单位体积里的总数目增多,百分数不变
增大
减小
单位体积里的总数目减少,百分数不变
减小
反应物的温度
升高
百分数增大,单位体积里的总数目增多
增大
降低
百分数减少,单位体积里的总数目减少
减小
反应物的催化剂
使用
百分数剧增,单位体积里的总数目剧增
剧增
撤去
百分数剧减,单位体积里的总数目剧减
剧减
其他
光、电磁波、固体反应物颗粒的大小溶剂等
有影响
※注意:
(1)参加反应的物质为固体和液体,由于压强的变化对浓度几乎无影响,可以认为反应速率不变。
(2)惰性气体对于速率的影响
①恒温恒容时:充入惰性气体→总压增大,但是各分压不变,各物质浓度不变→反应速率不变
②恒温恒体时:充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢
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