第二章 化学反应速率和化学平衡知识点总结
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第二章化学反应速率和化学平衡
知识点总结
要点一化学反应速率大小的比较
(一)化学反应速率
1.表示方法
通常用单位时间内反应物浓度的_______________或生成物浓度的 _______________来表示。
2.数学表达式:,单位为。
对于Δc(反应物)=c(初)-c(末), 对于Δc(生成物)=c(末)-c(初)。Δt表示反应所需时间,单位为等。
3.单位一般为_______________或_____________或______________ 。
4、对某一具体的化学反应来说,用不同物质的浓度变化来表示化学反应速率时,数值往往不同,其数值之比等于。
(二)根据化学方程式对化学反应速率的计算
求解化学反应速率的计算题一般按以下步骤:
①写出有关反应的化学方程式;
②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量;
③根据已知条件列方程式计算。
例如:反应 mA + nB pC
起始浓度(mol/L) a b c
转化浓度(mol/L) x
某时刻浓度(mol/L) a-x
(1)同一化学反应速率用不同物质表示时数值,但比较反应速率的快慢不能只看数值的大小,而要通过转化换算成同一物质表示,再比较数值的大小。
(2)比较化学反应速率与化学计量数的比值,如aA+bB==pY+qZ ,即
比较与若则A表示的反应速率比B大。
(3)注意反应速率单位的一致性。
(4)注意外界条件对化学反应速率的影响规律。
在反应A+3B 2C+2D中,若某条件下v(A)=0.15 mol/ (L·min) , 则此时用v(B)表示该反应的化学反应速率为v(B)= _________ ;若起始条件下,物
质C的物质的量为0,经过5秒后,C的物质的量浓度为0.45
mol/L,则用v(C)表示该反应的化学反应速率为 _________ 。
(三)化学反应速率的测定
按图安装两套装置,通过分液漏斗分别加入40 mL 1 mol/L和
40 mL 4 mol/L的硫酸,比较二者收集10 mL H
2
所用的时间。
实验现象:两套装置中加入H
2SO
4
溶液后都立即产生气泡,但加
入1 mol/L硫酸的装置中产生气泡的速率较_________,收集
10 mL H
2用的时间较_________ ;加入4 mol/L硫酸的装置中产生气泡的速率较_________ ,收集10
mL H
2
用的时间较 _________ 。
要点二、化学反应速率图象及其应用
物质的量(或浓度)—时间图象及其应用
例如:某温度时,在定容(V L)容器中,X、Y、三种物质的
物质的量随时间的变化曲线如图所示。
根据图象可进行如下计算:
(1)某物质的反应速率、转化率,
如:V(X)=( n1- n3) /vt3 mol/(L·s),
Y的转化率= (n2-n3)/n2 ×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(n1-n3)∶(n2-n3)∶n2。
①、在同一反应体系中用不同物质来表示反应速率时,其是可以的,但是这些数值
都表示。表示化学反应速率时,必须指明以表示。
②化学反应速率实际是的平均速率,而不是速率。
因为大部分反应不等速进行,随着各组分浓度的变化,反应速率也会变。开始时,速率快,随着反应
的进行速率会减慢。所以我们在表示反应速率使用的是平均速度,我们定义也是平均速率。
③不能用体和体来表示反应速率。
在一定温度下,固体和纯液体物质单位体积里的物质的量保持不变,即物质的量浓度为常数,因此它
们的化学反应速率也被视为常数,所以不能用它们表示速率。但固态反应物的颗粒大小是影响反应速
率的条件之一,即颗粒越小,表面积越大,反应速率越快
④化学反应速率用值表示。
⑤对于同一化学反应,用表示时,其比一定化学方程式
中相应的。例如:N
2
+3H
2
=2NH
3
中,υ(N
2
):υ(H
2
):υ(NH
3
)=
要点三有效碰撞理论
(1)有效碰撞:能够发生的碰撞。
(2)能够发生有效碰撞的分子,必须具备:①;②。有
效碰撞是发生化学反应的充分条件。
(3)活化分子:能够发生的分子。但活化分子的每一次碰撞,不一定都
是有效碰撞,即发生化学反应。
(4)活化能:。
【重点】化学反应的快慢本质上是由单位体积内的活化分子数
...........决定的,单位体积内活化分子数越多,
则化学反应速率越快,反之则慢。
注:在其他条件具备时,若一反应较难进行,则其主要原因可能是:①参加反应的分子的能量普遍较
低;②单位时间内反应物中活化分子有效碰撞次数少;③反应物分子中活化分子百分数较小。
a
(A)
v
b
(B)
v
,
(B)
(A)
b
a
v
v
要点四 影响化学反应速率的因素 一、浓度对化学反应速率的影响:
观察实验2-2,得出浓度对化学反应速率是如何影响的?并用有效碰撞模型解释? 结论:当其它条件不变时,增加反应物的浓度,可以 反应的速率。
解释:在其他条件不变时,增加反应物的浓度,活化分子百分数 ,单位体积内活化分子的数量 ,有效碰撞的频率 ,导致反应速率增大。 注意:
1.一个反应的速率主要取决于 的浓度,与 的浓度关系不大....(填反应物或产物)
2.对于可逆反应,增大反应物浓度,正反应速率 ,逆反应速率瞬时 ,随着反应是进行,正反应速率 、逆反应速率 。
3.固体和纯液体的浓度是一个常数,所以增加这些物质的量,不会影响反应的速率。 【图】1、浓度与反应速率的关系图:
2、对于可逆反应,当加入反应物时,速率变化图如上右: 二、压强对化学反应速率的影响 思考并回答下列问题:
1、一定温度下,一定质量气体的体积与其所受的压强有何关系?
