化学反应速率和化学平衡 高考专题复习
[知识规律总结]
一、化学反应速率
1、概念:用来衡量化学反应进行快慢的物理量,通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
2、表示方法:
3、单位:mol/(L·s);mol/(L·min)
4、同一化学反应用不同的物质表示时,该反应的化学反应速率可能不同。化学计量数之比等于对应物质的化学反应速率之比。
二、影响化学反应速率的因素
1.内因:
反应物本身的性质(如:硫在空气中和在氧气中燃烧的速率明显不同)。
2.外因:
(1)浓度:浓度大,分子之间碰撞机会增大,发生化学反应的几率加大,化学反应速率就快;因此,化学反应速率与浓度有密切的关系,浓度越大,化学反应速率越快。增大反应物的浓度,正反应速率加快。
(2)温度:温度越高,反应速率越快(正逆反应速率都加快)。
(3)压强:对于有气体参与的化学反应,反应体系的压强增大,反应速率增大(正逆反应速率都增大)。
说明:
压强的改变是通过改变反应体系的浓度起作用的,如:①缩小或增大反应体系的容积;②保持容积不变时向反应体系中加入反应物或减少反应物等。但:若保持体系容积不变,向反应体系加入惰性气体时化学反应速率不变。
(4)催化剂:改变化学反应速率(对于可逆反应使用催化剂可以同等程度地改变正逆反应速率)。
三、化学平衡的概念
一定条件下的可逆反应,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态叫做化学平衡状态。
可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程叫做化学平衡的移动。
要从以下几个方面理解化学平衡:
1.“等”
处于密闭体系的可逆反应,化学平衡状态建立的条件是正反应速率和逆反应速率相等,即v(正)=v(逆)≠0。这是可逆反应达到平衡状态的本质。
2.“定”
当一定条件下可逆反应一旦达到平衡(可逆反应进行到最大程度)状态时,在平衡体系的混合物中,各组分的含量(即反应物与生成物的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数等)保持不变(即不随时间的改变而改变)。这是判断体系是否处于化学平衡状态的重要特征。
3.“动”
指化学反应达化学平衡状态时,反应并没有停止,实际上正反应与逆反应始终在进行,且正反应速率等于逆反应速率,所以化学平衡状态是动态平衡状态。
4.“变”
任何化学平衡状态均是暂时的、相对的、有条件的(与浓度、压强、温度等有关),而与达到平衡的过程无关(化学平衡状态既可从正反应方向开始而达到平衡,也可以从逆反应方向开始而达到平衡)。当外界条件变化时,原来的化学平衡被打破,在新的条件下建立起新的化学平衡。
四、化学平衡的移动——勒夏特列原理
如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度),平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。具体见表5—1。
外界条件对化学平衡的影响 |
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改变影响平衡的一个条件 |
化学平衡的移动 |
化学平衡移动的结果 |
增大反应物浓度 |
向正反应方向移动 |
反应物浓度减小,但比原来大 |
减小反应物浓度 |
向逆反应方向移动 |
反应物浓度增大,但比原来小 |
增大生成物浓度 |
向逆反应方向移动 |
生成物浓度减小,但比原来大 |
减小生成物浓度 |
向正反应方向移动 |
生成物浓度增大,但比原来小 |
增大体系压强 |
向气体体积减小的方向移动 |
体系压强减小,但比原来大 |
减小体系压强 |
向气体体积增大的方向移动 |
体积压强增大,但比原来小 |
升高温度 |
向吸热方向移动 |
体系温度降低,但比原来高 |
降低温度 |
向放热方向移动 |
体系温度升高,但比原来低 |