高中化学复习知识点:化学反应速率与化学计量数之间的关系
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考点37 化学反应速率一、化学反应速1.定义化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量。
2.表示方法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来表示。
数学表达式为v=ct∆∆,单位为mol/(L·min)、mol/(L·s)或mol/(L·h)。
3.化学反应速率与化学计量数的关系:对于已知反应m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g),其化学反应速率可用不同的物质来表示,当单位相同时,化学反应速率的数值之比等于方程式中各物质的化学计量数之比,即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q。
例如:在一个2 L的容器中发生反应:3A(g)+B(g)2C(g),加入2 mol A,1 s后剩余1.4 mol,则v(A)=0.3 mol·L−1·s−1,v(B)=0.1 mol·L−1·s−1,v(C)=0.2 mol·L−1·s−1。
过关秘籍(1)在同一化学反应中,无论选用反应物还是生成物表示化学反应速率,其值均为正值。
(2)化学反应速率通常是指在某一段时间内的平均反应速率,而不是某一时刻的瞬时反应速率。
(3)同一化学反应中,在相同的反应时间内,不同的物质表示的反应速率的数值可能不同。
但表示的意义相同。
因此表示化学反应速率时,必须指明是用反应体系中的哪种物质作依据。
(4)固体或纯液体的浓度恒为常数,不能用固体或纯液体的浓度表示化学反应速率。
但是化学反应速率与固体和纯液体参与反应的表面积有关,因此,通常增大固体或纯液体参与反应的表面积(如将固体粉碎,将液体变成雾状,加速搅拌等)可加快化学反应速率。
(5)同一化学反应中,各物质表示的化学反应速率之比=化学方程式中各物质的化学计量数之比=各物质的浓度变化量之比。
4.化学反应速率的测定(1)测定原理测定不同反应时刻反应物或生成物的浓度,可通过观察和测量体系中的某一物质的相关性质,再进行适当的转换和计算达到测定目的。
高三化学分子结构与化学反应知识点概述化学是一门研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的基础自然科学。
在高中化学的学习中,分子结构与化学反应是两个核心知识点,对于理解化学的本质和探索化学世界具有重要的意义。
本文将对这两个知识点进行详细的阐述和解析。
一、分子结构分子是化学中最基本的单位,分子结构则决定了分子的性质。
分子结构主要包括以下几个方面:1.原子组成:分子由原子组成,不同种类的原子以一定的比例结合形成分子。
例如,水分子(H₂O)由两个氢原子和一个氧原子组成。
2.空间构型:原子在分子中的空间排列形式称为分子的空间构型。
它决定了分子的形状和性质。
例如,甲烷(CH₄)的空间构型为正四面体,而乙烯(C₂H₄)的空间构型为平面结构。
3.化学键:原子之间的连接称为化学键。
化学键的类型有离子键、共价键和金属键。
其中,共价键又分为单键、双键和三键。
例如,氢气(H₂)中的氢原子之间是共价单键,氮气(N₂)中的氮原子之间是共价三键。
4.分子极性:分子极性取决于分子的空间构型和化学键的类型。
极性分子中正负电荷的中心不重合,而非极性分子中正负电荷的中心重合。
例如,水(H₂O)是极性分子,而二氧化碳(CO₂)是非极性分子。
二、化学反应化学反应是物质在原子、离子或分子层面上发生的转化,产生新的物质。
化学反应的本质是旧键的断裂和新键的形成。
化学反应主要包括以下几个方面:1.反应类型:根据反应的物质变化和能量变化,化学反应可以分为合成反应、分解反应、置换反应、复分解反应等。
每种反应类型都有其特定的特点和规律。
2.反应速率:化学反应速率是指反应物浓度变化的速度。
影响反应速率的因素有反应物浓度、温度、催化剂等。
反应速率可用反应物浓度的变化量与时间的比值表示。
3.化学平衡:在封闭系统中,正反应速率达到相等时,反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态称为化学平衡。
化学平衡常数K表示平衡时反应物和生成物的浓度比。
4.氧化还原反应:氧化还原反应是指电子的转移。
高一化学反应速率知识点总结化学反应速率1.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。
