文档介绍：化学反应速率与化学平衡
一、化学反应速率
: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反应进行快慢的物理量,v==△C/△t
【例1】:某物质A在一个2L的密闭容器中与其它物质反应,5 min后发现A的物质的量由10 mol变为4 mol,再通过5 min后还剩A 1mol;此时将反应温度升高20℃,发现60s后A全部消失。试通过计算讨论:
(1)计算前、后5min内A的反应速率。
(2)通过计算分析升高温度对化学反应速率的影响。
【变式1】:反应4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O,在5 L的密闭容器中进行,,则此反应的平均速率V(x)为( )
A、V(O2)=/(L·S) B、V(NO)=/(L·S)
C、V(H2O)=/(L·S) D、V(NH3)=/(L·S)
[小结]:①一个反应在整个进行过程中并不是匀速的,所以通常计算出来的反应速率为平均反应速率。
②在一个化学反应中,可以选用不同物质在单位时间内的浓度变化来表示这个反应的速率。由于同一反应中,物质浓度的变化量之比等于化学方程式中各物质的系数之比,所以同一反应用不同物质来表示反应速率,其数值之比一定等于方程式中各物质的系数之比。
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浓度:浓度增大,速率增大; 压强:压强增大,速率增大(仅对气体参加的反应有影响)
注意:若参加反应的是固态或液态反应物而无气体,由于压强变化对它们的浓度几乎无影响,可以认为反应速率几乎不变。如:NaOH + HCl = NaCl + H2O 。
温度:其它条件不变时,不管是放热反应还是吸热反应升高温度,化学反应的速率一定加快;降低温度,化学反应速率一定减慢。
催化剂:一般加快化学反应速率其他:固体反应物颗粒的大小,光照等
影响化学反应速率的最主要因素是( )
二、化学反应的限度
1. 在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混和物中各组分的浓度保持不变的状态,称化学平衡状态,简称化学平衡,此时我们又称此反应达到了反应限度。
2. 对于可逆反应,在一定条件下进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再发生变化,反应达到化学平衡状态。
反应开始: υ(正)>υ(逆)
反应过程中:υ(正)逐渐减小,υ(逆)逐渐增大;
反应物浓度减小,生成物浓度增大
平衡时: υ(正)=υ(逆);各组分的浓度不再发生变化
:“动”、“定”、“变”。
“动”:动态平衡,达平衡时,V正=V逆≠0
“定”: 外界条件(如:浓度、温度、压强等)不改变,化学平衡状态不变。
“变”:当外界条件发生改变时,化学平衡发生移动,直至在新的条件下建立起新的平衡。【例4】:对于2SO2+O22SO3(g)反应而言,平衡状态是指( )
A、SO2、O2、SO3分子个数比是2:1:2
B、SO2浓度不再变化。
C、反应混合物中各物质的浓度相等。
D、SO2与O2不再起化学反应。
【变式4】:在一定条件下,反应A2(g)+B2(g)2AB(g),达到平衡状态的标志是( )
A、单位时间生成n摩的A2,同时生成n摩的AB。
B、容器内的总压不随时间变化。
C、单位时间内生成2n摩的AB,同时生成n摩B2。
D、单位时间内生成n摩A2,同时生成n摩B2。
化学平衡必须是可逆反应在一定条件下建立的,不同的条件将建立不同的化学平衡状态;通过反应条件的控制,,在具体工业生产中,既要考虑反应的速率也要考虑反应所能达到的限度。如工业合成氨时,就要通过控制反应器的温度和压强,使反应既快又能达到较大的限度。
例题24:某温度下,在一固定容积的容器中进行如下反应:H2(g)+2(g) ⇌2HI(g),下列情况一定能说明反应已达到限度的是( )
mol I2,同时有2 mol HI生成时
例题25:( )
练****32:100 mL浓度为2 mol·L-1的盐酸跟过量的锌片反应,为加快反应速率,又不影响生成氢气的总量,可采用的方法是( )
mol·L-1的盐酸