选修四 第二章知识总结9.27
帆的自豪,是能在风浪中挺起胸膛。
要点一 化学反应速率大小的比较
(一)化学反应速率
1.表示方法
通常用单位时间内反应物浓度的__________或生成物浓度的 ________来表示。
2.数学表达式: ,单位为 。
对于Δc(反应物)=c(初)-c(末), 对于Δc(生成物)=c(末)-c(初)。Δt表示反应所需时间,单位为 等。
3.单位 一般为_______________或_____________或______________ 。
4、对某一具体的化学反应来说,用不同物质 的浓度变化来表示化学反应速率时,数值往往不同,其数值之比等于 。
(二)根据化学方程式对化学反应速率的计算
求解化学反应速率的计算题一般按以下步骤:
①写出有关反应的化学方程式;
②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量;
③根据已知条件列方程式计算。
例如:反应 mA + nB pC
起始浓度 (mol/L) a b c
转化浓度(mol/L) x
某时刻浓度(mol/L) a-x
(1)同一化学反应速率用不同物质表示时数值 ,但比较反应速率的快慢不能只看数值的大小,而要通过转化换算成同一物质表示,再比较数值的大小。
(2)化学反应速率之比等于化学计量数之比,如aA+bB==pY+qZ ,
V(A):V(B)=a :b
(3)注意反应速率单位的一致性。
(4)化学反应速率实际是 的平均速率,而不是 速率。
因为大部分反应不等速进行,随着各组分浓度的变化,反应速率也会变。
(5)在一定温度下,固体和纯液体物质单位体积里的物质的量保持不变,即物质的量浓度为常数,因此它们的化学反应速率也被视为常数,所以不能用它们表示速率。但固态反应物的颗粒大小是影响反应速率的条件之一,即颗粒越小,表面积越大,反应速率越快
要点二 有效碰撞理论
(1)有效碰撞:能够发生 的碰撞。
(2)能够发生有效碰撞的分子,必须具备:① ;② 。有效碰撞是发生化学反应的充分条件。
(3)活化分子:能够发生 的分子。但活化分子的每一次碰撞,不一定都是有效碰撞,即发生化学反应。
活化能 。
【重点】化学反应的快慢本质上是由单位体积内的活化分子数决定的,单位体积内活化分子数越多,则化学反应速率越快,反之则慢。
要点三 影响化学反应速率的因素
一、浓度对化学反应速率的影响:
结论:当其它条件不变时,增加反应物的浓度,可以 反应的速率。
解释:在其他条件不变时,增加反应物的浓度,活化分子百分数 ,单位体积内活化分子的数量 ,有效碰撞的频率 ,导致反应速率增大。
注意:1.对于可逆反应,增大反应物浓度,正反应速率 ,逆反应速率瞬时 ,随着反应是进行,正反应速率 、逆反应速率 。
2.固体和纯液体的浓度是一个常数,所以增加这些物质的量,不会影响反应的速率。
二、压强对化学反应速率的影响
1、对于有气体参加的反应来说,当温度一定时,增大体系的压强(减少容器体积),相当于 反应物的浓度,反应速率会 ;减小体系压强(增大容器体积),相当于 反应物的浓度,反应速率会 。
注意:对于气体反应体系,有以下几种情况:
①恒温时:增加压强体积缩小浓度增大反应速率加快。
②恒温恒容时:
①充入气体反应物(按反应开始物料之比,即投料比)浓度增大压强增大速率加快(对于可逆反应,正反应速率 ,逆反应速率瞬间 ,随着反应的进行,正反应速率 ,逆反应速率 )
②充入“惰气”压强增大,但各物质的浓度不变,反应速率不变。
③恒温恒压时:
充入:“惰气”体积增大各反应物浓度减少反应速率减慢。
1、对于有气体参加的反应而言,改变压强,对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度改变所致。
2、压强在改变化学反应速率时,对于可逆反应,V(正)和V(逆)变化的倍数不一定相等。
三、温度对化学反应速率的影响
结论:当其它条件不变时,升高温度,反应的速率 ,降低温度,反应的速率 。
解释:升高温度,活化分子百分数 ,有效碰撞的频率 ,导致反应速率增大。
【总结】
1、对于可逆反应,温度导致V(正)和V(逆)变化的倍数肯定不相等。
2、一般地,温度每升高10℃,化学反应速率变成原来的2~4倍。
【图】温度与反应速率的关系。
四、催化剂对化学反应速率的影响
结论:当其它条件不变时,使用应催化剂,反应的速率 。
