化學反應速率與化學反應平衡復習資料
反應物有兩種或兩種以上, 增加一種物質的濃度,該物質的平衡轉化率降低, 而其他物質的轉化率提高。以下是小編為大家整理推薦有關第二章《化學反應速率與化學反應平衡》的復習提綱,希望對大家有所幫助!
化學反應速率與化學反應平衡復習資料
第一節 化學反應速率
不同的化學反應快慢是不一樣的。怎么樣來比較和描述不同反應的快慢呢?化學反應速率是用來衡量化學反應進行快慢程度的一個物理量。
一.化學反應速率
1.定義: 單位時間內(如每秒,每分鐘)反應物濃度的 或生成物濃度的 來表示。
2.計算式:△v=△c/△t
3.單位: mol/(L · min)或 mol/(L · s)
4.注意的問題: ①通常用單位時間內反應物濃度的減小或生成物濃度的增加來表示,所以反應速率是正值。
②中學階段的化學反應速率是平均速率(指定時段內濃度的變化量)。
③濃度僅指溶液或氣體的,固體、純液體無濃度,或可認為為常數。
【例題】在1L的密閉容器中,加入8mol N2和20mol H2,發生 N2 + 3H2 = 2NH3 ,在5min末時,測得容器中含有6mol的N2,求該反應的化學反應速率。
5.有關結論: ①同一個反應,用不同的物質來表示反應速率數值可能不一樣,所以應注明是由哪種物質表示的。同一反應中,各物質的速率之比等于他們在化學方程式中的化學計量數之比。②化學反應速率是指在整個過程中的平均速率,且均為正值。
二、測定化學反應速率的方法
實驗2一1對于鋅和不同濃度的稀硫酸的實驗,你準備如何比較反應速率的快慢?
1、定性描述
通過實驗現象來判斷反應的快慢
①觀察產生氣泡的快、慢;
②觀察試管中剩余鋅粒的量的多、少;
③用手觸摸試管,感受試管外壁溫度的高、低.
2、定量測量
通過實驗測量來判斷反應的快慢
①測定氫氣的體積或氫氣的質量的變化
②測量體系的壓強的變化
③測定鋅粒的質量的變化
④測定H+的濃度或Zn2+的濃度變化
⑤測定體系的溫度或測定反應的熱量變化
⑥測量溶液的導電能力的變化
如何通過用注射器測量氫氣的體積的方法來判斷鋅和不同濃度的稀硫酸反應的速率快慢?
①確定變量——稀硫酸的濃度不同
②找出某種易于測量的某種物理量或性質的變化——測量氫氣的體積或時間
③控制不變的因素——鋅粒的表面積、溫度
——時間或氫氣的體積
三、化學反應速率的計算
1、用不同的物質來表示反應速率。
例1:反應4NH3 + 5O2 ==4NO + 6H2O(g在5L的密閉容器中進行,30s后,NO的物質的量增加了0.3mol,則此反應的平均速率可表示為:
A、v (O2)=0.01 mol/L·s B、 v (NO)=0.008 mol/L·s
C、v (H2O)=0.003 mol/L·s D、 v (NH3)=0.002 mol/L·s
2、比較反應速率的大小
例2:反應A + 3B = 2C + 2D在四種情況下的反應速率為:
① VA= 0.15mol·L-1·s-1② VB= 0.6mol·L-1·s-1
③ Vc= 0.4mol·L-1·s-1 ④ VD= 0.45mol·L-1·s-1 , 則該反應在不同條件下速率快慢順序是
結論3.同一反應中,反應速率的大小不能單純地看數值大小,而應該轉化成同一物質,同一單位后才能比較。
3、根據各物質的反應速率之比寫出化學方程式
例3:某溫度下濃度都是1mol/L的兩種氣體X2和Y2,在密閉容器中反應生成氣體Z,經過t min后,測得物質的量濃度為:c(X2) = 0.4mol/L,c(Y2)=0.8mol/L ,c(Z)=0.4mol/L,則該反應的反應方程式可表示為: ;由此可推出Z的化學式為:
第二節 影響化學反應速率的因素
1.雙分子基元反應速率理論的基本假設
(1)分子為硬球型;
(2)反應分子A和B必須碰撞才能發生反應;
(3)只有那些能量超過普通分子的平均能量且空間方位適宜的活化分子的碰撞,即“有效碰撞”才能起反應。
2.活化能
反應物分子的平均能量,用Ea表示;
反應物分子要吸收能量變成活化分子才能可能發生有效碰撞,只有發生了有效碰撞才能發生反應。
活化分子能量有高低,活化分子具有的最低能量,用Ec表示.
