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化学反应速率与化学平衡,化学反应速率化学平衡知识点

  • 化学
  • 2023-06-07
目录
  • 原子结构与元素周期律知识点总结
  • 元素周期表的性质规律总结全
  • 用平均摩尔质量判断平衡
  • 八大离子的检验方法
  • 化学反应速率与化学平衡图像问题

  • 原子结构与元素周期律知识点总结

    首先应该明确一些概念

    化学反应速率是困唯在一定条件下,反应物转变成生成物的速率。

    化学平衡衫信是动态平衡,达到平衡时可逆反应的正逆反应速率相等。(a错)

    化学平衡移动是指因外界条件改变使可逆反应从一种平衡状态向另一种平衡状态转变的过程。

    影响反应速汪塌培率的因素:浓度,增加反应物的浓度可以增大反应速率;温度,一般,温度升高反应速率加快;催化剂也能改变化学反应速率。正催化剂提高反应速率(bc错)

    催化剂只能改变反应速率而不能影响平衡。

    元素周期表的性质规律总结全

    一、化学反应速率

    1、概念:用来衡量化学反应进行快慢的物理量,通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示,

    2、表示方法:

    3、单位:mol/(L·s);mol/(L·min)

    4、同一化学反应用不同的物质表示时,该反应的化学反应速率可能不同。化学计量数之比等于对应物质的化学反应速率之比。

    例:

    ν(A):ν(B):ν(C):ν(D) = 2 :3 :1 :4

    5、起始浓度不一定按比例,但是转化浓度一定按比例。

    6、固体和纯液体的浓度视为常数(保持不变),因此,它们的化学反应速率也视为常数。

    题型一:根据化学计量数之比,计算反应速率

    【例1】反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)在10L密闭容器中进行,半分钟后,水蒸气的物质的量增加了0.45mol,则此反应的段局平均速率v(X)(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为( )

    A.v(NH3)?0.010mol/(L?s) B.v(O2)?0.001mol/(L?s)

    C.v(NO)?0.001mol/(L?s) D.v(H2O)?0.045mol/(L?s)

    【点拨】正确答案是C。

    【规律总结】遇到这一类题目,一定要充分利用化学反应中各物质的反应速率之比等于它们的化学计量数之比这一规律进行计算。

    题型二:以图象形式给出条件,计算反应速率

    【例2】某温度时,在2L容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由图中数据分析:该反应的化学方程式为_________________。反应开始至2min,用Z表示的平均反应速率为____________。

    【点拨】由图可知,X、Y的物质的量随反应的进行而减小,Z的物质的好局量随反应的进行而增大,则X和Y为反应物,Z为生成物。

    ∵?n(X)?1.0mol?0.7mol?0.3mol

    ?n(Y)?1.0mol?0.9mol?0.1mol

    ?n(Z)?0.2mol?0mol?0.2mol

    ∴反应方程式为:3X+Y=2Z。

    v(Z)?0.2mol?2L

    2min?0.05mol/(L?min)

    二、影响化学反应速率的因素

    1.内因:

    反应物本身的性质(如:硫在空气中和在氧气中燃烧的速率明显不同)。

    2.外因:

    (1)浓度:浓度大,分子之间碰撞机会增大,发生化学反应的几率加大,化学反应速率就快;因此,化学反应速率与浓度有密切的关系,浓度越大,化学反应速率越快。增大反应物的浓度,正反应速率加快。

    (2)温度:温度越高,反应速率越快(正逆反应速率都加快)。

    (3)压强:对于有气体参与的化学反应,反应体系的压强增大,反应速率增大(正逆反应速率都增大)。

    说明:

    压强的改变是通过改变反应体系的浓度起作用的,如:①缩小或增大反应体系的容积;②保持容积不变时向反应体系中加入反应物或减少反应物等。但:若保持体系容积不变,向反应体系加入惰性气体时化学反应速率不变。

    (4)催化剂:改变化学反应速率(对于可逆反应使用催化剂可以同等程度地改变正逆反应速率)。

    【例3】把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL 2mol/L盐酸的烧杯中,均加水稀释到50mL,此时,X和盐酸缓慢地进行反应,其中反应最快的是( )

    A.10℃20mL 3mol/L的X溶液B.20℃30mL 2mol/L的X溶液

    C.20℃10mL 4mol/L的X溶液D.10℃10mL 2mol/L的X溶液

    本题若没有看清楚题目实质,仅仅从选项的表面看X浓度的大小及反应温度的高低来判断反应速率的快慢,则会错选C。B的反应速率最快

    三、化学平衡的概念

    一定条件下的可逆反应,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组友燃让分的浓度保持不变的状态叫做化学平衡状态。

    可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程叫做化学平衡的移动。

    要从以下几个方面理解化学平衡:

    1、逆:化学平衡研究的对象是可逆反应。

    2、等:处于密闭体系的可逆反应,化学平衡状态建立的条件是正反应速率和逆反应速率相等,即v(正)=v(逆)≠0。这是可逆反应达到平衡状态的本质。

    3、定:当一定条件下可逆反应一旦达到平衡(可逆反应进行到最大程度)状态时,在平衡体系的混合物中,各组分的含量(即反应物与生成物的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数等)保持不变(即不随时间的改变而改变)。这是判断体系是否处于化学平衡状态的重要特征。

    4、动:指化学反应达化学平衡状态时,反应并没有停止,实际上正反应与逆反应始终在进行,且正反应速率等于逆反应速率,所以化学平衡状态是动态平衡状态。

    5、变:任何化学平衡状态均是暂时的、相对的、有条件的(与浓度、压强、温度等有关),而与达到平衡的过程无关(化学平衡状态既可从正反应方向开始而达到平衡,也可以从逆反应方向开始而达到平衡)。当外界条件变化时,原来的化学平衡被打破,在新的条件下建立

    起新的化学平衡。

    6、径:化学平衡状态的建立与途径无关。无论从正反应、还是从逆反应方向建立,只要条件相同均能达到同一平衡状态(等效平衡)。

    四、平衡标志:

    1、如何理解V(正)=V(逆)

    例如,一定条件下,可逆反应N2+3H2

    率可以用N2或H2或NH3来表示:

    (1)单位时间内,有1molN2反应掉,同时有1molN2生成

    (2)单位时间内,有3molH2反应掉,同时有2molNH3反应掉

    (3)单位时间内,有1molN2生成,同时有2molNH3生成

    以上均表示V(正)=V(逆)

    2、判断化学平衡状态的标志:

    (1)任何情况下均可作为标志的:

    ①υ正=υ逆(同一种物质);

    ②某反应物的消耗(或生成)速率:某生成物的消耗(或生成)速率=化学计量数之比;③各组分含量(百分含量、物质的量、质量等)不随时间变化。

    (2)在一定条件下可作为标志的:

    ①对于有色物质参加或生成的可逆反应,颜色不再变化;

    ②对于有气态物质参加或生成的可逆反应,若反应前后气体的物质的量变化不为0,恒温恒容,混合气体平均相对分子质量M和总压p不变;

    ③对于绝热体系,体系的温度不变。

    (3)不能作为判断标志的:

    ①各物质的物质的量或浓度变化或反应速率之比=化学计量数之比;

    ②对于有气态物质参加或生成的可逆反应,若反应前后气体的物质的量变化为0,恒温恒容,混合气体平均相对分子质量M和总压p不变。

    2N3,对该可逆反应,表示正、逆反应速

    H2(g)+I2(g)已达平衡状态的是 : 【例4】下列方法中可以证明2HI(g)

    ①单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI

    ②一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂

    ③百分组成HI%=I2%

    ④反应速率V(H2)=V(I2)=1/2V(HI)时

    ⑤〔HI〕∶〔H2〕∶〔I2〕=2∶2∶1时

    ⑥温度和体积一定时,某一生成物的浓度不再变化

    ⑦温度和体积一定时,容器内压强不再变化

    ⑧条件一定时,混合气体的平均相对分子质量不在变化

    ⑨温度和体积一定时,混合气体颜色不再变化

    ⑩温度和压强一定时,混合气体密度不再变化

    解析:①不能证明V正 =V逆错误。

    ②表明V正=V逆,正确。

    ③百分组成表明的是浓度,只能说不变,不能说相等,错误。

    ④不能表明正逆反应速率相等,错误。

    ⑤浓度应说不变,不能说相等,错误。

    ⑥浓度不变说明已达平衡,正确。

    ⑦此反应前后体积相等,温度和体积一定时,压强不变时,某组分的浓度可能变化,错误。

    ⑧此反应前后体积相等,质量守恒,相对分子质量不变,不能表明平衡

    ⑨混合气体颜色不变,浓度不变,证明已达平衡

    ⑩反应前后体积相等,温度和压强一定时,体积不变,质量守恒,密度不变不能说明已达平衡。

    答案:②⑥⑨

    在上述⑥-⑩的说法中能说明2NO2

    答案:⑥⑦⑧⑨⑩

    N2O4 达到平衡状态是 :

    五、化学平衡的有关计算

    1.基本公式:

    ①m=ρV;②m=nM;③气体方程:pV=nRT。(其中:m为质量,V为体积,ρ为密度,n为物质的量,M为摩尔质量,p为气体的压强,T为绝对温度,R为常数)

    导出公式:pM=ρRT

    转化率(只针对反应物而言):

    反应物的.转化率=反应物转化的物质的量(或体积、浓度)/反应物起始的物质的量(或体积、浓度)×100%

    2.化学平衡常数:

    对于可逆反应mA(g)+nB(g)

    达式:

    注意:①纯固体或纯液体的浓度为一定值,不列入平衡常数的表达式中。

    ②任何一个平衡常数表达式必须和具体的化学反应方程式相匹配。对于同一化学反应,由于方程式书写形式不同,其平衡常数表达式也会相应改变。不同书写形式的平衡常数,虽然数值不同,但实际含义相同。

    K值的意义:表示可逆反应的限度,K值越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,它的正向反应进行的程度越大,即该反应进行得越完全,反应物转化率越大;反之,就越不完全,转化率就越小。一般认为K>105时,该反应进行得基本完全。

    影响K值的外界因素只有温度,与反应物或生成物的浓度变化无关。

    通常使用三行式法(起始、转化、平衡)进行有关转化率与平衡常数的计算。

    (1)化学平衡计算的基本方法是“始”、“变”、“平”三段分析法。如:

    起始ab0 0 pC(g)+qD(g),在一定温度下达到平衡,其平衡常数的表

    变化 —x

    平衡 a—x

    说明:

    a、b表示反应物的物质的量或反应物的浓度或同温同压下气体的体积

    (2)化学平衡计算中用到的基本关系与定律:

    ①各物质变化浓度之比=方程式中的化学计量数之比;

    ②反应物转化率=其消耗浓度与起始浓度之比;

    ③平衡时某组分体积分数=该组分在平衡混合物中的物质的量的分数;

    ④阿伏加德罗定律及其推论。

    (3)同一物质参与两个化学平衡的计算:

    要利用“同一物质”在反应②中的起始浓度=反应①中的平衡浓度的关系,进行两次三段分析或逆向推算。

    用平均摩尔质量判断平衡

    化学反应速率和化学平衡知识点有:

    化学反应速率:

    (1)化学反应速率的概念化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。

    (2)化学反应速率的表示方法对于反应体系体积不变的化学反应,通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度的变化值表示。

    (3)化学反应速率的计算规律:同一反应中不同物质的化学反应速率间的关系同一时间内,用不同的物质表示的同一反应的反应速率数值之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。

    化学反应速率的计算规律同一化学反应,用不同物质的浓度变化表示的化学反应速率之比等于反应方程式中相应的物质的化学计量数之比,这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。

    (4)化学反应速率的特点:

    ①反应速率不取负值,用任何一种物质的变化来表示反应速率都不取负值。

    ②同一化学反应选用不同物质表示反应速率时,可能有不同的速率数值,但速率之比等巧郑迹于化学方程式中各物质的化学计量数之比。

    ③化学反应速率是指时间内的“孝并平丛物均”反应速率。

    八大离子的检验方法

    化学反应速率

    化学反应进行的快慢程度,用单位时间反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。

    通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。

    表达式:△v(A)=△c(A)/△t

    单位:mol/(L·s)或mol/(L·min)

    影响化学反应速率的因素:温度,浓度,压强,催化剂。

    化学平衡:

    化学平衡的建立是以可逆反应为前提的。可逆反应是拦顷指在同一条件下既能正向进行又能逆向进行的反应。绝大多数化学反应都具有可逆性,都可在不同程度上达到平衡。

    从动力学角度看,反应开始时,反应物浓度较大,产物浓度较小,所以正反应速率大于逆反应速率。随着反应的进行,反应物浓度不断减小,产物浓度不断增大,所以正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大。当正、逆反应速率相等时,中各物质的浓度不再发生变化,反应达到了平衡。

    化学平衡的特征

    化学平衡状态具有逆,等,动,定,变、同等特征。

    逆:化学平衡研究的对象是可逆反应。

    等:平衡时,正逆反应速率相等,即v正=v逆。(对于同一个物质,v正=v逆数值上相等;对于不同物质,vA正:vB逆=a:b,即等于系数比)

    动:平衡时,反应仍在进行,是动态平衡,反应进行到了最大程度。

    定:达平衡状态时,反应混合物中各组分的浓度保持不变,反应速率保持不变,反应物的转化率保持不变,各组分的含量保持不变斗棚。

    变:化学平衡跟所有的动态平衡一样,是有条件的,暂时的,相对的,当条件发生变化时,平衡状态就会被破坏,由平衡变为不平衡,再在新的条件下建立新平衡。

    同:对于一个确定的可逆反应,不管是从反应物开始反应,还是从生成物开始反应,抑或是从反简销陆应物和生成物同时开始,只要满足一定的条件,都能够达到相同的平衡状态。

    Kc等于生成物浓度以系数为次方的乘积除以反应物浓度以系数为次方的乘积。

    化学反应速率与化学平衡图像问题

    化学码扮反应速率反应的是化学反应进行的快慢;

    化学平衡反应的是可逆反应进森轿行的程度.

    二者的联系为:此模肆

    化学平衡时

    同一种物质的正反应速率和逆反应速率相等;

    不同物质的反应速率相反,速率比对应方程式系数比.

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