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化學(xué)必考知識梳理:化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

 姜624 2016-10-05

化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡

定義:用來衡量化學(xué)反應(yīng)的快慢,單位時間內(nèi)反應(yīng)物生成物物質(zhì)的量的變化

表示方法:單位時間內(nèi)反應(yīng)濃度的減少或生成物濃度的增加來表示

計算公式:v=Δc/Δtυ:平均速率,Δc:濃度變化,Δt:時間)單位:mol/L·s

影響因素:

決定因素(內(nèi)因):反應(yīng)物的性質(zhì)(決定因素)

條件因素(外因):反應(yīng)所處的條件

外因?qū)?span>化學(xué)反應(yīng)速率影響的變化規(guī)律
條件變化活化分子的量的變化反應(yīng)速率的變化
反應(yīng)物的濃度[來源:Z.xx.k.Com]增大[來源:單位體積里的總數(shù)目增多,百分數(shù)不變[來源:學(xué)&&網(wǎng)][來源:學(xué)**網(wǎng)]增大
減小單位體積里的總數(shù)目減少,百分數(shù)不變減小
氣體反應(yīng)物的壓強增大單位體積里的總數(shù)目增多,百分數(shù)不變增大
反應(yīng)物的溫度升高百分數(shù)增大,單位體積里的總數(shù)目增多增大
降低百分數(shù)減少,單位體積里的總數(shù)目減少減小
反應(yīng)物的催化劑使用百分數(shù)劇增,單位體積里的總數(shù)目劇增劇增
撤去百分數(shù)劇減,單位體積里的總數(shù)目劇減劇減
其他、電磁波超聲波、固體反應(yīng)物顆粒的大小溶劑等有影響

※注意:

1)參加反應(yīng)的物質(zhì)為固體和液體,由于壓強的變化對濃度幾乎無影響,可以認為反應(yīng)速率不變。

2)惰性氣體對于速率的影響

①恒溫恒容時:充入惰性氣體總壓增大,但是各分壓不變,各物質(zhì)濃度不變反應(yīng)速率不變

②恒溫恒體時:充入惰性氣體體積增大各反應(yīng)物濃度減小反應(yīng)速率減慢

化學(xué)平衡狀態(tài):一定條件下,當(dāng)一個可逆反應(yīng)進行到正逆反應(yīng)速率相等時,更組成成分濃度不再改變,達到表面上靜止的一種平衡,這就是這個反應(yīng)所能達到的限度即化學(xué)平衡狀態(tài)

例舉反應(yīng)mA(g)+nB(g)C(g)+qD(g)
混合物體系中各成分的含量①各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量的分數(shù)一定平衡
②各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)質(zhì)量分數(shù)一定平衡
③各氣體的體積或體積分數(shù)一定平衡
④總體積、總壓力、總物質(zhì)的量一定不一定平衡
正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系①在單位時間內(nèi)消耗了mmolA同時生成mmolAV()=V()平衡
②在單位時間內(nèi)消耗了nmolB同時消耗了pmolC,V()=V()平衡
V(A):V(B):V(C):V(D)=m:n:p:q,V()不一定等于V()不一定平衡
④在單位時間內(nèi)生成nmolB,同時消耗了qmolD,因均指V()不一定平衡
壓強m+np+q時,總壓力一定(其他條件一定)平衡
m+n=p+q時,總壓力一定(其他條件一定)不一定平衡
混合氣體平均相對分子質(zhì)量MrMr一定時,只有當(dāng)m+np+q平衡
Mr一定時,但m+n=p+q不一定平衡
溫度任何反應(yīng)都伴隨著能量變化,當(dāng)體系溫度一定時(其他不變)平衡
體系的密度密度一定不一定平衡
其他如體系顏色不再變化等平衡

4、影響化學(xué)平衡移動的因素

4-1、濃度對化學(xué)平衡移動的影響

1)影響規(guī)律:在其他條件不變的情況下,增大反應(yīng)物的濃度或減少生成物的濃度,都可以使平衡向正方向移動;增大生成物的濃度或減小反應(yīng)物的濃度,都可以使平衡向逆方向移動

