關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡知識規(guī)律總結(jié)
總結(jié)是在某一時期、某一項目或某些工作告一段落或者全部完成后進行回顧檢查、分析評價,從而得出教訓(xùn)和一些規(guī)律性認識的一種書面材料,它可以提升我們發(fā)現(xiàn)問題的能力,快快來寫一份總結(jié)吧。你想知道總結(jié)怎么寫嗎?下面是小編整理的化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡知識規(guī)律總結(jié),僅供參考,希望能夠幫助到大家。
一、化學(xué)反應(yīng)速率
1、概念:用來衡量化學(xué)反應(yīng)進行快慢的物理量,通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示,
2、表示方法:
3、單位:mol/(L·s);mol/(L·min)
4、同一化學(xué)反應(yīng)用不同的物質(zhì)表示時,該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率可能不同;瘜W(xué)計量數(shù)之比等于對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率之比。
例:
ν(A):ν(B):ν(C):ν(D) = 2 :3 :1 :4
5、起始濃度不一定按比例,但是轉(zhuǎn)化濃度一定按比例。
6、固體和純液體的濃度視為常數(shù)(保持不變),因此,它們的化學(xué)反應(yīng)速率也視為常數(shù)。
題型一:根據(jù)化學(xué)計量數(shù)之比,計算反應(yīng)速率
【例1】反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)在10L密閉容器中進行,半分鐘后,水蒸氣的物質(zhì)的量增加了0.45mol,則此反應(yīng)的平均速率v(X)(反應(yīng)物的消耗速率或產(chǎn)物的生成速率)可表示為( )
A.v(NH3)?0.010mol/(L?s) B.v(O2)?0.001mol/(L?s)
C.v(NO)?0.001mol/(L?s) D.v(H2O)?0.045mol/(L?s)
【點撥】正確答案是C。
【規(guī)律總結(jié)】遇到這一類題目,一定要充分利用化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于它們的化學(xué)計量數(shù)之比這一規(guī)律進行計算。
題型二:以圖象形式給出條件,計算反應(yīng)速率
【例2】某溫度時,在2L容器中,X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示。由圖中數(shù)據(jù)分析:該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________。反應(yīng)開始至2min,用Z表示的平均反應(yīng)速率為____________。
【點撥】由圖可知,X、Y的物質(zhì)的量隨反應(yīng)的進行而減小,Z的物質(zhì)的量隨反應(yīng)的進行而增大,則X和Y為反應(yīng)物,Z為生成物。
∵?n(X)?1.0mol?0.7mol?0.3mol
?n(Y)?1.0mol?0.9mol?0.1mol
?n(Z)?0.2mol?0mol?0.2mol
∴反應(yīng)方程式為:3X+Y=2Z。
v(Z)?0.2mol?2L
2min?0.05mol/(L?min)
二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
1.內(nèi)因:
反應(yīng)物本身的性質(zhì)(如:硫在空氣中和在氧氣中燃燒的速率明顯不同)。
2.外因:
(1)濃度:濃度大,分子之間碰撞機會增大,發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的幾率加大,化學(xué)反應(yīng)速率就快;因此,化學(xué)反應(yīng)速率與濃度有密切的關(guān)系,濃度越大,化學(xué)反應(yīng)速率越快。增大反應(yīng)物的濃度,正反應(yīng)速率加快。
(2)溫度:溫度越高,反應(yīng)速率越快(正逆反應(yīng)速率都加快)。
(3)壓強:對于有氣體參與的化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)體系的壓強增大,反應(yīng)速率增大(正逆反應(yīng)速率都增大)。
說明:
壓強的改變是通過改變反應(yīng)體系的濃度起作用的,如:①縮小或增大反應(yīng)體系的容積;②保持容積不變時向反應(yīng)體系中加入反應(yīng)物或減少反應(yīng)物等。但:若保持體系容積不變,向反應(yīng)體系加入惰性氣體時化學(xué)反應(yīng)速率不變。