某一物质A的化学反应速率的表达式为:式中某物质A的浓度变化,常用单位为mol·L-1。
某段时间间隔,常用单位为s,min,h。
υ为物质A的反应速率,常用单位是mol·L-1·s-1,mol·L-1·s-1等。
(3)化学反应速率的计算规律①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。
②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。
①化学反应速率通常指的是某物质在某一段时间内化学反应的平均速率,而不是在某一时刻的瞬时速率。
②由于在反应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加的反应一般不用纯液体或纯固体来表示化学反应速率。
其化学反应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、充分搅拌、振荡等)来加快反应速率。
③对于同一化学反应,在相同的反应时间内,用不同的物质来表示其反应速率,其数值可能不同,但这些不同的数值表示的都是同一个反应的速率。
因此,表示化学反应的速率时,必须指明是用反应体系中的哪种物质做标准。
化学反应速率与反应级数化学反应速率是指单位时间内反应物的消耗量或生成物的生成量。
反应速率的大小与反应物的浓度、温度、压力、催化剂等因素有关。
反应速率的研究对于了解化学反应机理和优化反应条件具有重要意义。
而反应级数则是描述反应速率与反应物浓度之间的关系的指标。
反应速率与浓度的关系可以用速率方程表示,速率方程常用于描述反应速率与反应物浓度的数量关系。
速率方程的形式通常由实验数据确定。
反应级数是速率方程中各个反应物浓度的幂次,反映了反应速率与反应物浓度之间的关系。
一、反应速率的影响因素1. 反应物浓度:反应物浓度的增加会提高反应物分子之间的碰撞频率,从而增加反应速率。
根据速率方程,反应物浓度越高,反应速率越大。
2. 温度:温度的增加会提高反应物分子的平均动能,使得反应物更容易产生有效碰撞,从而增加反应速率。
根据阿伦尼乌斯方程,反应速率与温度之间呈指数关系。
3. 压力:对于气相反应,压力的增加会使气体分子的平均自由程减小,增加碰撞的频率,从而增加反应速率。
4. 催化剂:催化剂可以提供新的反应路径或降低活化能,从而加速反应速率。
催化剂参与反应但不参与化学方程式。
二、反应级数的定义和计算反应级数是速率方程中各个反应物浓度的幂次,它反映了反应速率与反应物浓度之间的关系。
一般而言,对于一个简单的单分子反应,反应级数等于反应物的乘幂;对于一个简单的双分子反应,反应级数等于反应物的乘幂之积。
以一个简单的反应为例:A + B ⟶ C,速率方程可以表示为r =k[A]^m[B]^n。
其中,k为速率常数,m和n为反应级数。
计算反应级数的具体步骤如下:1. 根据实验数据确定速率方程的形式。
2. 利用实验数据中反应物浓度和反应速率的变化关系求解反应级数。
3. 对于反应物浓度为1的情况,计算反应速率随时间的变化关系。
4. 利用反应速率随时间的变化关系确定反应级数。
需要注意的是,反应级数只能通过实验确定,并且不一定等于反应物系数。
1.如何正确理解化学反应速率?【答案】化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量,对于同一反应,用不同的物质来表示反应速率,其比值一定等于化学方程式中相应的化学计量数之比。
一个确定的化学反应涉及反应物、生成物等多种物质,因而定量表示一个化学反应的反应速率时,必须指明是用哪一种反应物或哪一种生成物来表示。
无论是用某一反应物表示还是用某一生成物表示,其化学反应速率都取正值,而且是某一段时间内的平均速率,不是某一时刻的瞬时速率。
在一定温度下,对于固体和纯液体物质来说,其单位体积里的物质的量不会改变,即它们的物质的量浓度为常数,故一般不用固体或纯液体物质来表示反应速率。
计算反应速率时,若给出的是物质的量的变化值,不要忘记转化为物质的量浓度的变化值。
2.某一化学反应在第5 s时的反应速率是0.2 mol·L-1·s-1的说法正确吗?【答案】不正确。
通常所说的化学反应速率是指一定时间段内的平均反应速率,而不是某一时刻的瞬时速率。
3.一个化学反应的速率可以用任何一种反应物或生成物来表示吗?【答案】由于Δc表示的是物质的物质的量浓度的变化,而固态物质和纯液态物质的浓度在一定温度下是常数,所以这种表示化学反应速率的方法不适合固态物质和纯液态物质。
4.一定温度下,向2 L的密闭容器中加入2 mol N2,6 mol H2,反应2 min后,测得容器中NH3的物质的量为0.8 mol。