2、对于有气体参加的反应来说,当温度一定时,增大体系的压强(减少容器体积),相当于 反应物的浓度,反应速率会 ;减小体系压强(增大容器体积),相当于 反应物的浓度,反应速率会 。
注意:对于气体反应体系,有以下几种情况: ①恒温时:
增加压强――→引起体积缩小――→引起浓度增大――→引起
反应速率加快。 ②恒温恒容时:
①充入气体反应物(按反应开始物料之比,即投料比)――→引起浓度增大――→引起压强增大――→引起速率加快(对于可逆反应,正反应速率 ,逆反应速率瞬间 ,随着反应的进行,正反应速率 ,逆反应速率 )
②充入“惰气”――→引起压强增大,但各物质的浓度不变,反应速率不变。 ③恒温恒压时:
充入:“惰气”――→引起体积增大――→引起各反应物浓度减少――→引起反应速率减慢。 【总结】
1、对于有气体参加的反应而言,改变压强,对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度改变所致。
2、压强在改变化学反应速率时,对于可逆反应,V (正)和V (逆)变化的倍数不一定...相等。 三、温度对化学反应速率的影响
观察实验2-3,得出温度对化学反应速率是如何影响的?并用有效碰撞模型解释?
结论:当其它条件不变时,升高温度,反应的速率 ,降低温度,反应的速率 。 强调:这里的反应,包括吸热反应、放热反应、正反应和逆反应。
解释:升高温度,活化分子百分数 ,有效碰撞的频率 ,导致反应速率增大。 【总结】
1、对于可逆反应,温度导致V (正)和V (逆)变化的倍数肯定..不相等。
2、一般地,温度每升高10℃,化学反应速率变成原来的2~4倍。 【图】温度与反应速率的关系。 四、催化剂对化学反应速率的影响
观察实验2-4,得出催化剂对化学反应速率是如何影响的?并用有效碰撞模型解释? 结论:当其它条件不变时,使用应催化剂,反应的速率 。
催化剂的定义:在化学反应里能改变(加快或减慢)其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后(反应过程中会改变)都没有发生变化的物质叫做催化剂,又叫触媒。 解释:当温度和反应物浓度一定时,使用催化剂可使反应途径发生改变,从而 了反应的活化能,使得活化分子的百分数 ,因此活化分子的数目 ,有效碰撞频率 ,故化学反应速
率加大。 【注意】:
1.催化剂改变化学反应速率的原因仅仅是改变始态到终态的途径,不改变反应的结果,催化剂在反应前后质量不变。例:
(1)在加热条件下: 2Cu + O 2 == 2CuO
2CuO +2 CH 3CH 2OH == 2Cu +2 CH 3CHO + 2H 2O (2)氮的氧化物破坏臭氧: NO + O 3 == NO 2 + O 2 NO 2 + O ==NO + O 2
2.能加快反应速率的催化剂叫 ;能减慢化学反应速率的催化剂叫 。
3.对可逆反应而言,正催化剂使正、逆反应速率都加快,且加快的程度 。相反,负催化剂使正、逆反应速率都减小,且减小的程度 。
4.不同的反应需不同的催化剂;催化剂在一定的温度范围内活性最大;催化剂遇有害物质会“中毒”。
5. 对于可逆反应,使用催化剂,V (正)和V (逆)变化的倍数一定..
相等。 【小结】外界条件对化学反应速率的影响程度:催化剂>温度>浓度=压强。即:催化剂对反应速率的影响程度最大,其次是温度,最后是浓度和压强。
图像题是本节常见的考点,解答图象题,首先要看懂图(特别是纵坐标和横坐标的意 义),然后依据化学反应速率的变化规律,进行综合分析推理判断。 分析时一般从以下几方面入手: ① 看清各坐标轴所代表的意义(速率时间、转化率时间等); ② 看清曲线的变化趋势(增大、减小、不变、先增大后减小等)。 ③ 看清曲线上点的意义(起点、终点、交点、极值点、转折点等)。