(4)催化劑:改變化學(xué)反應(yīng)速率(對于可逆反應(yīng)使用催化劑可以同等程度地改變正逆反應(yīng)速率)。
【例3】把下列四種X溶液分別加入四個盛有10mL 2mol/L鹽酸的燒杯中,均加水稀釋到50mL,此時,X和鹽酸緩慢地進行反應(yīng),其中反應(yīng)最快的是( )
A.10℃20mL 3mol/L的X溶液B.20℃30mL 2mol/L的X溶液
C.20℃10mL 4mol/L的X溶液D.10℃10mL 2mol/L的X溶液
本題若沒有看清楚題目實質(zhì),僅僅從選項的表面看X濃度的大小及反應(yīng)溫度的高低來判斷反應(yīng)速率的快慢,則會錯選C。B的反應(yīng)速率最快
三、化學(xué)平衡的概念
一定條件下的可逆反應(yīng),正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等,反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)叫做化學(xué)平衡狀態(tài)。
可逆反應(yīng)中舊化學(xué)平衡的破壞、新化學(xué)平衡的建立過程叫做化學(xué)平衡的移動。
要從以下幾個方面理解化學(xué)平衡:
1、逆:化學(xué)平衡研究的對象是可逆反應(yīng)。
2、等:處于密閉體系的可逆反應(yīng),化學(xué)平衡狀態(tài)建立的條件是正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,即v(正)=v(逆)≠0。這是可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的本質(zhì)。
3、定:當(dāng)一定條件下可逆反應(yīng)一旦達到平衡(可逆反應(yīng)進行到最大程度)狀態(tài)時,在平衡體系的混合物中,各組分的含量(即反應(yīng)物與生成物的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分數(shù)、體積分數(shù)等)保持不變(即不隨時間的改變而改變)。這是判斷體系是否處于化學(xué)平衡狀態(tài)的'重要特征。
4、動:指化學(xué)反應(yīng)達化學(xué)平衡狀態(tài)時,反應(yīng)并沒有停止,實際上正反應(yīng)與逆反應(yīng)始終在進行,且正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,所以化學(xué)平衡狀態(tài)是動態(tài)平衡狀態(tài)。
5、變:任何化學(xué)平衡狀態(tài)均是暫時的、相對的、有條件的(與濃度、壓強、溫度等有關(guān)),而與達到平衡的過程無關(guān)(化學(xué)平衡狀態(tài)既可從正反應(yīng)方向開始而達到平衡,也可以從逆反應(yīng)方向開始而達到平衡)。當(dāng)外界條件變化時,原來的化學(xué)平衡被打破,在新的條件下建立
起新的化學(xué)平衡。
6、徑:化學(xué)平衡狀態(tài)的建立與途徑無關(guān)。無論從正反應(yīng)、還是從逆反應(yīng)方向建立,只要條件相同均能達到同一平衡狀態(tài)(等效平衡)。
四、平衡標(biāo)志:
1、如何理解V(正)=V(逆)
例如,一定條件下,可逆反應(yīng)N2+3H2
率可以用N2或H2或NH3來表示:
。1)單位時間內(nèi),有1molN2反應(yīng)掉,同時有1molN2生成
。2)單位時間內(nèi),有3molH2反應(yīng)掉,同時有2molNH3反應(yīng)掉
。3)單位時間內(nèi),有1molN2生成,同時有2molNH3生成
以上均表示V(正)=V(逆)
2、判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志:
(1)任何情況下均可作為標(biāo)志的:
、佴哉溅阅(同一種物質(zhì));
、谀撤磻(yīng)物的消耗(或生成)速率:某生成物的消耗(或生成)速率=化學(xué)計量數(shù)之比;③各組分含量(百分含量、物質(zhì)的量、質(zhì)量等)不隨時間變化。
(2)在一定條件下可作為標(biāo)志的:
、賹τ谟猩镔|(zhì)參加或生成的可逆反應(yīng),顏色不再變化;
、趯τ谟袣鈶B(tài)物質(zhì)參加或生成的可逆反應(yīng),若反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量變化不為0,恒溫恒容,混合氣體平均相對分子質(zhì)量M和總壓p不變;
、蹖τ诮^熱體系,體系的溫度不變。
(3)不能作為判斷標(biāo)志的:
、俑魑镔|(zhì)的物質(zhì)的量或濃度變化或反應(yīng)速率之比=化學(xué)計量數(shù)之比;