活化分子的平均能量與反應物分子平均能量的差值即為活化能.即有EO=Ec- Ea。或者說使具有平均能量的分子變成為活化分子所需要的能量,稱為“活化能” ,用 E0表示。
3.活化分子:具有平均能量的分子一旦獲得了不少于E0的額外能量,它就具有進行化學反應的活性了,這種分子稱為 “活化分子”。即能量大于或等于Ec的分子稱為活化分子。
4.有效碰撞:能引起化學反應的碰撞叫有效碰撞。
(1)能夠發生有效碰撞的一定是活化分子,但是活化分子不一定發生有效碰撞。不是反應物分子之間的任何一次直接作用都能發生反應,只有那些能量相當高的分子之間的直接作用才能發生反應。
(2)在一定溫度下,某反應單位體積內具有的活化分子數由該反應的活化能Ea決定。單位體積內的活化分子數(或濃度)是決定化學反應速率的重要因素。
5.催化劑
(1)定義:(catalyst):能誘導化學反應發生改變,而使化學反應變快或減慢或者在較低的溫度環境下進行而自身的化學性質和質量在反應前后不發生變化的一種物質,催化劑在工業上也稱為觸媒。
(2)催化劑的特性:具有高度的選擇性(或專一性)。一種催化劑并非對所有的化學反應都有催化作用,例如二氧化錳在氯酸鉀受熱分解中起催化作用,加快化學反應速率,但對其他的化學反應就不一定有催化作用。
(3)催化劑的類型:
使化學反應加快的催化劑,叫做正催化劑;使化學反應減慢的催化劑,叫做負催化劑。
例如,酯和多糖的水解,常用無機酸作正催化劑;二氧化硫氧化為三氧化硫,常用五氧化二釩作正催化劑,這種催化劑是固體,反應物為氣體,形成多相的催化作用,因此,五氧化二釩也叫做觸媒或接觸劑;食用油脂里加入0.01%~0.02%沒食子酸正丙酯,就可以有效地防止酸敗,在這里,沒食子酸正丙酯是一種負催化劑(也叫做緩化劑或抑制劑)。
二、化學反應速率影響因素
1.內因:影響化學反應速率的根本原因是反應物本身的性質。如固體反應物的表面積等
2.外因:
⑴濃度對化學反應速率影響
結論:增加反應物的濃度,單位體積內活化分子數目增多,反應速率加快。
實驗結論的微觀解釋:反應物濃度增大→單位體積內活化分子數增多→單位時間內有效碰撞次數增多→化學反應速率加快
注意事項:
①一般情況下,在一定溫度下固體或純液體的濃度是常數,因此,改變其物質的量,對速率無影響;
②固體物質的反應速率與接觸面積有關,顆粒越小,表面積越大,反應速率越快.
⑵壓強對化學反應速率影響
結論:增大壓強,反應物濃度增大,單位體積內活化分子數目增多,反應速率加快。
實驗結論的微觀解釋: 壓強增大→單位體積內活化分子數增多→有效碰撞次數增多→化學反應速率加快.反之,化學反應速率減慢.
注意事項:
①若是參加反應的物質是固體、液體或溶液,由于壓強的變化對它們的濃度幾乎無影響,可以認為反應速率不變;
②像鋅跟稀硫酸反應,生成物有氣體,反應物無氣體,增大壓強或減少壓強,化學反應速率不變。
⑶溫度對化學反應速率影響
結論:升高溫度,分子運動速率加快,單位體積內活化分子數目增多,反應速率加快。
實驗結論的微觀解釋: 當濃度一定時,升高溫度,反應物分子的能量增加→單位體積內活化分子的百分數增多→有效碰撞次數增多→化學反應速率加快
⑷催化劑對化學反應速率影響
結論:在其它條件相同時,使用催化劑能加快化學反應的速率
3.其它因素:光波,電磁波,超聲波,溶劑等因素也可影響化學反映速率。
注意的問題:
(1)只討論單一條件的改變對反應速率的影響
(2)壓強影響反應速率,必須伴有壓強改變時反應物濃度要有所改變,并通過濃度的改變影
響化學反應速率。
有以下推論:
①只有固態、液態物質的反應,改變壓強,不影響化學反應
速率。因此壓強的改變只能影響有氣體參加的反應。
②一般的:
增大壓強→體積減少→濃度增大→反應速率增大
③恒容:
A.充入氣體反應物→壓強增大→增大反應物濃度增大→反應速率增大;
B、充入“無關氣體”(如He、N2等)→ 引起總壓增大,但各反應物的分壓不變,各物質的
濃度不變→反應速率不變
④ 恒壓:
A.充入“無關氣體”(如He等)→引起體積增大→各反應物濃度減少→反應速率減慢。
B.等比通入“相關氣體”→引起體積增大 →各反應物濃度不變→反應速率不變。
三、化學反應的條件控制
在生產生活中,促進有利的化學反應發生,抑制有害的化學反應發生.