催化剂的定义:在化学反应里能改变(加快或减慢)其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后(反应过程中会改变)都没有发生变化的物质叫做催化剂,又叫触媒。
解释:当温度和反应物浓度一定时,使用催化剂可使反应途径发生改变,从而 了反应的活化能,使得活化分子的百分数 ,因此活化分子的数目 ,有效碰撞频率 ,故化学反应速率加大。
【注意】:1.催化剂改变化学反应速率的原因仅仅是改变始态到终态的途径,不改变反应的结果,催化剂在反应前后质量不变。
2. 对于可逆反应,使用催化剂,V(正)和V(逆)变化的倍数一定相等。
要点四 化学平衡状态
1.可逆反应:在_____________,既能向__________方向进行,又能向__________方向进行的反应叫做可逆反应。不可逆反应:正反应几乎能___________,而逆反应进行的程度___________,这样的反应通常称为不可逆反应。如酸碱的中和反应。
可逆反应的重要特征是转化率永远不可能达到100%,也就是反应一旦开始,那么,就不可能只存在反应物,或只存在生成物。
2.化学平衡状态的含义:在一定条件下,当 时,反应体系中所有参加反应的________保持______。这时的状态就是在给定条件下,反应达到了“______”。对于可逆反应体系来说,称之为“________”。
3.化学平衡状态的特征
(1)“逆” (2)“动” (3)“等” (4)“定” (5)“变”
4、化学平衡状态的标志
某可逆反应是否处于化学平衡状态,它们的标志可以通过化学平衡状态的本质特征来进行衡量
(1)V正=V逆,它是判断化学平衡状态的主要标志。
(2)反应混合物中各组分的浓度保持不变,是判断化学平衡状态的另一个主要标志。如果反应混合物中某一种物质的量浓度,质量分数,体积分数(对气体而言)等保持一定,都说明可逆反应已达到平衡状态。
要点五 化学平衡的移动
①浓度对化学平衡的影响
增大反应物浓度,_____加快,平衡向____移动;增大生成物浓度,_____加快,平衡向____移动。注意:固体物质和纯液体无所谓浓度,其量改变,不影响平衡。
②温度对化学平衡的影响
升高温度,化学平衡向 方向移动;降低温度,化学平衡向 方向移动
③压强 对于有气体参加或有气体生成的可逆反应来说,压强对于平衡状态的影响是通过改变浓度来实现的。压强改变,浓度不变时,则_______________不变,平衡不发生移动。不特别指明的情况下,体系压强改变,就是通过改变体积来实现的。
其他条件不变时,在已经达到平衡的反应体系中增大压强,会使平衡向着_________移动;减小压强,会使平衡向着_________移动。对无气体存在的化学平衡,改变压强不能使平衡移动。
对于有些可逆反应里,反应前后气态物质的总体积没有发生变化,如2HI(g) H2(g)+I2(g)在这种情况下,增大或减小压强都 使化学平衡移动。
注意:固态物质或液态物质的体积,受压强的影响很小,可以忽略不计。因此,如果平衡混合物都是固体或液体 ,改变压强 使化学平衡移动。
④催化剂 由于使用催化剂对_________与_________影响的程度是等同的,所以使用催化剂不影响化学平衡的移动。
⑤小结:
(1)化学反应体系的平衡状态通过改变_________而发生了变化。这种现象称作化学平衡状态的移动,简称平衡移动。
(2)勒夏特列原理:如果改变影响平衡的条件之一(如:_________、_________以及__________),平衡就会向着__________的方向移动。是“减弱”而不是“消除”
要点六 平衡转化率
1平衡转化率的表达式:若定义某反应物A在可逆反应中的转化率为:
A的转化率=(反应中已消耗的A的量/
反应开始时加入A的量) ×100% 那么如果A的转化率不再随时间而改变,也证明可逆反应已达到平衡状态。
探究、对于反应aA(气)+bB(气)cC(气)+dD(气),
(1)、增加A物质,则B的转化率_______;A物质的转化率_______
(2)、若起始时物质的量之比A:B=1:1,则A和B的转化率之比= _____
若起始时物质的量之比A:B=a:b,则A和B的转化率之比=_______
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