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内容举例: 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,单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加 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) 注意:①化学反应速率不能用固体或液体的浓度变化量来表示②为平均速率而不是瞬时速率 ③化学反应速率之比等于化学计量数之比 ⑷ 影响因素: 内因:反应物的性质(决定因素) 外因:浓度: 其他条件相同时,增大反应物浓度反应速率增大,减小反应物浓度反应速率减小。压强:对有气体参加的反应 恒温时:增大压强,体积缩小,反应速率增大 恒温恒容时: 充入反应气体→该物质浓度增大→反应速率增大 充入惰性气体→总压增大,但是各分压不变,各物质浓度不变→反应速率不变 C、恒温恒压时: 充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减小 注意: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。 温度:其他条件相同时,升高温度反应速率增大,降低温度反应速率减小 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 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) (1)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 ④总体积、总压力、总物质的量一定,不一定平衡 (2)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,即V(正)=V(逆) 平衡 ②在单位时间内消耗了n molB同时消耗了p molC,则V(正)=V(逆) 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 ④在单位时间内生成n mol B,同时消耗了q mol D,因均指V(逆) 不一定平衡 (3) 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 (4)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 (5)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 (6)体系的密度 密度一定,不一定平衡 (7)其他 如体系颜色不再变化等 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 (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, V正减小,V逆也减小,但是减小的程度不同,总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和大的方向移动。 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 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。但使用催化剂可以影响可逆反应达到平衡所需的时间。 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。 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。 (二) 符号:K (三)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、判断可逆反应进行的程度 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。 一般地,K>105时,该反应就进行得基本完全了。
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