2023年化学反应速率和化学平衡知识点总结.pdf
第二章化学反映速率和化学平衡第一节、化学反映速率掌握化学反映速率的含义及其计算；了解测定化学反映速率的实验方法1.化学反映速率的概念化学反映速率是用来衡量化学反映进行的快慢限度的物理量。2.化学反映速率的表达方法对于反映体系体积不变的化学反映，通常用单位时间内反映物或生成物的物质的量浓度的变化值表达。v=A c/A t(u：平均速率,c:浓度变化，A t:时间)单位:m o l/(L.s)3.化学反映速率的计算规律同一反映中不同物质的化学反映速率间的关系：同一时间内，用不同的物质表达的同一反映的反映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：V B：V C:VD=A:B:C:D；VA/A=VB/B.三步法：m A+nB=pC+qD初始量(mol/L):a b 0 0变化量(m。1 /L):mx nx px qxn s 末量(mol/L)a-mx b-n x p x qxPS：只有变化量与计量数成正比！4.化学反映速率的特点反映速率不取负值，用任何一种物质的变化来表达反映速率都不取负值。同一化学反映选用不同物质表达反映速率时，也许有不同的速率数值，但速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。化学反映速率是指时间内的“平均”反映速率。不是瞬时速率由于在反映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与的反映一般不用纯液体或纯固体来表达化学反映速率。其化学反映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、充足搅拌、振荡等)来加快反映速率。对于同一化学反映，在相同的反映时间内，用不同的物质来表达其反映速率，其数值也许不同，但这些不同的数值表达的都是同一个反映的速率。因此，表达化学反映的速率时，必须指明是用反映体系中的哪种物质做标准。5.化 学反映速率的测量基本思绪化学反映速率是通过实验测定的。由于化学反映中发生变化的是体系中的化学物质(涉及反映物和生成物)，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映速率时都可以加以运用。(2)测定方法直接可观测的性质，如释放出气体的体积和体系的压强。依靠科学仪器才干测量的性质，如颜色的深浅、光的吸取、光的发射、导电能力等。在溶液中，当反映物或产物自身有比较明显的颜色时，经常运用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反映的过程和测量反映速率。物理方法：量气法、比色法、电导法等。第二节、影响化学反映速率的因素了解影响反映速率的重要因素;掌握外界条件对反映速率的影响规律1、发生化学反映的前提一一有效碰撞理论(1 )有效碰撞:可以发生化学反映的碰撞。化学反映发生的先决条件是反映物分子之间必须发生碰撞。反映物分子之间的碰撞只有少数碰撞能导致化学反映的发生,多数碰撞并不能导致反映的发生，是无效碰撞。碰撞的频率越高，则化学反映速率就越大。(2)活化能和活化分子活化分子：在化学反映中，能量较高，有也许发生有效碰撞的分子。活化分子之间之所以可以发生有效碰撞，是由于它们的能量高，发生碰撞时,可以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”，从而导致反映物分子破坏，重新组合成生成物分子，发生化学反映。活化能:活化分子所多余的那部分能量（或普通分子转化成活化分子所需的最低能量）。活化能与化学反映速率：活化分子数目的多少决定了有效碰撞发生的次数。在分子数拟定期，活化分子百分数增大，有效碰撞的次数增多，反映速率加快。2、决定化学反映速率的因素内因：参与反映的物质的性质和反映的历程，是决定化学反映速率的重要因素。外因:即外界条件,重要有温度、浓度、压强、催化剂等。（1）浓度其他条件不变时,增大反映物的浓度，加快反映速率;减小反映物的浓度，减慢反映速率。解释:在其他条件不变时，对某一反映来说，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映物分子总数成正比，就与浓度成正比。反映物浓度增大一单位体积内分子数增长f 活化分子数增长一单位时间内有效碰撞增长f 反映速率加快（2）压强对于有气体参与的反映，若其他条件不变，增大压强（减小容器的容积），反映速率加快;减小压强（增大容器容积），反映速率减慢。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）相称于增大反映物的浓度。压强改变的几种情况：1 .恒温时:压缩体积 一压强增大一浓度增大一反映速率增大;增大体积，反映速率减小.恒温时，压缩体积一活化分子百分数不变,但单位体积内活化分子数增多一有效碰撞几率增多f 反映速率增大.反之，增大容器体积，反映速率减小.2 .恒温恒容时充入气体反映物一 气体反映物浓度增大（压强也增大）一反映速率增大体积不变时，充入气体反映物f 活化分子百分数不变，但单位体积内活化分子数增多f有效碰撞几率增多一反映速率增大充入不参与反映的气体-容器内总压强增大f 各物质浓度未改变一反映速率不变体积不变时，充入不参与反映的气体f 活化分子数和活化分子百分数都不变一有效碰撞几率不变f 反映速率不变.3.恒温恒压时:充入不参与反映的气体一体积增大一反映物浓度减小一反映速率减慢总之，分析压强改变对化学反映速率的影响时，关键看气体浓度是否有变化:假如气体浓度有变化，化学反映速率一定改变;若气体浓度无改变，则化学反映速率不改变.同时要注意通常所说的压强增大是指压缩加压.(3)温度其他条件不变时，升高温度，增大反映速率；减少温度，减慢反映速率。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)催化剂对反映速率的影响催化剂可以改变化学反映的速率。不加说明时，催化剂一般使反映速率加快的正催化剂。催化剂影响化学反映速率的因素:在其他条件不变时，使用催化剂可以大大减少反映所需要的能量，会使更多的反映物分子成为活化分子，大大增长活化分子百分数，因而使反映速率加快。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 .可逆反映与不可逆反映可逆反映:在同一条件下，同时向正、反两个方向进行的化学反映称为可逆反映。前提:反映物和产物必须同时在于同一反映体系中,而相同条件下，正逆反映都能自动进行。不可逆反映:在一定条件下,几乎只能向一定方向(向生成物方向)进行的反映。2.化学平衡状态的概念(特性:逆、等、动、定、变)化学平衡状态：在一定条件下的可逆反映里，正反映速率和逆反映速率相等,反映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：前提是“一定条件下的可逆反映”，“一定条件”通常是指一定的温度和压强。