化学反应速率与平衡
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化学方程式的平衡与反应速率化学方程式的平衡是指在一个化学反应中,反应物与生成物之间的物质的量比例保持一定的状态。
化学反应速率则是指反应物浓度变化的速度。
下面将分别介绍化学方程式的平衡和反应速率的相关知识点。
一、化学方程式的平衡1.平衡常数:平衡常数是描述化学反应平衡状态的一个数值,用K表示。
平衡常数越大,说明反应越偏向生成物一侧。
2.平衡移动原理:平衡移动原理是指在化学反应中,当系统受到外界影响时,系统会自动调整以抵消这种影响,从而达到新的平衡状态。
3.勒夏特列原理:勒夏特列原理是指在一定温度下,一个化学反应的平衡位置会随着反应物和生成物浓度的变化而变化,以维持平衡常数不变。
4.可逆反应:可逆反应是指反应物在一定条件下既能生成产物,又能生成反应物的反应。
可逆反应通常用双箭头表示。
5.化学平衡的判断:化学平衡的判断可以通过观察反应物和生成物的浓度变化、气体的压强变化、颜色变化等来进行。
二、化学反应速率1.反应速率:反应速率是指反应物浓度变化的速度。
通常用v表示,单位是mol/(L·s)或mol/(L·min)。
2.反应速率常数:反应速率常数是描述反应速率的一个数值,用k表示。
反应速率常数与反应物浓度、温度、催化剂等因素有关。
3.零级反应:零级反应是指反应速率与反应物浓度无关的反应。
其反应速率公式为v=k。
4.一级反应:一级反应是指反应速率与反应物浓度成正比的反应。
其反应速率公式为v=k[A]。
5.二级反应:二级反应是指反应速率与反应物浓度的平方成正比的反应。
其反应速率公式为v=k[A]^2。
6.反应速率与温度的关系:反应速率随着温度的升高而增加,因为高温下分子运动速度加快,碰撞频率增加,反应速率增大。
7.影响反应速率的因素:反应速率受到反应物浓度、温度、催化剂、表面积、溶剂等因素的影响。
综上所述,化学方程式的平衡与反应速率是化学反应中的重要概念。
掌握这些知识点有助于深入理解化学反应的本质和规律。
化学反应的速率和平衡常数化学反应是物质转化的过程,它涉及到物质之间的相互作用和转化。
在化学反应中,速率和平衡常数是两个重要的概念。
本文将从速率和平衡常数的定义、影响因素以及应用等方面来探讨化学反应的速率和平衡常数。
1. 速率的定义和影响因素化学反应的速率是指单位时间内反应物消失或生成物出现的量。
速率可以用化学方程式中物质的摩尔数变化来表示。
例如,对于一般的反应aA + bB → cC + dD,其速率可以表示为:v = -1/a(d[A]/dt) = -1/b(d[B]/dt) = 1/c(d[C]/dt) = 1/d(d[D]/dt)。
其中,[A]、[B]、[C]、[D]分别表示反应物A、B和生成物C、D的浓度,t表示时间。
速率受多种因素的影响,其中包括反应物浓度、温度、催化剂和表面积等。
反应物浓度的增加可以提高反应速率,因为反应物浓度的增加会增加反应物分子之间的碰撞频率,从而增加反应发生的机会。
温度的升高也会加快反应速率,因为温度的升高会增加反应物分子的平均动能,使分子运动更加剧烈,碰撞更频繁。
催化剂可以降低反应的活化能,从而加速反应速率。
表面积的增大也会增加反应速率,因为表面积的增大会增加反应物与反应物之间的接触面积,促进反应进行。
2. 平衡常数的定义和计算当一个反应达到平衡状态时,反应物和生成物的浓度不再发生明显的变化,这时可以用平衡常数来描述反应的平衡状态。
平衡常数(K)是反应物浓度和生成物浓度的比值的乘积,每个物质的浓度用方括号表示。
例如,对于一般的反应aA + bB ⇌ cC + dD,其平衡常数可以表示为:K = ([C]^c[D]^d)/([A]^a[B]^b)。
平衡常数的大小与反应物和生成物的浓度有关。
当平衡常数大于1时,反应物浓度较低,生成物浓度较高;当平衡常数小于1时,反应物浓度较高,生成物浓度较低。
平衡常数越大,反应偏向生成物的方向;平衡常数越小,反应偏向反应物的方向。
化学核心素养理解化学平衡与反应速率化学核心素养:理解化学平衡与反应速率化学平衡和反应速率是化学领域中两个重要的概念。
它们在化学反应中起着至关重要的作用,对于理解和掌握化学反应过程具有重要意义。
本文将从化学平衡和反应速率两方面进行论述,以帮助读者全面理解化学核心素养。
一、化学平衡化学平衡是指在化学反应中,反应物转化为产物的速率和产物转化为反应物的速率之间达到平衡的状态。
在平衡状态下,反应物和产物的浓度保持不变,但是反应依然在进行。
平衡状态可以用化学方程式和平衡常数来描述。
平衡常数表示了在特定温度下,反应物和产物之间的浓度比例。
它是由反应物和产物的浓度之比确定的,与反应的速率无关。
平衡常数可以通过实验测定得到,对于不同的化学反应,平衡常数的值也会不同。
了解平衡常数的大小可以帮助我们预测反应的方向和判断反应的强度。
化学平衡的理解对于实际应用非常重要。
许多化学反应都是在平衡状态下进行的,如酸碱反应、氧化还原反应等。