2)增加固體或純液體的量,由于濃度不變,所以平衡不移動

3)在溶液中進行的反應(yīng),如果稀釋溶液,反應(yīng)物濃度減小,生成物濃度也減小V減小,V逆也減小,但是減小的程度不同,總的結(jié)果是化學(xué)平衡向反應(yīng)方程式中化學(xué)計量數(shù)之和的方向移動。

4-2、溫度對化學(xué)平衡移動的影響

影響規(guī)律:在其他條件不變的情況下,溫度升高會使化學(xué)平衡向著吸熱反應(yīng)方向移動,溫度降低會使化學(xué)平衡向著放熱反應(yīng)方向移動。

4-3、壓強對化學(xué)平衡移動的影響

影響規(guī)律:其他條件不變時,增大壓強,會使平衡向著體積縮小方向移動;減小壓強,會使平衡向著體積增大方向移動。

注意:

1)改變壓強不能使無氣態(tài)物質(zhì)存在的化學(xué)平衡發(fā)生移動

2)氣體減壓或增壓與溶液稀釋或濃縮的化學(xué)平衡移動規(guī)律相似

4-4催化劑對化學(xué)平衡的影響:

由于使用催化劑對正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率影響的程度是等同的,所以平衡不移動。但是使用催化劑可以影響可逆反應(yīng)達到平衡所需的_時間_。

4-5、勒夏特列原理(平衡移動原理):

如果改變影響平衡的條件之一(如溫度,壓強,濃度),平衡向著能夠減弱這種改變的方向移動。

5、化學(xué)平衡常數(shù)

5-1、定義:

在一定溫度下,當(dāng)一個反應(yīng)達到化學(xué)平衡時,生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個常數(shù)比值。符號:K

5-2、使用化學(xué)平衡常數(shù)K應(yīng)注意的問題:

1、表達式中各物質(zhì)的濃度是變化的濃度,不是起始濃度也不是物質(zhì)的量。

2K與溫度T)關(guān),與反應(yīng)物或生成物的濃度無關(guān)。

3、反應(yīng)物或生產(chǎn)物中有固體或純液體存在時,由于其濃度是固定不變的,可以看做是“1”而不代入公式。

4、稀溶液中進行的反應(yīng),如有水參加,水的濃度不必寫在平衡關(guān)系式中。

5-3、化學(xué)平衡常數(shù)K的應(yīng)用:

1、化學(xué)平衡常數(shù)值的大小是可逆反應(yīng)進行程度的標志。K值越大,說明平衡時生成物的濃度越大,它的正向反應(yīng)進行的程度越大,即該反應(yīng)進行得越完全,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越。反之,則相反。

2、可以利用K值做標準,判斷正在進行的可逆反應(yīng)是否平衡及不平衡時向何方進行建立平衡。(Q:濃度積)QK反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行;Q=K反應(yīng)處于平衡狀態(tài);QK反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行

3、利用K值可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)

若溫度升高,K值增大,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)若溫度升高,K值減小,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)

1)熵:物質(zhì)的一個狀態(tài)函數(shù),用來描述體系的混亂度,符號為S.單位:J···mol-1·K-1

2體系趨向于有序轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序,導(dǎo)致體系的熵增加,這叫做熵增加原理,也是反應(yīng)方向判斷的依據(jù)。.

3)同一物質(zhì),在氣態(tài)時熵值最大,液態(tài)時次之,固態(tài)時最小。即S(g)S(l)S(s)

2、反應(yīng)方向判斷依據(jù)

在溫度、壓強一定的條件下,化學(xué)反應(yīng)的判讀依據(jù)為:

ΔH-TΔS0反應(yīng)能自發(fā)進行ΔH-TΔS=0反應(yīng)達到平衡狀態(tài)ΔH-TΔS0反應(yīng)不能自發(fā)進行

注意:

1ΔH為負,ΔS為正時,任何溫度反應(yīng)都能自發(fā)進行

2ΔH為正,ΔS為負時,任何溫度反應(yīng)都不能自發(fā)進行

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