用N2、H2和NH3表示的化学反应速率的数值是否相等?其数值大小有何关系?【答案】依据三段式计算得由计算结果可知三者速率不相等,速率之比为v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)=0.1∶0.3∶0.2=1∶3∶2,符合速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。
5.如何比较反应速率的大小?【答案】同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同,比较化学反应速率的快慢不能只看数值大小,还要进行一定的换算,换算成同一物质、同一单位表示,再比较数值大小。
高中化学选修化学反应原理知识点总结指单位时间内反应物浓度的变化量。
2.速率常数(k):反应速率和反应物浓度的关系式为v=k[A]^m[B]^n,其中m和n为反应物的反应级数,k为速率常数。
3.影响反应速率的因素:温度、浓度、催化剂、表面积等。
二、反应机理1.反应机理:反应过程中分子之间的相互作用和反应的具体过程。
2.反应中间体:反应过程中生成的短暂存在的中间物质。
3.反应活化能:反应物转化为反应产物所需要的最小能量。
三、反应平衡常数1.反应平衡常数(K):反应物和产物在反应平衡时的浓度比。
2.平衡常数与反应物浓度的关系式:K=[C]^c[D]^d/[A]^a[B]^b,其中a、b、c、d为反应物和产物的化学计量数。
3.影响平衡常数的因素:温度、压力、浓度等。
四、化学平衡1.化学平衡:反应物和产物浓度不再发生变化的状态。
2.平衡常数与化学平衡的关系式:K=产品浓度之积/反应物浓度之积。
3.化学平衡的移动:通过改变反应物浓度、温度、压力等条件可以使化学平衡向产物或反应物方向移动。
化学反应速率是用来衡量反应快慢的指标,它表示单位时间内反应物或生成物的物质量变化。
速率可以通过单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示,计算公式为v=Δc/Δt(υ:平均速率,Δc:浓度变化,Δt:时间),单位为XXX)。
影响速率的因素包括决定因素(反应物的性质)和条件因素(反应所处的条件)。
对于固体和液体参与的反应,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。
惰性气体对速率的影响取决于反应体系的恒温恒容或恒温恒体状态。
在恒温恒容状态下,充入惰性气体会使总压增大,但各分压不变,各物质浓度不变,因此反应速率不变。
在恒温恒体状态下,充入惰性气体会使体积增大,各反应物浓度减小,反应速率减慢。
化学平衡是指一定条件下,可逆反应进行到正逆反应速率相等时,组成成分浓度不再改变,达到表面上静止的一种“平衡”状态。
化学平衡的特征包括逆、等、动、定、变。
高中化学之反应速率知识点1.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。
某一物质A的化学反应速率的表达式为:式中某物质A的浓度变化,常用单位为mol·L-1。
某段时间间隔,常用单位为s,min,h。
υ为物质A 的反应速率,常用单位是mol·L-1·s-1,mol·L-1·s-1等。
(3)化学反应速率的计算规律①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。
②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。
注意:①化学反应速率通常指的是某物质在某一段时间内化学反应的平均速率,而不是在某一时刻的瞬时速率。
②由于在反应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加的反应一般不用纯液体或纯固体来表示化学反应速率。
其化学反应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、充分搅拌、振荡等)来加快反应速率。
③对于同一化学反应,在相同的反应时间内,用不同的物质来表示其反应速率,其数值可能不同,但这些不同的数值表示的都是同一个反应的速率。
因此,表示化学反应的速率时,必须指明是用反应体系中的哪种物质做标准。
专题突破(七)化学反应速率和化学平衡图像的分析化学反应速率和平衡的图像及分析是高考考查的重点,此类试题将抽象的理论知识图像化,既能考查考生化学反应速率和平衡的相关知识,又能考查学生读图、识图,并应用知识解决综合问题的能力,要求考生获取有关信息、识别有效证据、推测反应结果、归纳总结规律,体现《中国高考评价体系》对于“学习掌握”“思维方法”等化学科核心素养的要求。