掌握化学平衡的原理和方法,有助于我们进行反应条件的选择和控制,提高反应的效率。
二、反应速率反应速率是指反应物转化为产物的速率。
在化学反应中,反应物由于相互作用而发生转化,速率取决于反应物浓度、温度、压力和催化剂等因素。
了解反应速率可以帮助我们预测反应的进行情况,提前做出调整和干预。
反应速率的测定可以通过实验方法进行。
常见的测定方法包括观察颜色的变化、测量气体体积的变化、记录产物生成的时间等。
通过测定不同条件下的反应速率,可以得出速率与各因素之间的关系,进一步理解反应动力学的规律。
掌握反应速率的知识对于化学工业和生物科学也有很大的意义。
在化学工业中,了解反应速率可以帮助我们优化反应条件,提高产品的质量和产量。
在生物科学中,反应速率的研究对于理解生物体内的代谢过程和酶催化反应具有重要价值。
总结:化学平衡和反应速率是化学核心素养中的重要内容。
通过理解化学平衡和反应速率的原理和方法,我们可以更好地掌握化学反应的规律,预测和改变反应的进行情况。
化学平衡与化学反应速率化学平衡和化学反应速率是化学动力学中两个重要的概念。
化学平衡指的是当化学反应的前进速率和逆反应的速率相等时,反应体系达到了平衡状态。
化学反应速率则是衡量反应速度的指标,表示单位时间内化学物质的消失或生成量。
一、化学平衡1.定义化学平衡是指在封闭系统中,反应物转变为生成物的速率与生成物转变为反应物的速率相等,系统各个组分的摩尔浓度保持不变的状态。
2.影响平衡的因素(1)浓度:当反应物浓度发生改变时,平衡位置会发生移动,达到新的平衡状态。
(2)温度:改变温度会影响反应速率,从而改变平衡位置。
(3)压力:对于气相反应,改变压力会对平衡位置产生影响,根据Le Chatelier原理,增加压力会使平衡移向生成物较少的一侧。
(4)催化剂:催化剂能够提高反应速率,但不会改变平衡位置。
3.平衡常数平衡常数K是表示反应在平衡时各组分浓度之比的倍数。
对于一般的平衡反应aA + bB ↔ cC + dD,平衡常数的表达式为:K = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b其中[A]、[B]、[C]、[D]表示反应物或生成物的摩尔浓度。
二、化学反应速率1.定义化学反应速率是指单位时间内反应物消失量或生成物产生量的变化率。
2.影响反应速率的因素(1)浓度:反应物浓度越高,反应速率越快。
这是因为高浓度下,分子之间的碰撞频率增加,有效碰撞的概率增大。
(2)温度:升高温度会增加反应物的平均动能,提高反应物的反应活性,从而加快反应速率。
(3)催化剂:催化剂能够降低反应的活化能,提高反应速率,但不参与反应本身。
(4)表面积:反应物的表面积越大,反应速率越快。
这是因为增大了反应物之间的接触面积,有利于反应发生。
3.速率方程速率方程描述了反应速率与反应物浓度的关系。
对于一般的反应aA + bB → cC + dD,速率方程的表达式为:v = k[A]^m[B]^n其中k是速率常数,m和n分别是与反应物浓度的关系指数。
化学反应的化学平衡和反应速率之间的关系化学反应是指原子、分子或离子之间发生的化学反应。
在化学反应中,化学平衡和反应速率是两个重要的概念。
本文将探讨化学反应的化学平衡和反应速率之间的关系。
一、化学平衡化学平衡是指化学反应达到一个动态的平衡状态,其中反应物与生成物的浓度不再发生明显的变化。
在化学平衡状态下,反应速率的前后变化趋势会逐渐趋于稳定。
化学平衡的达成需要满足一定的条件,其中最重要的是平衡态反应速率的前后相等。
在一个封闭的反应容器中,反应物和生成物之间不断发生反应,但是反应速率的前后变化趋势会逐渐趋于平衡。
这是因为在反应的过程中,反应物逐渐减少,生成物逐渐增加,达到一个动态的平衡状态。
二、反应速率反应速率是指单位时间内化学反应中产生的物质的变化量。
反应速率取决于反应物的浓度、温度、压力等因素。
一般来说,反应速率与反应物的浓度成正比,与温度和压力呈正相关关系。
反应速率可以通过实验来测定,其中常用的方法是根据反应物消失或生成物形成的速度来确定反应速率。
实验中可以通过测量反应物的浓度随时间的变化来确定反应速率。
三、化学平衡与反应速率的关系化学平衡和反应速率之间存在着紧密的关系。
在反应初期,反应速率往往较高,随着反应的进行,速率逐渐减小。
当反应达到平衡时,反应速率的前后变化趋势会逐渐趋于稳定。
化学平衡和反应速率之间的关系可以用反应物的浓度来解释。
在一个封闭的反应容器中,反应物的浓度较高时,反应速率会较快。
随着反应进行,反应物的浓度逐渐降低,反应速率也会逐渐减小。
当反应达到平衡时,反应物和生成物的浓度不再发生明显的变化,反应速率也保持稳定。
另外,化学平衡和反应速率还受到温度的影响。
一般来说,温度的升高会导致反应速率的增加,因为高温下分子运动更剧烈,分子间的碰撞更频繁,从而促进了反应的进行。
然而,在达到一定温度后,反应速率会随温度的继续升高而逐渐降低。
综上所述,化学反应的化学平衡和反应速率之间存在着密切的关系。