、趯τ谟袣鈶B(tài)物質(zhì)參加或生成的可逆反應(yīng),若反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量變化為0,恒溫恒容,混合氣體平均相對分子質(zhì)量M和總壓p不變。
2N3,對該可逆反應(yīng),表示正、逆反應(yīng)速
H2(g)+I2(g)已達平衡狀態(tài)的是 : 【例4】下列方法中可以證明2HI(g)
①單位時間內(nèi)生成n mol H2的同時生成n mol HI
、谝粋H-H鍵斷裂的同時有兩個H-I鍵斷裂
、郯俜纸M成HI%=I2%
、芊磻(yīng)速率V(H2)=V(I2)=1/2V(HI)時
、荨睭I〕∶〔H2〕∶〔I2〕=2∶2∶1時
、逌囟群腕w積一定時,某一生成物的濃度不再變化
、邷囟群腕w積一定時,容器內(nèi)壓強不再變化
、鄺l件一定時,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不在變化
、釡囟群腕w積一定時,混合氣體顏色不再變化
、鉁囟群蛪簭娨欢〞r,混合氣體密度不再變化
解析:①不能證明V正 =V逆錯誤。
、诒砻鱒正=V逆,正確。
③百分組成表明的是濃度,只能說不變,不能說相等,錯誤。
、懿荒鼙砻髡娣磻(yīng)速率相等,錯誤。
、轁舛葢(yīng)說不變,不能說相等,錯誤。
、逎舛炔蛔冋f明已達平衡,正確。
、叽朔磻(yīng)前后體積相等,溫度和體積一定時,壓強不變時,某組分的濃度可能變化,錯誤。
、啻朔磻(yīng)前后體積相等,質(zhì)量守恒,相對分子質(zhì)量不變,不能表明平衡
、峄旌蠚怏w顏色不變,濃度不變,證明已達平衡
、夥磻(yīng)前后體積相等,溫度和壓強一定時,體積不變,質(zhì)量守恒,密度不變不能說明已達平衡。
答案:②⑥⑨
在上述⑥-⑩的說法中能說明2NO2
答案:⑥⑦⑧⑨⑩
N2O4 達到平衡狀態(tài)是 :
五、化學(xué)平衡的有關(guān)計算
1.基本公式:
、賛=ρV;②m=nM;③氣體方程:pV=nRT。(其中:m為質(zhì)量,V為體積,ρ為密度,n為物質(zhì)的量,M為摩爾質(zhì)量,p為氣體的壓強,T為絕對溫度,R為常數(shù))
導(dǎo)出公式:pM=ρRT
轉(zhuǎn)化率(只針對反應(yīng)物而言):
反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率=反應(yīng)物轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量(或體積、濃度)/反應(yīng)物起始的物質(zhì)的量(或體積、濃度)×100%
2.化學(xué)平衡常數(shù):
對于可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)
達式:
注意:①純固體或純液體的濃度為一定值,不列入平衡常數(shù)的表達式中。
、谌魏我粋平衡常數(shù)表達式必須和具體的化學(xué)反應(yīng)方程式相匹配。對于同一化學(xué)反應(yīng),由于方程式書寫形式不同,其平衡常數(shù)表達式也會相應(yīng)改變。不同書寫形式的平衡常數(shù),雖然數(shù)值不同,但實際含義相同。
K值的意義:表示可逆反應(yīng)的限度,K值越大,說明平衡體系中生成物所占的比例越大,它的正向反應(yīng)進行的程度越大,即該反應(yīng)進行得越完全,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越大;反之,就越不完全,轉(zhuǎn)化率就越小。一般認為K>105時,該反應(yīng)進行得基本完全。
影響K值的外界因素只有溫度,與反應(yīng)物或生成物的濃度變化無關(guān)。
通常使用三行式法(起始、轉(zhuǎn)化、平衡)進行有關(guān)轉(zhuǎn)化率與平衡常數(shù)的計算。
(1)化學(xué)平衡計算的基本方法是“始”、“變”、“平”三段分析法。如:
起始ab0 0 pC(g)+qD(g),在一定溫度下達到平衡,其平衡常數(shù)的表
變化 —x
平衡 a—x
說明:
a、b表示反應(yīng)物的物質(zhì)的量或反應(yīng)物的濃度或同溫同壓下氣體的體積
(2)化學(xué)平衡計算中用到的基本關(guān)系與定律:
、俑魑镔|(zhì)變化濃度之比=方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比;
、诜磻(yīng)物轉(zhuǎn)化率=其消耗濃度與起始濃度之比;
、燮胶鈺r某組分體積分數(shù)=該組分在平衡混合物中的物質(zhì)的量的分數(shù);
④阿伏加德羅定律及其推論。
(3)同一物質(zhì)參與兩個化學(xué)平衡的計算:
要利用“同一物質(zhì)”在反應(yīng)②中的起始濃度=反應(yīng)①中的平衡濃度的關(guān)系,進行兩次三段分析或逆向推算。
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