《第二章第三節化學反應的速率和限度》
1.化學反應速率的含義:通常用單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加(均取正值)來表示。
濃度的變化——△c 時間的變化——△t
表示式:v=△c/△t 單位:mol/(ls)或mol/(lmin)
注意:(1)在同一反應中用不同物質來表示時,其反應速率的數值可以不同,但都表同一反應的速率。(必須標明用哪種物質來做標準) (2)起始濃度與化學計量數比無關,但是變化濃度一定與化學計量數成比例。
(3) 同一反應各物質的反應速率之比等於化學計量數之比。
例如:2a(g)+3b (g)c(g)+4d(g)
ν(a):ν(b):ν(c):ν(d) = 2:3:1:4
(3)化學反應速率均用正值來表示,且表示的是平均速率而不是瞬時速率 (4)一般不用純液體或固體來表示化學反應速率(5)改變壓強對無氣體參與的反應的化學反應速率無影響。
【例1】 某一反應物的初始濃度是2摩爾/公升,經過兩分鐘的反應,它的濃度變成了1.6摩爾/公升,求該反應的反應速率。 [ 0.2 mol/(lmin) ]
【例2】某溫度時,2l容器中x、y、z三種物質的
量隨時間的變化如圖所示。由圖中資料分析,該
反應的化學方程式為 3x +y == 2z ;
反應開始至2min ,z的平均反應速率為 :
0.05 mol/(lmin)
【例3】 在2a + b = 3c + 4d的反應中, 下列表示該反應的化反速率最快的是b )
a. v(a) = 0.5 mol/(l·sb. v(b) = 0.3 mol/(l·s)
c. v(c) = 0.8 mol/(l·sd. v(d) = 1 mol/(l·s)
【總結】 對於同一反應,比較用不同反應物或生成物表示的反應速率大小時,要換算成同一物質表示的速率,才能比較。
3.影響化學反應速率的因素
內因:由參加反應的物質的性質決定。
影響反應速率的因素有
外因:濃度、溫度、壓強、催化劑、其它因素。
(1)濃度:其它條件不變時,增大反應物濃度,可以增大 (正向)反應速率;即不論是增加反應物還是生成物濃度,反應速率都增大。
注意:「濃度」是指「溶液中溶質的濃度」或 「氣體的濃度」;固體和純液體的濃度可看成是一常數。對固體,反應速率與其表面積大小有關,固體的顆粒度越小(表面積越大,則反應速率越快 。
(2)溫度:其它條件不變時,公升高溫度(任何反應,無論是吸熱還是放熱)可以增大反應速率;降低溫度可以減小反應速率。
3)壓強:對於有氣體參加的反應,其它條件不變時,增大壓強可以增大反應速率;
減小壓強,可以減小化學反應速率。
解釋:在溫度、氣體的物質的量不變時,增大壓強,必縮小容器——引起氣體的濃度增大,所以,反應速率加快。
(4)催化劑:選擇適當的催化劑可以成千上萬倍的加快反應速率。
「催化劑」:能改變反應速率,而在反應前後本身的組成和化學性質不發生變化。(5)其他:
如:固體的表面積(顆粒度)——固體表面積越大,反應速率越快;雷射;射線;超聲波;紫外線;溶劑等。
(6)惰性氣體對反應速率的影響:
①恆溫恆容,加入惰性氣體(或不參加反應的氣體),容器p增大,但各物質c不變,v不變。
②恆溫恆壓,加入惰性氣體(或不參加反應的氣體),容器v增大,各物質c減小,v減小。
1.下列措施肯定能使化學反應速率增大的是
a.增大反應物的量 b.增大壓強c.公升高溫度d.使用催化劑
二、化學反應的限度
(一)可逆反應:
1、定義:在同一條件下,同時向正、反兩個方向進行的反應
2、特點:
(1)向兩個相反的方向進行的兩個化學反應,在相同的條件下同時進行、共存,兩個化學反應構成了乙個對立的統一體。