实质是“正反映速率和逆反映速率相等”，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。标志是“反映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)可逆反映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，就会影响到化学反映速率，当正反映速率不再等于逆反映速率时，原平衡状态被破坏，并在新条件下建立起新的平衡。(2)化学平衡移动方向若外界条件改变，引起u正v逆时，正反映占优势，化学平衡向正反映方向移动，各组分的含量发生变化；若外界条件改变，引起u正 v逆时，逆反映占优势,化学平衡向逆反映方向移动，各组分的含量发生变化；若外界条件改变，引起u正和v逆都发生变化，假如u正和v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映，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。假如有固体或液体参与反映，则只看气体的数。对于m+n=p+q的只有气体参与的反映，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映,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:增长反映物的浓度或减少生成物的浓度，平衡向正方向移动；减少反映物的浓度或增长生成物的浓度,平衡向逆方向移动。（2）压强:对有气体参与的反映，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;温度减少，平衡向放热方向移动。（4）催化剂:催化剂只影响化学反映速率，不会影响平衡的移动。（5）勒夏特列原理原理内容：假如改变影响平衡的一个条件（如温度、压强等），平衡就向可以减弱这种改变的方向移动。合用范围：勒夏特列原理合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）。不合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mA(g)+nB(g)=p C(g)+qD(g)混合物体系中各成分的含量各物质的物质的量或物质的量分数一定平衡各物质的质量或质量分数一定平衡各气体的体积或体积分数一定平衡总体积、总压力、总物质的量一定不一定平衡正、逆反映速率的关系在单位时间内消耗了 mmol A的同时生成mmolA,即V（正）=v（逆）平衡在单位时间内消耗n m o lB的同时消耗0 moiC,即V（正）=（逆）平衡v(A):v(B)：v(C)：F(D)=m：n:p:q,v(正)不一定等于v(逆)不一定平衡在单位时间内生成nm olB的同时消耗qmolD,均指V（逆）不一定平衡压强m+Wp+q时，总压力一定（其他条件一定）平衡m+r?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相对分子质量（M）一定，只有当p+q时平衡一定，但m+n=p+q时不一定平衡温度任何化学反映都随着着能量变化，当体系温度一定期，其他不变平衡密度(0)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.化学平衡常数概念:在一定温度下,当一个可逆反映达成平衡状态时，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映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。W I V /1.1 I.1、，J c C”(D)K(2)表 达 式:mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g),在一定温度下 c(A)c(B)K为常数，只要温度不变，对于一个具体的可逆反映就相应一个具体的常数值。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，它的正向反映进行的限度就越大，即该反映进行得越完全,反映物转化率越大;反之，就越不完全，转化率就越小。一般说 1 0*5时，该反映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映物的量与反映前(初始时)该反映物的量之比来表达反映在该条件下的最大限度。(6)化学平衡常数的应用：用任意状态浓度幕之积的比值(称为浓度商，用Q c表 达)，以平衡常数为标准，判断正在进行的可逆反映是否处在平衡状态，以及向那个方向金子那个最终建立放入平衡。Q c与K比较：QcK,可逆反映逆向进行Qc,K可逆反映正向进行Q c=K,可逆反映处在平衡运用平衡常数可判断反映的热效应。若温度升高，K增大，则正反映为吸热反映；反之。运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 紧扣可逆反映的特性，搞清正反映是吸热还是放热，体积增减,有无固体纯液体参与(3)看清速率的变化及变化量大小，在条件间建立关系看清起点、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，先拟定一个量不变再讨论此外两个量的关系第四节、化学反映进行的方向了解熔变、焙变与反映方向的关系；掌握熔变和燧变一起决定反映的方向1.自发过程和自发反映自发过程:在一定条件下不借助外部力量就能自动进行的过程。自发反映:在一定的条件(温度、压强)下，一个反映可以自发进行到显著限度，就称自发反映。自发反映一定属于自发过程。非自发反映:不能自发地进行，必须借助某种外力才干进行的反映。2.自发反映的能量判据自发反映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)A H0.一般为非自发、o.一般为自发AS 0,非自发复 合 判 据A/-n s =0,平衡状态L v/-7X S0,自发本章知识网络表示方法:r=mol,L r 或mol,L*1,minA/匕 学反应简单1公化式学法if S数之比法速 率,内因:反应物结构性血活化分子）（反应/浓度:C增大、1增大蝴）影响因索 外因1压强:增大、r增大外国温度:7升高w增大催化剂:使用催化剂一般加快反应速率化学反应化学反应化学平衡反应进行,程度）化学反应进行的方向概念:可逆反应.条件一定.抬=&.各组分浓度不变特征:逆、动、等、定、变移，原因:外界条件改变4正=噎一 与.向止反应方向移动”%,向果I逆反应方向移动移动的1麟I勒熨特列原理外因温度表达式:对于rn.M g)*/il.，(C)Y D)-(A)-c(B)-pd g)+r/IXg影响因素:只与温度有关.与反应物或生成物的浓度变化无关 判断可逆反应进行的程度应用判断可逆反应进行的方向I求反应物的转化率能量判据：使体系能量降低的方向,就是反应容易进行的方向浦判据:使体系墙增大的方向.就是反应容易进行的方向注:对一个具体反应.要应用两个判据综合进行分析,不要片面下结论