分析、解答化学反应速率和化学平衡图像题的思维流程如下:1.化学反应速率图像及分析(1)“渐变”类vt图像图像分析结论t1时v正′突然增大,v逆′逐渐增大;v 正′>v逆′,平衡向正反应方向移动t1时其他条件不变,增大反应物的浓度t1时v正′突然减小,v逆′逐渐减小;v 逆′>v正′,平衡向逆反应方向移动t1时其他条件不变,减小反应物的浓度t1时v逆′突然增大,v正′逐渐增大;v 逆′>v正′,平衡向逆反应方向移动t1时其他条件不变,增大生成物的浓度t 1时v逆′突然减小,v正′逐渐减小;v 正′>v逆′,平衡向正反应方向移动t1时其他条件不变,减小生成物的浓度(2)“断点”类vt图像图像分析结论t1时v正′、v逆′均突然增大,且v正′>v逆′;平衡向正反应方向移动t1时其他条件不变,增大反应体系的压强且m+n>p+q(正反应为体积减小的反应) t1时其他条件不变,升高温度且ΔH>0(正反应为吸热反应)t1时v正′、v逆′均突然增大,且v逆′>v正′;平衡向逆反应方向移动t1时其他条件不变,增大反应体系的压强且m+n<p+q(正反应为体积增大的反应) t1时其他条件不变,升高温度且ΔH<0(正反应为放热反应)t1时v正′、v逆′均突然减小,且v正′>v逆′;平衡向正反应方向移动t1时其他条件不变,减小反应体系的压强且m+n<p+q(正反应为体积增大的反应) t1时其他条件不变,降低温度且ΔH<0(正反应为放热反应)t1时v逆′、v正′均突然减小,且v逆′>v正′;平衡向逆反应方向移动t1时其他条件不变,减小反应体系的压强且m+n>p+q(正反应为体积减小的反应) t1时其他条件不变,降低温度且ΔH>0(正反应为吸热反应)(3)“平台”类vt图像图像分析结论t1时v正′、v逆′均突然增大且v正′=v逆′,平衡不移动t1时其他条件不变使用催化剂t1时其他条件不变增大反应体系的压强且m+n=p+q(反应前后气体体积无变化)t1时v正′、v逆′均突然减小且v正′=v 逆′,平衡不移动t 1时其他条件不变,减小反应体系的压强且m +n=p+q(反应前后气体体积无变化)2.化学平衡图像及分析(1)浓度-时间图像例如,反应A(g)+B(g)⇌AB(g),充入一定量A(g)和B(g),达到平衡过程如图所示:(2)含量-时间-温度(压强)(C%指产物的质量分数,B%指某反应物的质量分数)(3)恒压(或恒温)线(α表示反应物的转化率,c表示反应物的平衡浓度)图①,若则正反应为气体体积减小的反应,p1>p2>p3,ΔH<0;图②,正反应为气体体积增大的反应,若T1>T2,则正反应为放热反应。
第三节化学反应的速率和限度重难点一有关化学反应速率的注意事项1.化学反应速率实际上指的是某物质在某一段时间内化学反应的平均速率,而不是某一时刻的即时速率。
2.对于有纯液体或固体参与的化学反应一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率。
3.由于压强的变化对固体和液体的体积影响很小,故改变压强对它们的浓度影响很小,所以改变压强对无气体参与的反应的化学反应速率无影响。
4.对于同一化学反应,在相同的反应时间内,用不同的物质来表示其反应速率,其数值可能不同,但这些不同的数值表示的都是同一个反应的速率。
因此,表示化学反应的速率时,必须指明是用反应体系中的哪种物质作标准。
5.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。
重难点二影响化学反应的因素及影响结果1.内因反应物自身的性质。
如燃烧、爆炸、中和等反应都是很快就能完成,而金属的锈蚀、溶岩的形成、煤和石油的形成等都是比较缓慢的,这些都是由反应物自身的性质决定的。
2.外因(1)温度:温度越高,化学反应速率越大;温度越低,化学反应速率越小。
(2)浓度:一般来说,其他条件不变时,增大反应物的浓度,可以增大化学反应速率;减小反应物的浓度,可以减小化学反应速率。
(3)压强:对于有气体参加的反应来说,增大压强,可以使单位体积内气体的物质的量增大,实际上相当于增大了气体反应物的浓度,所以,增大压强,化学反应速率增大。
(4)催化剂:催化剂可以改变化学反应速率,常见的催化剂能极大地加快反应速率。
(5)增大固体反应物的表面积,增大了反应物的接触面积,能加快化学反应速率。
特别提醒(1)增加固体或纯液体的量,不能改变化学反应速率。
(2)压强的改变引起气体浓度的改变时,才能改变化学反应速率。
重难点三化学平衡的特征和平衡状态的判断方法1.化学平衡的特征(1)“等”化学平衡的实质是正、逆反应速率相等,即同一物质的消耗速率与生成速率相等。