当前位置：文档之家 › 化学反应速率化学平衡

化学反应速率化学平衡

  • 格式：doc
  • 大小：747.50 KB
  • 文档页数：11

. . 化学反应速率 化学平衡

考点1 化学反应速率及影响因素 一、知识梳理 1．意义： ，常根据反应物消耗或生成物产生的快慢来粗略比较反应速率的大小。 2.符号 计算公式 单位 3．影响因素 (1)内因(主要因素)： 。 (2)外因 ①浓度：浓度对有气体参加的反应或溶液中发生的反应速率产生影响，在其他条件不变时，增大反应物浓度，可增大反应速率。 ②压强：只影响有气体参加的化学反应速率，增大压强，气体体积缩小，浓度增大，反应速率加快，当改变容器内压强而有关反应的气体浓度无变化时，反应速率不变。 ③温度：对任何反应的速率都有影响，一般温度每升高10 ℃，反应速率增大2～4倍。 ④催化剂：具有选择性，即它对某一反应或某种反应起催化作用，催化剂参与反应过程，但反应前后质量与化学性质不变。 ⑤其他因素：光、颗粒大小、溶剂等。 二、典例分析

例1．在容积为1.00 L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g) 2NO2(g)，在0～60 s 时间段，N2O4 的浓度由 0.100 mol·L－1 变为 0.040 mol·L－1，反应速率v(N2O4)为____________mol·L－1·s－1。 特别提醒 （1）化反应过程的实质： ①反应物分子之间发生碰撞是化反应发生的先决条件。 ②能发生反应的碰撞叫有效碰撞。 ③能发生有效碰撞的能量较高的分子叫活化分子。 ④只有活化分子之间采取合适的取向的碰撞才是有效碰撞。 （2）在同一反应中，影响反应速率的因素是外因，即外界条件，主要有温度、浓度、压强、催化剂等。（还有像反应颗粒（固体）的大小、光、波等对化反应速率也有影响）浓度、压强、温度、催化剂的变化与活化分子的分数、有效碰撞次数及反应速率的关系。温度、催化剂增加活化分子百分数；压强、浓度增加单位体积内活化分子数目。 考点2 化学反应速率计算 一、知识梳理 化学反应速率是表示反应进行快慢的物理量，它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。计算公式如下：v(B)＝Δc（B）Δt＝Δn（B）VΔt。 用上式进行某物质反应速率计算时需注意以下几点： 1．浓度变化只适应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。 3．同一反应用不同的物质表示反应速率时，数值可能不同，但意义相同。不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比。 4．对于可逆反应，反应进行的净速率是正、逆反应速率之差，当达到平衡时，净速率为零。 5、化学反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。 如：化学方程式为mA(g)＋nB(g)===pC(g)的反应中，其中各种物质的化学反应速率满足关系：v(A)∶v(B)∶v(C)＝m∶n∶p。

例2. 下列四个数据都表示合成氨的反应速率，其中代表同一反应速率的是( ) ①vN2＝0.3 mol·L－1·min－1 ②vNH3＝0.9 mol·L－1·min－1 ③vH2＝0.015 mol·L－1·s－1 ④vH2＝2.25 mol·L－1·min－1 考点3 化学平衡状态判断 一、知识梳理 . . 1. 化平衡状态是指在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。可逆反应达到平衡的依据： (1) 根据化平衡状态的本质特征——正反应速率与逆反应速率相等； (2) 根据化平衡状态的宏观表现——各组分的浓度保持不变。 2. 对于密闭容器中的可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)是否达到平衡可以归纳如下表：

化学反应 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 是否平衡

混合物体 系中各成 分的含量

①各物质的物质的量或物质的质量分数一定 ②各物质的质量或质量分数一定

③各气体的体积或体积分数一定 ④总体积、总压强、总物质的量一定

正、逆反 应速率之 间的关系

①在单位时间内消耗了m mol A，同时也生成了m mol A，即v(正)＝v(逆)

②在单位时间内消耗了n mol B，同时也消耗了p mol C，即v(正)＝v(逆)

③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q v(正)不一定等于v(逆)

④在单位时间内生成了n mol B，同时也消耗了q mol D，即叙述的都是v(逆)

