化學反應原理複習 第二章


化學反應原理複習 第二章

一、化學反應速率

1. 化學反應速率(v)

⑴ 定義:用來衡量化學反應的快慢,單位時間內反應物或生成物的物質的量的變化

⑵ 表示方法:單位時間內反應濃度的減少或生成物濃度的增加來表示

⑶ 計算公式:v=Δc/Δt(υ:平均速率,Δc:濃度變化,Δt:時間)單位:mol/(L·s)

⑷ 影響因素:

① 決定因素(內因):反應物的性質(決定因素)

② 條件因素(外因):反應所處的條件

2.

※注意:(1)、參加反應的物質為固體和液體,由於壓強的變化對濃度幾乎無影響,可以認為反應速率不變。

(2)、惰性氣體對於速率的影響

①恆溫恆容時:充入惰性氣體→總壓增大,但是各分壓不變,各物質濃度不變→反應速率不變

②恆溫恆體時:充入惰性氣體→體積增大→各反應物濃度減小→反應速率減慢

二、化學平衡

(一)1.定義:

化學平衡狀態:一定條件下,當一個可逆反應進行到正逆反應速率相等時,更組成成分濃度不再改變,達到表面上靜止的一種“平衡”,這就是這個反應所能達到的限度即化學平衡狀態。

2、化學平衡的特徵

(研究前提是可逆反應)

等(同一物質的正逆反應速率相等)

動(動態平衡)

定(各物質的濃度與質量分數恆定)

變(條件改變,平衡發生變化)

3、判斷平衡的依據

判斷可逆反應達到平衡狀態的方法和依據

例舉反應

mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)

混合物體系中

各成分的含量

①各物質的物質的量或各物質的物質的量的分數一定

平衡

②各物質的質量或各物質質量分數一定

平衡

③各氣體的體積或體積分數一定

平衡

④總體積、總壓力、總物質的量一定

不一定平衡

正、逆反應

速率的關係

①在單位時間內消耗了m molA同時生成m molA,即V(正)=V(逆)

平衡

②在單位時間內消耗了n molB同時消耗了p molC,則V(正)=V(逆)

平衡

③V(A):V(B):V(C):V(D)=m:n:p:q,V(正)不一定等於V(逆)

不一定平衡

④在單位時間內生成n molB,同時消耗了q molD,因均指V(逆)

不一定平衡

壓強

①m+n≠p+q時,總壓力一定(其他條件一定)

平衡

②m+n=p+q時,總壓力一定(其他條件一定)

不一定平衡

混合氣體平均相對分子質量Mr

①Mr一定時,只有當m+n≠p+q時

平衡

②Mr一定時,當m+n=p+q時

不一定平衡

溫度

任何反應都伴隨著能量變化,當體系溫度一定時(其他不變)

平衡

體系的密度

密度一定

不一定平衡

其他

如體系顏色不再變化等

平衡

(二)影響化學平衡移動的因素

1、濃度對化學平衡移動的影響

(1)影響規律:在其他條件不變的情況下,增大反應物的濃度或減少生成物的濃度,都可以使平衡向正方向移動;增大生成物的濃度或減小反應物的濃度,都可以使平衡向逆方向移動

(2)增加固體或純液體的量,由於濃度不變,所以平衡_不移動_

(3)在溶液中進行的反應,如果稀釋溶液,反應物濃度__減小__,生成物濃度也_減小_, V正_減小___,V逆也_減小____,但是減小的程度不同,總的結果是化學平衡向反應方程式中化學計量數之和__大___的方向移動。

2、溫度對化學平衡移動的影響

影響規律:在其他條件不變的情況下,溫度升高會使化學平衡向著___吸熱反應______方向移動,溫度降低會使化學平衡向著_放熱反應__方向移動。

3、壓強對化學平衡移動的影響

影響規律:其他條件不變時,增大壓強,會使平衡向著__體積縮小___方向移動;減小壓強,會使平衡向著___體積增大__方向移動。

注意:(1)改變壓強不能使無氣態物質存在的化學平衡發生移動

(2)氣體減壓或增壓與溶液稀釋或濃縮的化學平衡移動規律相似

4.催化劑對化學平衡的影響:由於使用催化劑對正反應速率和逆反應速率影響的程度是等同的,所以平衡__不移動___。但是使用催化劑可以影響可逆反應達到平衡所需的_時間_。

5.勒夏特列原理(平衡移動原理):如果改變影響平衡的條件之一(如溫度,壓強,濃度),平衡向著能夠減弱這種改變的方向移動。

三、化學平衡常數

(一)定義:在一定溫度下,當一個反應達到化學平衡時,___生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值是一個常數____比值。 符號:__K__

(二)使用化學平衡常數K應注意的問題:

1、表達式中各物質的濃度是__變化的濃度______,不是起始濃度也不是物質的量。

2、K值與__溫度(T)___有關,與反應物或生成物的濃度有關。

3、反應物或生產物中有固體或純液體存在時,由於其濃度是固定不變的,可以看做是“1”而不代入公式。

4、稀溶液中進行的反應,如有水參加,水的濃度不必寫在平衡關係式中。

(三)化學平衡常數K的應用:

1、化學平衡常數值的大小是可逆反應__進行程度_____的標誌。K值越大,說明平衡時_生成物___的濃度越大,它的___正向反應___進行的程度越大,即該反應進行得越__完全___,反應物轉化率越_高___。反之,則相反。 一般地,K>_105__時,該反應就進行得基本完全了。

2、可以利用K值做標準,判斷正在進行的可逆反應是否平衡及不平衡時向何方進行建立平衡。(Q:濃度積)

Q_〈__K:反應向正反應方向進行;

Q__=_K:反應處於平衡狀態 ;

Q_〉__K:反應向逆反應方向進行

3、利用K值可判斷反應的熱效應

若溫度升高,K值增大,則正反應為__吸熱___反應

若溫度升高,K值減小,則正反應為__放熱___反應

*四、等效平衡

1、概念:在一定條件下(定溫、定容或定溫、定壓),只是起始加入情況不同的同一可逆反應達到平衡後,任何相同組分的百分含量均相同,這樣的化學平衡互稱為等效平衡。

2、分類

(1)定溫,定容條件下的等效平衡

第一類:對於反應前後氣體分子數改變的可逆反應:必須要保證化學計量數之比與原來相同;同時必須保證平衡式左右兩邊同一邊的物質的量與原來相同。

第二類:對於反應前後氣體分子數不變的可逆反應:只要反應物的物質的量的比例與原來相同即可視為二者等效。

(2)定溫,定壓的等效平衡

只要保證可逆反應化學計量數之比相同即可視為等效平衡。

五、化學反應進行的方向

1、反應熵變與反應方向:

(1)熵:物質的一個狀態函數,用來描述體系的混亂度,符號為S. 單位:J•••mol-1•K-1

(2)體系趨向於有序轉變為無序,導致體系的熵增加,這叫做熵增加原理,也是反應方向判斷的依據。.

(3)同一物質,在氣態時熵值最大,液態時次之,固態時最小。即S(g)〉S(l)〉S(s)

2、反應方向判斷依據

在溫度、壓強一定的條件下,化學反應的判讀依據為:

ΔH-TΔS〈0 反應能自發進行

ΔH-TΔS=0 反應達到平衡狀態

ΔH-TΔS〉0 反應不能自發進行

注意:(1)ΔH為負,ΔS為正時,任何溫度反應都能自發進行

(2)ΔH為正,ΔS為負時,任何溫度反應都不能自發進行


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