一、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
⑵
⑶
⑷
外因对化学反应速率影响的变化规律 |
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条件变化 |
活化分子的量的变化 |
反应速率的变化 |
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反应物的浓度[来源:Z.xx.k.Com] |
增大[来源: |
单位体积里的总数目增多,百分数不变[来源:学&科&网][来源:学*科*网] |
增大 |
减小 |
单位体积里的总数目减少,百分数不变 |
减小 |
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气体反应物的压强 |
增大 |
单位体积里的总数目增多,百分数不变 |
增大 |
减小 |
单位体积里的总数目减少,百分数不变 |
减小 |
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反应物的温度 |
升高 |
百分数增大,单位体积里的总数目增多 |
增大 |
降低 |
百分数减少,单位体积里的总数目减少 |
减小 |
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反应物的催化剂 |
使用 |
百分数剧增,单位体积里的总数目剧增 |
剧增 |
撤去 |
百分数剧减,单位体积里的总数目剧减 |
剧减 |
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其他 |
光、电磁波超声波、固体反应物颗粒的大小溶剂等 |
有影响 |
※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恒温恒体时:充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢
(二)、化学平衡
1、定义: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,更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
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
例举反应来源:中§学§学§科§网Z§x§x§k§.COM |
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混合物体系中来源:Z§x§x§k§.COM学§科§网 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 |
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③各气体的体积或体积分数一定 |
平衡 |
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④总体积、总压力、总物质的量一定 |
不一定平衡 |
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正、逆反应 速率的关系 |
①在单位时间内消耗了m |
平衡 |
②在单位时间内消耗了n |
平衡 |
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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 |
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④在单位时间内生成n |
不一定平衡 |
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压强 |
①m+n≠p+q时,总压力一定(其他条件一定) |
平衡 |
②m+n=p+q时,总压力一定(其他条件一定) |
不一定平衡 |
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混合气体平均相对分子质量Mr |
①Mr一定时,只有当m+n≠p+q时 |
平衡 |
②Mr一定时,但m+n=p+q时 |
不一定平衡 |
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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) |
平衡 |
体系的密度 |
密度一定 |
不一定平衡 |
其他 |
如体系颜色不再变化等 |
平衡 |
4、影响化学平衡移动的因素
4-1、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
(3)在溶液中进行的反应,如果稀释溶液,反应物浓度减小,生成物浓度也减小,
4-2、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。
4-3、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
4-4、催化剂对化学平衡的影响: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_。
4-5、勒夏特列原理(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。
5、化学平衡常数
5-1、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。
5-2、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变化的浓度,不是起始浓度也不是物质的量。
2、K只与温度(T)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。
5-3、化学平衡常数K的应用:
1、化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。K值越大,说明平衡时生成物的浓度越大,它的正向反应进行的程度越大,即该反应进行得越完全,反应物转化率越高。反之,则相反。
2、可以利用K值做标准,判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡。(Q:浓度积)Q〈K:反应向正反应方向进行;Q=K:反应处于平衡状态
3、利用K值可判断反应的热效应
若温度升高,K值增大,则正反应为吸热反应
(四)、化学反应进行的方向
1、反应熵变与反应方向:
(1)熵:物质的一个状态函数,用来描述体系的混乱度,符号为S.
(3)同一物质,在气态时熵值最大,液态时次之,固态时最小。即S(g)〉S(l)〉S(s)
2、反应方向判断依据
ΔH-TΔS〈0
注意:(1)ΔH为负,ΔS为正时,任何温度反应都能自发进行
(2)ΔH为正,ΔS为负时,任何温度反应都不能自发进行
编辑者:湘潭大学生家教网(www.xtdxsjj.cn)