(2)符號:「 」號
(3)通常從左向右的反應稱為正反應,從右向左的反應稱為逆反應;
(4)在反應體系中,與化學反應有關的各種物質濃度均不能為零 。
(二)化學反應限度
1、定義:. 當乙個可逆反應進行到正向反應速率與逆向反應速率相等時,反應物和生成物的濃度_ 不再改變_,達到表面上靜止的一種「_狀態_」,這就是這個反應所能達到的限度;此時這個狀態就叫做化學平衡狀態。
反應開始: υ正 > υ逆
反應過程中:υ正逐漸減小 ,υ逆逐漸增大 ;
反應物濃度減小 ,生成物濃度增大 ;
平衡時的標誌:(1)υ正 ==υ逆 (2)各組分的濃度不再變化。
3)消耗a的速率=生成a的速率
2.化學平衡的特徵:
逆------研究物件是可逆反應等: υ正 = υ逆 ;
定:各組分的濃度一定
動: 動態平衡 (指化學反應已達到化學平衡狀態時,反應並沒有停止,實際上正反應與逆反應始終在進行,只是正反應速率等於逆反應速率,即v正=v逆≠0) 。
變:如果外界條件的改變,原有的化學平衡狀態將被破壞,平衡發生移動。
3.怎樣判斷乙個反應是否達到平衡
(12)反應物與生成物濃度不再改變
(3)混合體系中各組分的質量分數不再發生改變
【例1】.在可逆反應體系2so2(g)+o2(g) 2so3(g)加入18o2後,哪些物質中會含有18o?
答:so2 、o2 、so3 中均含有18o 。
3.影響化學平衡的條件:(催化劑不影響化學平衡)
(1)濃度:增大反應物的濃度或減少生成物的濃度 ,平衡向正反應方向移動;
減少反應物的濃度或增大生成物的濃度 ,平衡向逆反應方向移動。
(2)溫度:公升高溫度平衡向吸熱反應方向移動;
降低溫度平衡向放熱反應方向移動。
(3)壓強:(只對於有氣體參加且反應前後氣體總體積發生變化的反應)
增大壓強平衡向氣體總體積縮小的方向移動 ;
減小壓強平衡向氣體總體積增大的方向移動
【知識拓展】判斷可逆反應達到平衡狀態的方法和依據
特別提醒:①化學平衡的實質是v(正)=v(逆)≠0時,表現為平衡體系中各組分的物質的量或物質的量分數不再變化,因此v(正)=v(逆)>0是化學平衡判斷的充要條件。
②運用v(正)=v(逆)≠0時,注意方向和數量關係。
③學會「變」與「不變」判斷。「變」就是到達平衡過程中量「變」,而到達平衡後「不變」。否則, 不一定平衡。
[例1]一定溫度下的密閉容器中進行可逆反應,n2(g)+3h2(g) 2nh3(g),下列情況能說明反應已達平衡的是
a.混合氣體的總物質的量不隨時間而變化
b.混合氣體的壓強不隨時間而變化
c.混合氣體的密度不隨時間而變化
d.生成6moln—h鍵的同時有3molh—h鍵生成
e.生成1moln2的同時有3 molh2的生成
【例2】在一定條件下,反應 a(g) + 3b(g) 2c(g) 達到平衡的標誌是--------(cd)
a. a、b、c 的分子數比為 1 :3 :2
b. c的體積分數比b、a 大
c. 單位時間內生成a mol a 同時生成 2a mol c
d. 單位時間內生成c的物質的量與消耗c的物質的量相等對於反應:2so2+o22so3,當其他條件不變時,只改變乙個條件,將生成so3的反應速率的變化填入下**裡(填「增大」、「減小」或「不變」)。
可逆反應a+3b=2c+2d,在各種不同的情況下的反應速率分別為:
①(a)=0.15 mol·l-1·s-1 ②(b)=0.6 mol·l-1·s-1
③(c)=0.4 mol·l-1·s-1 ④(d)=0.45 mol·l-1·s-1
該反應進行最快的是
高一化學反應的速率和限度知識點
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