高中化学教案:化学平衡与化学反应速率一、化学平衡的基本概念在化学反应中,当反应物与生成物的浓度达到一定比例时,反应速率将趋于稳定,这种状态被称为化学平衡。
化学平衡是指反应物与生成物浓度保持不变的状态,但并不表示反应停止。
1.1 反应物浓度和生成物浓度的变化在化学反应中,反应物的浓度逐渐减少,同时生成物的浓度逐渐增加。
当反应物的浓度减小到一定程度时,生成物的浓度开始增加,直到达到一定比例。
此时,反应物与生成物的浓度变化趋于稳定,达到化学平衡。
1.2 平衡常数化学平衡过程中,可以使用平衡常数(K)来描述反应物和生成物之间的浓度比例。
平衡常数与反应物之间的浓度有关,表明了反应的相对程度。
平衡常数的大小与反应的速率无关,只与温度有关。
二、影响化学平衡的因素2.1 浓度的影响改变反应物和生成物的浓度,会影响到化学平衡的位置。
根据Le Chatelier原理,当增加反应物的浓度时,反应会向生成物的方向移动以达到新的平衡;当增加生成物的浓度时,反应会向反应物的方向移动以重新平衡。
2.2 温度的影响改变反应系统的温度,会影响到化学平衡的位置。
在一些反应中,温度的升高会使反应向生成物的方向移动,因为这个方向具有吸热的特点。
但是并非所有反应都遵循这个规律,一些反应在升高温度后,会向反应物的方向移动。
2.3 压力的影响当化学反应中存在气体组分时,改变系统的压力也会影响到化学平衡的位置。
增加压力会使反应向物质摩尔数较少的那一侧移动,以减小容器体积并达到平衡。
减少压力则会使反应向物质摩尔数较多的那一侧移动。
三、化学反应的速率与反应速率常数3.1 反应速率的定义反应速率是指单位时间内反应物消耗和生成物产生的数量变化。
反应速率越大,表示反应进行得越快。
3.2 影响反应速率的因素反应速率受到如下因素的影响:反应物浓度、温度、反应物之间的相对位置、催化剂的存在等。
3.3 反应速率常数在化学反应中,反应速率可以用反应速率常数(k)来表示。
化学反应的速率和平衡化学反应的速率和平衡是化学领域中重要的概念。
本文将探讨速率和平衡的概念、影响速率的因素以及如何调节平衡的方法。
一、速率和平衡的概念1. 速率:化学反应速率是指单位时间内反应物消耗或生成物生成的量。
反应速率受反应物浓度和温度等因素的影响。
2. 平衡:化学反应达到平衡时,反应物和生成物的浓度保持不变。
平衡反应中,正向反应与逆向反应的速率相等。
二、影响速率的因素1. 反应物浓度:反应物浓度越高,碰撞频率越高,反应速率越快。
2. 温度:温度升高,分子运动速度增加,反应速率增加。
3. 催化剂:催化剂可以降低反应活化势垒,提高反应速率。
三、调节平衡的方法1. 改变浓度:根据Le Chatelier原理, 增加浓度使平衡向反应物一侧移动,减少浓度使平衡向生成物一侧移动。
2. 改变温度:改变温度可以改变平衡位置。
一般而言,增加温度使可逆反应向反应物一侧移动,降低温度则使平衡向生成物一侧移动。
3. 使用催化剂:催化剂不参与反应,但可以使反应速率增加,达到平衡所需时间缩短。
四、应用实例1. 硝化反应:2NO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2NO₃(g)这是一种与大气污染相关的反应。
通过增加催化剂如V₂O₅,可以加速该反应的速率,减少大气中的NO₂浓度。
2. 酸碱中和反应:HCl(aq) + NaOH(aq) ⇌ NaCl(aq) + H₂O(l)控制酸碱溶液的浓度可以改变平衡的位置,从而调节反应的速率。
3. 乙醇酯化反应:CH₃CH₂OH(l) + CH₃COOH(l) ⇌CH₃COOCH₂CH₃(l) + H₂O(l)通过提高反应物浓度以及使用催化剂,可以增加反应速率并提高产率。
总结:化学反应的速率和平衡是化学研究中重要的概念。
了解反应速率的影响因素以及如何调节平衡对于实现所需反应条件具有重要意义。
通过在反应物浓度、温度和催化剂等方面的调节,可以实现对化学反应速率和平衡的控制,并应用于实际生产和环境保护等领域。
化学反应速率和平衡一、化学反应速率:用单位时间内,反应物浓度减少量或生成物浓度增加量来表示化学反应快慢的物理量。
反应速率的两种计算方法(1)公式法:注意:①浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质,不适用于固体和纯液体。
②化学反应速率是某段时间内的平均反应速率,而不是即时速率,且计算时取正值。
(反应物始态减末态,生成物末态减始态)③对于可逆反应,通常计算的是正、逆反应抵消后的总反应速率,当达到平衡时,总反应速率为零。
(注:总反应速率也为净速率)(2)比值法:同一化学反应,各物质的反应速率之比等于方程式中的系数之比。
(速率比=系数比)2.速率影响因素(1)“惰性气体”对反应速率的影响①恒容充“惰性气体”或不参反气体反应速率不变。
(无影响)②恒压:充“惰性气体”或不参反气体,相当于减压,反应速率减小。
(活塞上移,浓度变小)(2)纯液体、固体对化学反应速率无影响(纯液体和固态物质的浓度为常数,但固态反应物颗粒的大小是影响反应速率的条件之一,等质量的同种固体,颗粒越小,反应越快)(3)外界条件改变对正、逆反应速率的影响方向是一致的(都增或都减),但影响程度(幅度)可能大小不同。