压强 ①其他条件一定、总压强一定，且m＋n≠p＋q ②其他条件一定、总压强一定，且m＋n＝p＋q 混合气体 的平均相 对分子质量

①平均相对分子质量一定，且m＋n≠p＋q

②平均相对分子质量一定，且m＋n＝p＋q 温度 任何化学反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时 气体的密度 密度一定 颜色 反应体系内有色物质的颜色稳定不变 二、典例探究 例3. 工业上在合成塔中采用下列反应合成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH＝Q kJ· mol－1，判断该可逆反应达到平衡状态的标志是( ) A．生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等 B．混合气体的密度不变 C．容器的压强不变 . . D．ΔH值不变 三、特别提醒 ①用不同物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比，不一定是平衡状态，因为不论是否达到平衡，该关系一定存在。 ②各物质的物质的量之比等于方程式的化学计量数比，不一定是平衡状态，因为此条件并不能说明各组分的物质的量不再变化了。 ③用不同物质表示的正、逆反应速率之比等于方程式的化学计量数比，一定是平衡状态。 考点四 平衡的移动 一、知识梳理 1. 化平衡移动

2. 影响化平衡的因素 勒夏特列原理：如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等)，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。 条件的改变(其他条件不变) 化平衡的移动

浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度 向正反应方向移动 减小反应物浓度或增大生成物浓度 向逆反应方向移动

压强(对有气体存在的反应)

反应前后气体分子数改变 增大压强 向气体体积减小的方向移动

减小压强 向气体体积增大的方向移动 反应前后气体分子数不变 改变压强 平衡不移动

温度 升高温度 向吸热反应方向移动 降低温度 向放热反应方向移动 催化剂 使用催化剂 平衡不移动 3.化学平衡图像问题 （1）以反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),m+n＞p+q且△H＞0为例 ① v—t图象： 此类图象定性地揭示了υ（正）、υ（逆）随时间（含条件改变对速率的影响）而变化的规律，体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征，以及平衡移动的方向．

② c——t图象：此类图象能说明各平衡体系组分（或某一成分）在反应过程中的变化情况．解题时要注意各物质曲线的折点（达平衡时刻），各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中化学计量数关系等情况． . . ③ c——p(T)图象：该类图象的纵坐标为物质的平衡浓度或反应物的转化率，横坐标为温度或压强。

化学平衡图像题的解题方法 (1)首先要看清楚横轴和纵轴意义(特别是纵轴)以及曲线本身属等温线还是等压线。(当有多余曲线及两个以上条件时，要注意“定一议二”) (2)找出曲线上的特殊点，并理解其含义。(如“先拐先平数值大”) (3)根据纵轴随横轴的变化情况，判定曲线正确走势，以淘汰错误的选项。 二、典例探究 例4. 下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是( )

A. B. D. 例6．一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO： MgSO4(s)＋CO(g)MgO(s)＋CO2(g)＋SO2(g) ΔH>0 该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后，若仅改变图中横坐标x的值，重新达到平衡后，纵坐标y随x变化趋势合理的是( )

选项 x y A 温度 容器内混合气体的密度 B CO的物质的量 CO2与CO的物质的量之比 C SO2的浓度 平衡常数K D MgSO4的质量(忽略体积) CO的转化率 三、特别提醒 (1)当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时，由于其“浓度”是恒定的，不随其量的增减而变化，故改变这些固体或液体的量，对平衡没影响。 (2)对于反应前后气态物质的化学计量数相等的反应，压强的变化对正、逆反应速率的影响程度是等同的，故平衡不移动。 (3)“惰性气体”对化学平衡的影响。 ①恒温、恒容条件

原平衡体系――→充入惰性气体体系总压强增大―→体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动。 ②恒温、恒压条件

原平衡体系――→充入惰性气体容器容积增大，各反应气体的分压减小―→体系中各组分的浓度同倍数减小。

t/℃ 25 50 100

Kw/10－14 1.01 5.47 55.0

c(氨水)/ (mol·L－1) 0.1 0.01

pH 11.1 10.6

合集下载

化学反应速率和化学平衡

化学反应速率和化学平衡

化学反应速率和化学平衡第一节 化学反应速率及影响因素学什么？1．了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。

