文档介绍：化学选修4化学反应与原理
第二章化学反应速率和化学平衡
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)
⑷影响因素:
①决定因素(内因):反应物的性质(决定因素)
②条件因素(外因):浓度(固体和纯液体除外),压强(方程式中必须要有气体) ,温度(提高了反应物分子的能量),催化剂(降低了活化能),浓度和压强主要是通过使单位体积内分子总数增大来增大反应速率,温度和压强主要是使活化分子百分数增大来增大反应速率。
,温度和催化剂是分子总数不变。
※注意:(1)、参加反应的物质为固体和液体,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。
(2)、惰性气体对于速率的影响
①恒温恒容时:充入本体系气体,反应速率增大;充入惰性气体→反应速率不变
②恒温恒压时:充入惰性气体→反应速率减小
二、化学平衡
(一):
化学平衡状态:一定条件下,当一个可逆反应进行到正逆反应速率相等时,各组成成分浓度不再改变,达到表面上静止的一种“平衡”,这就是这个反应所能达到的限度即化学平衡状态。
2、化学平衡的特征
逆(研究前提是可逆反应)
等(同一物质的正逆反应速率相等)
动(动态平衡)
定(各物质的浓度与质量分数恒定)
变(条件改变,平衡发生变化)
3、判断平衡的依据
判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据
例举反应
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
混合物体系中
各成分的含量
①各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定
平衡
②各物质的质量或各物质质量分数一定
平衡
③各气体的体积或体积分数一定
平衡
即:各组分的量保持不变时一定能判断平衡。
正、逆反应
速率的关系
①在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA,
平衡
②在单位时间内消耗了n molB同时消耗了p molC,
平衡
③V(A):V(B):V(C):V(D)=m:n:p:q,V(正)不一定等于V(逆)
不一定平衡
即:用物质来判断平衡时,必须要一正一逆且要带上系数。用速率来判断平衡时,必须要一正一逆且速率之比等于计量数之比。
总的压强,总的物质的量,总的体积
①m+n≠p+q时,能判断平衡
②m+n=p+q时,不能判断平衡。即:总的量看气体的计量数,气体的计量数不等时能判断。
混合气体平均相对分子质量Mr或密度
用公式判断
推出公式是一个变化的量就能判断平衡
温度
任何反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时(其他不变)一定能判断平衡。
平衡
其他
变化的量能判断平衡,固定不变的量不能判断平衡。
(二)影响化学平衡移动的因素
1、浓度对化学平衡移动的影响
(1)影响规律:在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减少生成物的浓度,都可以使平衡向正方向移动;增大生成物的浓度或减小反应物的浓度,都可以使平衡向逆方向移动
(2)增加固体或纯液体的量,由于浓度不变,所以平衡不移动
2、温度对化学平衡移动的影响
影响规律:在其他条件不变的情况下,温度升高会使化学平衡向着吸热反应方向移动,温度降低会使化学平衡向着放热反应方向移动。
3、压强对化学平衡移动的影响
影响规律:其他条件不变时,增大压强,会使平衡向着体积缩小方向移动;减小压强,会使平衡向着体积增大方向移动。
注意:(1)改变压强不能使无气态物质存在的化学平衡发生移动
(2)气体减压或增压与溶液稀释或浓缩的化学平衡移动规律相似
:由于使用催化剂对正反应速率和逆反应速率影响的程度是等同的,所以平衡不移动。但是使用催化剂可以影响可逆反应达到平衡所需的时间。
(平衡移动原理):如果改变影响平衡的条件之一(如温度,压强,浓度),平衡向着能够减弱这种改变的方向移动。
三、化学平衡常数
(一)定义:在一定温度下,当一个反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数比值。符号:K
(二)使用化学平衡常数K应注意的问题:
1、表达式中各物质的浓度是平衡时的浓度。
2、K只与温度(T)有关,与反应物或生成物的浓度无关。
3、反应物或生产物中有固体或纯液体存在时,由于其浓度是固定不变的,可以看做是“1”而不代入公式。
4、稀溶液中进行的反应,如有水参加,水的浓度不必写在平衡关系式中。
(三)化学平衡常数K的应用:
1、化学平衡常数值的大