①当增大反应物浓度时,v正增大,(突变)v逆瞬间不变,随后也增大;(渐变)②增大压强(压活塞,不增加反应物的量,反应物浓度增大,正反应速度增大),气体分子数减小方向的反应速率变化程度大;(压强对气体体积缩小方向速率影响大,增压增幅大,减压减幅大,增缩减胀)③对于反应前后气体分子数不变的反应(反应前后气体体积不变化的反应△V=0),改变压强可以同等程度地改变正、逆反应速率(增幅或减幅相等,平衡不移动。
);压强对△V=0的反应平衡移动无影响。
④升高温度,v正和v逆都增大,但吸热反应方向的反应速率增大的程度大;(生吸降放:温度对吸热反应方向速率影响大,升温增幅大,降温减幅大.人们喜欢雪中送炭胜过锦上添花)⑤使用催化剂,能同等程度地改变正、逆反应速率。
反应速率与平衡常数反应速率与平衡常数是化学反应动力学和化学平衡的两个重要概念。
它们是描述化学反应过程中物质转化程度和反应速度的关键参数。
本文将从理论原理、实验方法和应用角度对它们进行探讨。
1. 反应速率的定义和表示方法反应速率指单位时间内反应物消失或生成物形成的量。
对于一般的化学反应A+B→C,反应速率可以用下式表示:v = -Δ[A]/aΔt = -Δ[B]/bΔt = Δ[C]/cΔt,式中Δ[A]、Δ[B]和Δ[C]分别代表反应物A、B浓度和生成物C浓度随时间变化的差值,a、b和c为反应物与生成物的化学计量系数,Δt为时间间隔。
2. 影响反应速率的因素反应速率受到多种因素的影响,包括温度、浓度、催化剂和表面积等。
温度是最主要的因素,一般情况下反应速率随温度升高而增加。
浓度的增加会增大反应物的有效碰撞概率,从而增加反应速率。
催化剂可以降低反应物激活能,提高反应速率。
表面积的增大可以提高固体表面与气体或液体的接触面积,加快反应速率。
3. 反应速率定律和速率常数反应速率可以由速率定律表示,具体形式为v = k[A]^m[B]^n,式中k为速率常数,m和n为反应物浓度的指数。
速率常数是一个温度相关的物理量,通过实验测定可以得到。
速率常数的大小和反应的复杂程度有关,一般情况下,反应越复杂,速率常数越小。
4. 平衡常数的概念和计算方法平衡常数衡量反应在平衡状态下生成物与反应物浓度之比的稳定度。
对于一般的反应A+B↔C+D,平衡常数可以表示为Kc =[C]^c[D]^d/[A]^a[B]^b,式中方括号内的字母表示物质的浓度,a、b、c和d分别代表反应物和生成物的化学计量系数。
5. 影响平衡常数的因素平衡常数与反应热力学性质有关,受到温度和压力的影响。
温度升高会使平衡常数增大或减小,具体取决于反应热力学性质。
压力变化对于固态反应和液相反应的影响较小,但对于气相反应有较大影响。
6. 平衡常数的意义和应用平衡常数可以用来预测反应方向和判断反应可逆性。
第二章化学反应速率和化学平衡第一节化学反应速率定义及表示方法不同的反应进行的快慢不一样。
如:快的反应:中和反应等;中等速率反应:氧化还原反应等;慢的反应:自然氧化等。
一、化学反应速率的定义:指在一定条件下,化学反应中反应物转变为生成物的速率。
二、化学反应速率的表示方法:单位时间内反应物或生成物浓度变化的正值(绝对值)例2-1:在CCl4中: 2N2O5 = 4NO2 + O2在一定的时间间隔:△t = t2-t1,△[N2O5] = [N2O5] 2-[N2O5] 1平均反应速率:经过的时间s 时间的变化Δt(s)[N2O5]mol·L-1Δ[N2O5]mol· L-1v(N2O5)mol· L-1·s-10 0 2.10 ————100 100 1.95 -0.15 1.5×10-3 300 200 1.70 -0.25 1.3×10-3 700 400 1.31 -0.39 9.9×10-4 1000 300 1.08 -0.23 7.7×10-4 1700 700 0.76 -0.32 4.5×10-4 2100 400 0.56 -0.20 3.5×10-4 2800 700 0.37 -0.19 2.7×10-4从表中可以看出:反应进行了100秒时:V N2O5 = |( 1.95-2.10) /(100-1)|= 1.5× 10-3mol· L-1· s -1V NO2 = |2× 0.15/100|= 3.0× 10-3mol· L-1· s -1V O2 = |0.15÷ 2/100|= 0.75× 10-3mol· L-1· s -1三种表示速率间关系:这种比例关系与反应的计量数有关。
化学反应速率化学平衡两个问题:第一、化学反应进行的快慢即化学反应速率问题;第二、化学反应进行的程度即化学平衡问题一、化学反应速率1.表示方法(1)概念:化学反应速率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)公式:v=△c/△t单位:mol/(L·s)或mol/(L·min)(3)注意事项:①由于反应过程中,随着反应的进行,物质的浓度不断地发生变化(有时温度等也可能变化),因此在不同时间内的反应速率是不同的。