2．理解外界条件(温度、浓度、压强、催化剂)对反应速率的影响。

牢记 1 个表达式 v ＝Δc Δt 。

掌握 1 条规律对于可逆反应m A(g)＋n B(g)↹p C(g)，v (A)∶v (B)∶v (C)＝Δn (A)∶Δn (B)∶Δn (C)＝Δc (A)∶Δc (B)∶Δc (C)＝m ∶n ∶p 。

理解影响化学反应速率的 5 个因素增大反应物浓度、增大气体反应物压强、升高温度、使用催化剂、增大反应物表面积，化学反应速率均增大。

熟记 1 个图像Ea —活化能E ′a —逆反应活化能ΔH ＝Ea －E ′a ＝Ea ·c －E ′a ·c考点一化学反应速率图像及其应用 1．物质的量(或浓度)一时间图像及应用例如：某温度时，在定容(V L)容器中，X 、Y 、Z 三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。

根据图像可进行如下计算：(1)某物质的平均速率、转化率，如： v (X)＝n 1－n 3V ·t 3 mol/(L·s)，Y 的转化率＝n 2－n 3n 2×100%。

(2)确定化学方程式中的化学计量数之比 如X 、Y 、Z 三种物质的化学计量数之比为： (n 1－n 3)∶(n 2－n 3)∶n 2。

2．速率—时间图像))))))注意：气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)时，对反应速率的影响：(1)恒容：充入“惰性气体”―→总压增大―→物质浓度不变(活化分子浓度不变)，反应速率不变。

(2)恒压：充入“惰性气体”―→体积增大―→物质浓度减小(活化分子浓度减小)―→反应速率减慢。

例1.一定条件下，溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如图所示。

下列判断正确的是()A．在0～50 min之间，pH＝2和pH＝7时R的降解百分率相等B．溶液酸性越强，R的降解速率越小C．R的起始浓度越小，降解速率越大D．在20～25 min之间，pH＝10时R的平均降解速率为0.04 mol·L－1·min－1答案：A2.已知图一表示的是可逆反应CO(g)＋H2(g)↔C(s)＋H2O(g)ΔH>0化学反应速率(v)与时间(t)的关系，图二表示的是可逆反应2NO2(g)↔N2O4(g)ΔH<0的浓度(c)随时间(t)的变化情况。

化学反应速率 化学平衡知识归纳

化学反应速率 化学平衡知识归纳

化学反应速率化学平衡知识体系一、化学反应速率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）说明：①反应速率为正值，是反应某一段时间间隔内的平均反应速率。

②要防止错误地用单位时间内物质的物质的量或质量的变化来计算化学反应速率。

③在一个化学反应中，各物质的起始浓度、反应一定时间后的浓度和浓度的变化三个量中，只有浓度的变化一定符合它们在化学方程式中的计量系数关系。

④同一个化学反应的速率，可选用其中任何一种物质来表示，其数值可能相同，也可能不相同，但都是该反应的速率，且各物质表示的速率比等于它们在化学方程式中的计量系数比。

例如反应aA + bB →gG + hH，V（A）∶V（B）∶V（Ｃ）∶V（Ｄ）= a∶b∶g∶h因此，只要已知一种物质表示的反应速率，就可以求出其它物体表示的反应速率。

2．影响化学反应速率的因素①在相同的条件下，不同化学反应的反应速率，取决于反应物的结构和性质。

例如将表面积大小相同的镁片和铁片分别投入等体积等浓度的盐酸里，可以观察到镁跟盐酸反应的速率比铁跟盐酸反应的速率快，这是由于镁的还原性比铁的还原性强缘故。

②同一个化学反应在不同条件下，反应速率不同。

影响反应速率的外界因素主要有以下几点：Ⅰ浓度：当其它条件不变时，增加反应物的浓度，可以增大反应的速率；减少反应物的浓度，可以减小反应的速率。

注：对于固体和纯液体物质，它们的“浓度”可视为常数。

因此上述“反应物”系指气体物质或溶液。

Ⅱ压强：当其它条件不变时，对有气体参加的反应，增大压强（气体体积缩小，使反应物的浓度增大），可以增大反应的速率；减小压强（气体体积增大，使反应物的浓度减小），可以减小反应的速率。