通常我们所指的反应速率是指平均速率而非瞬时速率。
②同一化学反应的速率可以用不同物质浓度的变化来表示,其数值不一定相同,但其意义相同。
其数值之比等于化学计量数之比。
对于反应:m A+n B p C+q DV A∶V B∶V C∶V D=m∶n∶p∶q③一般不能用固体物质表示。
④对于没有达到化学平衡状态的可逆反应:v正≠v逆[例1]某温度时,2L容器中X、Y、Z三种物质的量随时间的变化如图所示。
由图中数据分析,该反应的化学方程式为___3X + Y2Z___;反应开始至2min ,Z的平均反应速率为___0.05 mol/(L·min)__。
[例2]在2A + B = 3C + 4D的反应中, 下列表示该反应的化学反应速率最快的是(B )A. V(A) = 0.5 mol/(L·s)B. V(B) = 0.3 mol/(L·s)C. V(C) = 0.8 mol/(L·s)D. V(D) = 1 mol/(L·s)练习1反应4A(S)+3B(g)==2C(g)+D(g),经2min,B的浓度减少了0.6mol/L.。
此反应速率的表示正确的是()A.用A表示的反应速率是0.4mol/L·minB.用C表示的速率是0.2mol/L·minC.在2 min末的反应速率,用B表示是0.3mol/L·minD.在2 min内用B和C表示的反应速率的值都是逐渐减少的。
化学平衡与反应速率的关系及计算在化学反应中,平衡与反应速率是两个重要的概念。
平衡是指反应物与生成物的摩尔浓度达到一定比例后,反应前后摩尔浓度不再发生明显变化;而反应速率则描述了化学反应中物质转化的速度。
平衡与反应速率之间存在一定的关系,并且可以通过一些计算方法来确定。
本文将探讨化学平衡与反应速率的关系,并介绍相关的计算方法。
一、化学平衡与反应速率的基本概念在化学反应中,平衡态是指反应物与生成物之间的反应速率达到了动态平衡,此时反应物与生成物的摩尔浓度变化趋于稳定。
平衡态下反应物与生成物的摩尔浓度比例可以用化学平衡常数K表示。
平衡常数K是一个与反应物摩尔浓度有关的常数,它表示了在特定温度下反应物与生成物的相对浓度。
反应速率则描述了化学反应中物质转化的速度。
反应速率可以通过反应物和生成物之间的物质消耗或生成来计算,并可以用单位时间内物质的摩尔变化量来表示。
二、化学平衡与反应速率的关系化学平衡与反应速率之间存在一定的关系。
在反应初期,物质的转化速度较快,但随着反应的进行,速率会逐渐减慢,最终达到平衡态。
达到平衡态时,反应物与生成物的摩尔浓度比例不再改变,即反应速率为零。
化学平衡与反应速率的关系可以通过平衡常数K来进一步说明。
根据化学反应速率的定义,反应速率与反应物的摩尔浓度有关。
在平衡态下,反应速率为零,即反应物的摩尔浓度不再改变,而这种状态正好与平衡常数K相关。
化学平衡常数K与平衡表达式有关,平衡表达式可以根据化学反应的平衡方程式来确定。
对于一般的反应方程式aA + bB → cC + dD,平衡表达式可以表示为:K = ([C]^c [D]^d) / ([A]^a [B]^b)其中,[A]、[B]、[C]、[D]分别表示反应物A、B和生成物C、D的摩尔浓度。
化学平衡常数K反映了化学反应在平衡态下反应物与生成物的摩尔浓度比例。
当K > 1时,生成物的摩尔浓度较大,反应向右进行;当K < 1时,反应物的摩尔浓度较大,反应向左进行;当K = 1时,反应物与生成物的摩尔浓度相等,反应处于平衡态。
高考化学知识归纳总结-----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、化学反应速率大小比较的注意事项由于同一反应的化学反应速率用不同的物质表示数值可能不同,所以比较反应的快慢不能只看数值的大小,而要进行一定的转化。
(1)单位是否统一,若不统一,换算成相同的单位。
(2)换算成同一物质表示的反应速率,再比较数值的大小。
(3)比较反应速率与化学计量数的比值,即对于一般的化学反应:a A(g)+b B(g)===cC (g)+d D(g), 比较v A a 与v B b ,若v A a >v B b,则用A 表示的反应速率比B 的大。
4.影响反应速率的因素(1) 口诀:内因定速率,外因有影响;温浓催化剂,表面原电池;恒容充惰气,速率无变化,平衡不移动;恒压充惰气,有气速减小;相当减压强,衡向大移动;缩容增压强,有气速增大;设计探究验,单一变量法;增浓与压强,单体活化增;升温催化剂,活化百分增;使用催化剂,降低活化能;反应历程变,不变反应热;同增正逆率,平衡不移动。
(2)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H 2、F 2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H 2、N 2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。
(3)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。
化学平衡与反应速率的关系化学平衡和反应速率是化学中两个重要的概念。
二者之间存在着千丝万缕的联系,它们之间的关系既相互依赖又相互制约。
在本文中,我们将探讨化学平衡与反应速率的关系。
一、化学平衡化学平衡是指化学反应达到平衡态时,反应物和生成物的浓度或压强等宏观性质均保持不变的状态。
在该状态下,正向反应和逆向反应的速率相等,化学反应不再发生净变化。
在一个封闭的系统中,当化学反应初步进行时,正向反应和逆向反应同时进行。
随着反应物的逐渐消耗和生成物的逐渐增加,正向反应的速率逐渐减小,而逆向反应的速率逐渐增加。
当正向反应速率和逆向反应速率相等时,化学反应达到平衡状态。
平衡状态下,反应物和生成物的浓度或压强等宏观性质均保持不变。
二、反应速率化学反应发生的速率叫做反应速率。
反应速率的大小决定了化学反应的快慢。
反应速率受多种因素的影响,如温度、浓度、催化剂、表面积等。
反应速率的公式为:反应速率 = 反应物的浓度变化量 / 时间三、化学平衡与反应速率的关系在化学反应过程中,正向反应和逆向反应的进行是同时进行的。
因此,在一定时间内,反应物的浓度和生成物的浓度都在变化中。
当正向反应的速率大于逆向反应的速率时,反应物消耗,生成物增加;当逆向反应的速率大于正向反应的速率时,反应物增加,生成物消耗。
当正向反应和逆向反应的速率相等时,反应物和生成物的浓度均保持不变,反应达到平衡态。
化学平衡的存在,说明正向反应和逆向反应的速率相等。
而在化学平衡达成之前,反应速率随着反应物的浓度的减少而减缓,直到反应速率减慢到与逆向反应速率相等,反应达到平衡态。
因此,化学平衡是反应速率达到相等时的状态。
在化学平衡状态下,正向反应和逆向反应的速率相等,这意味着反应物的消耗和生成物的产生达到了动态平衡。
反应物和生成物的浓度保持不变,但并不意味着反应已经停止。
在达到化学平衡后,反应物和生成物的浓度始终保持不变,但正向反应与逆向反应仍会持续进行,只不过这两个反应的速率相等而已。
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。
反应速率与平衡常数反应速率和平衡常数是化学反应动力学和化学平衡的重要考察内容。
在化学反应中,反应速率和平衡常数可以提供诸多信息,帮助我们理解反应的速率和转化程度。
本文将探讨反应速率和平衡常数的定义、影响因素以及其在化学反应中的应用。
一、反应速率反应速率是指单位时间内,反应物消失或产物生成的量。
通常用化学物质浓度的变化来表征反应速率。
一般来说,反应速率越高,反应所需的时间就越短。
1. 定义和表示反应速率可以根据不同反应物的消失或产物的生成进行定义和表示。
对于反应aA + bB → cC + dD,反应速率可以用以下式子来表示:反应速率 = -Δ[A]/aΔt = -Δ[B]/bΔt = Δ[C]/cΔt = Δ[D]/dΔt其中,Δ[A]表示反应物A的浓度变化,Δ[B]表示反应物B的浓度变化,Δ[C]表示产物C的浓度变化,Δ[D]表示产物D的浓度变化,Δt表示时间间隔。
2. 影响因素反应速率受多种因素的影响,主要包括温度、浓度、反应物的物理状态、催化剂和表面积等。
(1)温度:温度升高可以使反应物分子的平均动能增加,增加分子间碰撞的频率和能量,从而加快反应速率。
(2)浓度:反应物浓度的增加将增加反应物分子间的碰撞频率,进而提高反应速率。
(3)反应物的物理状态:气体反应的反应速率通常较快,而固体反应的反应速率较慢。
(4)催化剂:催化剂可以提供新的反应路径,降低反应的活化能,从而增加反应速率。
(5)表面积:反应物的表面积增加,会使得反应物分子间的碰撞频率增加,进而提高反应速率。
二、平衡常数平衡常数描述了化学反应在达到平衡状态时,反应物和产物的物质浓度之间的关系。
平衡常数可以帮助我们了解反应的平衡位置和转化程度。
1. 定义和表示对于化学反应aA + bB ⇌ cC + dD,在平衡状态下,反应物和产物的物质浓度之间存在一个常数Kc,称为平衡常数。
平衡常数可以用以下式子表示:Kc = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b其中,[A]、[B]、[C]、[D]分别表示反应物A、B和产物C、D的物质浓度。