注：对于无气体（只有固体、液体或溶液）物质的化学反应，压强与其反应速率无关。

化学反应速率与化学平衡图象

化学反应速率与化学平衡图象


0
t1
t2 时间
二、化学平衡图象 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) A%
问题： 1、P1与P2的相对大小 2、m+n 与 p+q 的大小
P2 P1
答 案
P1 > P2 m+n > p+q
0
时间
二、化学平衡图象
4.转化率——时间曲线 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
A的 转 化 率
V
V逆 V正
V'正 V'逆 突变
答：从逆反应开 始。
降温或减压。
平衡向正反 应方向移动。
t
练 习
看图：说出反应起始时是从正反应；还是从 逆反应开始？然后是改变什么条件？化学平衡向 什么方向移动？
V
V正 V逆
V'正 = V'逆 突变
答：正、逆反应 同时开始。
加催化剂或加 压(反应前后气体 体积不变)时,平 衡不移动。
t
2.速度-时间图：
对于mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)，改变压强时 有如下图变化，则压强变化是 增大 (增大或 减小)，平衡向 逆 反应方向移动，m+n < (>、<、=)p+q。
v
v逆
v正
v v逆 v正
t t t1 t2 t1 t2 •若对以上反应已知m+n>p+q，平衡后降低压强时， 画出相关的 V –t 图。
等压线
m+n < p+q Q < 0
0
P
压强
二、化学平衡图象
3.物质百分含量——时间曲线
化学反应速率和化学平衡

化学反应速率和化学平衡

第三章化学反应速率和化学平衡研究化学反应不仅要注意其产物的种类，还必须注意另外两个重要问题：一是反应进行的快慢，即化学反应的速度问题；二是反应进行的程度问题，即化学平衡的问题。

研究并掌握化学反应速率和化学平衡的规律，可以帮助人们在化工生产中，选择最适宜的反应条件，在最短的时间内，提高原料的利用率。

第一节化学反应速率一、化学反应速率的表示方法化学反应进行的速率差别很大，如火药爆炸、核反应、酸碱中和等瞬间即可反应完成；而钢铁的生锈、橡胶的老化要经过较长的时间才能察觉；自然界中岩石的风化、煤或石油的形成，则需要长达几十万年甚至亿万年。

在化学反应中，随反应的进行，反应物的浓度不断减小，生成物浓度不断增大。

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化学反应速率。

浓度单位为mol/ L，时间单位用h（小时）、min（分）、s（秒）表示。

反应速率的单位为mol/L·s、mol/L·min、mol/L·h。

应当指出，该反应速率实际上是一定时间间隔内平均反应速率，而不是瞬间速率。

例如，某反应物的初始浓度是2mol/L，2秒后其浓度变为0.6mol/L，则2秒内该反应物的平均反应速率为0.7mol/L·s。

注意，同一化学反应，用不同的反应物或生成物的浓度变化来表示其反应速率时，其结果不同。

二、影响化学反应速率的因素化学反应速率的快慢，首先取决于反应物的性质。

氢与氟在低温、暗处发生爆炸反应；氢与氯则需要光照或加热才能化合。

其次，浓度、压力、温度、催化剂等外界条件对反应速率也有不可忽略的影响。

1. 浓度对反应速率的影响（1）基元反应与非基元反应反应方程式只能表示反应物与生成物之间的数量关系，不能表示反应进行的实际过程。

一步就能完成的反应称为基元反应。

例如：2NO 2 → 2NO+ O 2经过两步或两步以上才能完成的反应称为非基元反应。

例如：H 2(g) + I 2(g) →2HI(g)反应分两步进行，每一步均为基元反应：第一步 I 2(g) →2I(g)第二步 H 2 + 2I(g) →2HI(g)（2）基元反应速率方程—质量作用定律一定温度下，基元反应的反应速率与各反应物浓度的幂次方乘积成正比，其中各反应物浓度的幂指数为基元反应方程式中各反应物的分子数，这种定量关系称为质量作用定律。