化学反应速率与平衡————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:ﻩ1.已知反应A + 3B = 2C + D 在某段时间内以A 的浓度变化表示的化学反应速率为1mo l/(L ·m in),则此段时间内以C 的浓度表示的化学反应速率为A 、0·5mo l/(L·mi n) B、1mol /(L ·mi n)C 、3mol/(L ·m in )D 、2mo l/(L ·m in )2.在2A +B= 3C+4D 中,表示该反应速率最快的是A .V (A) = 0.5m ol ·L -1·S -1B .V (B ) = 0.3 m o l ·L-1·S -1C.V (C) = 0.8m ol ·L -1·S -1 D.V (D )= 60 mo l ·L-1·min -13.对于反应N2(g)+3H 2(g ) 2NH 3(g ),能增大正反应速率的措施是A.通入大量H 2 B .增大容积 C .移去部分NH 3 D.降低体系温度4.在一定条件下,密闭容器中进行的反应:H2 + I 2 2HI对于下列示意图所表示的涵义解释正确的是A.反应开始时,容器中投入了H 2、I 2、HI 三种气体B .0到t 1时刻,反应向逆反应方向进行C.t 1时刻后,正、逆反应的速率均为零D .t 1时刻后,H2、I 2、HI 三种气体的浓度达到相等5.已知某可逆反应在密闭容器中进行:A(g)+2B(g) C(g)+D(s) 正反应为放热反应。
图中曲线a 代表一定条件下该反应的过程。
若使a 曲线变为b 曲线,可采取的措施是A.增大A 的浓度 B .缩小容器的容积C.加入催化剂 D.升高温度6.在密闭容器中进行2SO 2(g )+ O 2(g) 2S O3(g)∆H ﹤0右图是某次实验的化学反应速率随时间变化的图象,推断在t 1时刻突然变化的条件可能是ﻩ A .使用催化剂ﻩ B.减小生成物的浓度C .降低体系温度 D.增大容器的体积7. NO和C O都是汽车尾气里的有害物质,它们能缓慢起反应,生成N2和CO 2,2()2()NO g CO g +22()2()N g CO g +对此反应,下列叙述正确的是A.使用催化剂不改变反应速率 B .升高温度能加快反应速率C.降低压强能增大反应速率 D.改变压强对反应速率无影响8.已知:C(s)+C O2(g) 2CO (g) △H>0。
该反应达到平衡后,下列条件有利于反应向正方向进行的是 A.升高温度和减小压强 B.降低温度和减小压强C.降低温度和增大压强 D.升高温度和增大压强9.在一定温度下,容器内某一反应中M 、N 的物质的量随反应时间变化的曲线如下图所示,下列表述正确的是ﻩﻩﻩ ﻩﻩA .t1时,N 的浓度是M 浓度的2倍 B.t2时,正、逆反应速率相等,达到平衡C .t 3时,正反应速率大于逆反应速率 D.反应的化学方程式为:2M Nv (H 2 + I 2 → v(2HI → 时反应速率t 010.某温度下,容积一定的密闭容器中进行如下可逆反应:)g (Y )g (X +)s (W )g (Z +;0H >∆,下列叙述正确的A . 混合气体密度不变,不能作为反应达到平衡的标志 B.升高温度,平衡逆向移动C . 平衡后加入X ,上述反应的H ∆增大 D. 加入少量W,逆反应速率增大11.在容积可变的密闭容器中,2mo 1N 2和8m o1H 2在一定条件下发生反应,达到平衡时, H 2的转化率为25%,则平衡时的氮气的体积分数接近于A .5% B .10% C.15% D .20%12.在一密闭容器中,反应m A (g)+ n B(g) p C(g ),达到平衡时,保持温度不变,将容器容积压缩到原来的一半,当达到新的平衡时,B 的浓度为原来的2.5倍,下列说法正确的是 A.平衡向正反应方向移动 B.物质A的转化率增大C. m + n < p D.物质C的体积分数增大13.在下列反应中:A 2(g)+B 2(g) 2AB(g )(正反应放热)当其达到平衡时,在下图的曲线中,符合勒沙特列原理的曲线是A . ①② B. ③④ C . ① D . ①⑤14.对于可逆反应:A 2(g)+3B 2(g)2A B3(g)(正反应放热),下列图象中正确的是A B C D15.T℃时,A气体与B 气体反应生成C气体。
反应过程中A 、B 、C 浓度变化如图(Ⅰ)所示,若保持其他条件不变,温度分别为T1和T 2时,B 的体积分数与时间的关系如图(Ⅱ)所示,则下列结论正确的是A .在(t1+10)min 时,保持其他条件不变,增大压强,平衡向逆反应方向移动B. t 1+10)mi n时,保持容器总压强不变,通入稀有气体,平衡向逆反应方向移动C.T ℃时,在相同容器中,若由0.3mol ·L—1 A , 0.1 mol ·L—1 B和 0.4 mol·L —1 C 反应,达到平衡后, C 的浓度仍为0.4 mol ·L —1D .其他条件不变,升高温度,正、逆反应速率均增大,且A 的转化率增大16.在一定温度下,将等量的气体分别通入起始体积相同的密闭容器Ⅰ和Ⅱ中,使其发生反应,t 0时容器Ⅰ中达到化学平衡,X 、Y 、Z 的物质的量的变化如图所示。
则下列有关推断正确的是A. 该反应的化学方程式为:3X +2Y2ZB. 若两容器中均达到平衡时,两容器的体积V(Ⅰ)<V(Ⅱ),则容器Ⅱ达到平衡所需时间大于t 0C. 若两容器中均达到平衡时,两容器中Z 的物质的量分数相同,则Y 为固态或液态D . 若达平衡后,对容器Ⅱ升高温度时其体积增大,说明Z 发生的反应为吸热反应17.用来表示可逆反应:2A(g)+B (g)2C(g)(正反应放热)的正确图象是下图中的A B CD18. 25℃时,在含有Pb 2+、S n2+的某溶液中,加入过量金属锡(Sn),发生反应:Sn (s)+P b2+(aq)Sn 2+(aq )+Pb (s ),体系中c(Pb2+)和c(Sn 2+)变化关系如下图所示。
下列判断正确的是 A.往平衡体系中加入金属铅后,c(Pb 2+)增大B .往平衡体系中加入少量Sn(NO 3)2固体后,c(Pb 2+)变小C.升高温度,平衡体系中c(Pb 2+)增大,说明该反应△H>0D.25℃时,该反应的平衡常数K =2.219.向绝热恒容密闭容器中通入S O2和NO 2,在一定条件下使反应SO 2(g )+NO 2(g )SO3(g)+NO(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如下所示。
由图可得出的正确结论是A . 反应物浓度:a点小于b 点B .反应物的总能量低于生成物的总能量C.反应在c点达到平衡状态 D.△t 1=△t2时,S O2的转化率:a~b段小于b~c 段20. 在密闭容器中进行的反应C(s )+ H 2O (g) CO (g) + H 2(g) 0H >∆,改变下列条件:(1)若升高温度,正反应速率 ,逆反应速率(填增大或减小或不变),平衡 移动。
(2)若增大CO的浓度,平衡移动,H2O(g)的转化率21.在一定温度下,将2mol A和2mol B两种气体混合于2L密闭容器中,发生反应: 3A(g)+2B(g) xC(g)+2D(g) ΔH <0,2min末反应达到平衡状态,生成了0.8mol D,并测得C的浓度为0.2mol/L。
由此推断:① x值等于;②B的平衡浓度为。
③A的转化率为。
④由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况,a~b过程中改变的条件可能是;b~c过程中改变的条件可能是;之后若增大压强时,请把反应速率变化情况画在上图中的c~d处(标明V正和V逆)该条件下反应建立新平衡后体系中混合气体的平均相对分子质量(填“增大”或“减小”或“不变”)。
22.控制变量法是研究化学变化规律的重要思想方法,请仔细观察表中100mL稀盐酸和2g Zn反应的实验数据:实验序号锌的状态C(HCl)mol/L溶液温度℃锌消失时间(s)反应前反应后1 粒状0.520 39 4002粒状0.6 20 413103粉末0.5 20402804 粒状0.8 2040 2005 粉末0.8 20 40 306粒状1.020 40 1207粒状 1.0 3050 408 粒状1.2 20 40 909粒状 1.2 25 4540 分析并回答下列问题:(1)本反应属于反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)实验6和7表明: 对反应速率有影响,反应速率越快,能表明同一规律的还有(填实验序号);(3)根据实验1、2、4、6、8可以得出的条件对反应速率的影响规律是:;(4)本实验中影响反应速率的其他因素还有,能表明这一规律的实验序号是1、3与。
23.(1)NO2可用水吸收,相应的化学反应方程式为。
利用反应6NO2+ 8NH3催化剂加热7N2+12 H2O也可处理NO2。
当转移1.2mol电子时,消耗的NO2在标准状况下是L。
(2)已知:2SO 2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-196.6 kJ·mol-12NO(g)+O 2(g)2NO2(g)ΔH=-113.0 kJ·mol-1则反应NO 2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH= kJ·mol-1。
一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是。
a.每消耗1 mol SO3的同时生成1 molNO2 b.混合气体颜色保持不变 c.体系压强保持不变 d.SO3和NO的体积比保持不变测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1:6,则平衡常数K =。
(3)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H 2(g)CH3OH(g)。
CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。
该反应ΔH 0(填“>”或“ <”)。
实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是选择题(每小题只有一个选项符合题意)1D 2B3A 4 B 5C 6C 7 B 8 A9 A 10C11C 12 C13 D 14AB 15 BC 16 BC 17 AC 18D 19 D20.(1) 增大,增大 ,正反应方向移动(向右移动)。
(2)逆反应方向移动(向左移动),减小。
21.① 1, ② 0.6mol/L ,③60%。