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化学反应速率与化学平衡知识点归纳

化学反应速率与化学平衡知识点归纳
化学反应速率与化学平衡知识点归纳

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D v p C v n B v m A v )()()()(===化学反应速率与化学平衡考点归纳

一、化学反应速率

⑴. 化学反应速率的概念及表示方法:通过计算式: 来理解其概念:

①化学反应速率与反应消耗的时间(Δt)和反应物浓度的变化(Δc)有关;

②在同一反应中,用不同的物质来表示反应速率时,数值可以相同,也可以是不同的.但这些数值所表示的都是同一个反应速率.因此,表示反应速率时,必须说明用哪种物质作为标准.用不同物质来表示的反应速率时,其比值一定等于化学反应方程式中的化学计量数之比.

如:化学反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 的:v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D) = m ∶n ∶p ∶q ③一般来说,化学反应速率随反应进行而逐渐减慢.因此某一段时间内的化学反应速率,实际是这段时间内的平均速率,而不是瞬时速率.

⑵. 影响化学反应速率的因素:

【注意】

①化学反应速率的单位是由浓度的单位(mol ·L -1)和时间的单位(s 、min 或h)决定的,可以是mol ·L -1·s -1、mol ·L -1·min -1或mol ·L -1·h -1

,在计算时要注意保持时间单位的一致性. ②对于某一具体的化学反应,可以用每一种反应物和每一种生成物的浓度变化来表示该反应的化学反应速率,虽然得到的数值大小可能不同,但用各物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比.

如对于下列反应: mA + nB = pC + qD

有:)(A ν∶)(B ν∶)(C ν∶)(D ν=m ∶n ∶p ∶q

或: ③化学反应速率不取负值而只取正值.

④在整个反应过程中,反应不是以同样的速率进行的,因此,化学反应速率是平均速率而不是瞬时速率.

[有效碰撞] 化学反应发生的先决条件是反应物分子(或离子)之间要相互接触并发生碰撞,但并不是反应物分子(或离子)间的每一次碰撞都能发生化学反应.能够发生化学反应的一类碰撞叫做有效碰撞.

[活化分子] 能量较高的、能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子.

说明 ①活化分子不一定能够发生有效碰撞,活化分子在碰撞时必须要有合适的取向才能发生有效碰撞.②活化分子在反应物分子中所占的百分数叫做活化分子百分数.当温度一定时,对某一反应而言,活化分子百分数是一定的.活化分子百分数越大,活化分子数越多,有效碰撞次数越多.

[影响化学反应速率的因素]

I. 决定因素(内因):反应物本身的性质

Ⅱ. 条件因素(外因)

压强

对于有气体参与的化学反应,其他条件不变时(除体积),增大压强,即体积减小,反应物浓度增大,单位体积内活化分子数增多,单位时间内有效碰撞次数增多,反应速率加快;反之则减小.若体积不变,t c v ??=

加压(加入不参加此化学反应的气体)反应速率就不变.因为浓度不变,单位体积内活化分子数就不变.但在体积不变的情况下,加入反应物,同样是加压,增加反应物浓度,速率也会增加.

温度

只要升高温度,反应物分子获得能量,使一部分原来能量较低分子变成活化分子,增加了活化分子的百分数,使得有效碰撞次数增多,故反应速率加大(主要原因).当然,由于温度升高,使分子运动速率加快,单位时间内反应物分子碰撞次数增多反应也会相应加快(次要原因)

催化剂

使用正催化剂能够降低反应所需的能量,使更多的反应物分子成为活化分子,大大提高了单位体积内反应物分子的百分数,从而成千上万倍地增大了反应物速率.负催化剂则反之.

浓度

当其它条件一致下,增加反应物浓度就增加了单位体积的活化分子的数目,从而增加有效碰撞,反应速率增加,但活化分子百分数是不变的 .

其他因素

增大一定量固体的表面积(如粉碎),可增大反应速率,光照一般也可增大某些反应的速率;此外,超声波、电磁波、溶剂等对反应速率也有影响.

图表如下:

影响因素对化学反应速率的影响说明或举例

反应物本身的性质不同的化学反应有不同的反

应速率

Mg粉和Fe粉分别投入等浓度的盐酸中时,Mg与盐酸的

反应较剧烈,产生H2的速率较快

浓度

其他条件不变时,增大(减

小)反应物的浓度,反应速率

增大(减小)

①增大(减小)反应物浓度,单位体积内活化分子数增多

(减少),有效碰撞次数增多(减少),但活化分子百分数

不变②固体的浓度可认为是常数,因此反应速率的大小

只与反应物之间的接触面积有关,而与固体量的多少无

关.改变固体的量不影响反应速率

压强温度一定时,对于有气体参

加的反应,增大(减小)压强,

反应速率增大(减小)

①改变压强,实际是改变气体的体积,使气体的浓度改

变,从而使反应速率改变②改变压强,不影响液体或固

体之间的反应速率

温度升高(降低)反应温度,反应

速率增大(减小)

①通常每升高10℃,反应速率增大到原来的2~4倍②

升温,使反应速率加快的原因有两个方面:a.升温后,

反应物分子的能量增加,部分原来能量较低的分子变为

活化分子,增大了活化分子百分数,使有效碰撞次数增

多(主要方面);b.升高温度,使分子运动加快,分子间

的碰撞次数增多(次要方面)

催化剂增大化学反应速率催化剂增大化学反应速率的原因:降低了反应所需的能

量(这个能量叫做活化能),使更多的反应物分子成为活化分子,增大了活化分子百分数,从而使有效碰撞次数

增多

光、反应物颗粒的大

小等将反应混合物进行光照、将

块状固体粉碎等均能增大化

学反应速率

AgBr、HClO、浓HNO3等见光分解加快,与盐酸反应时,

大理石粉比大理石块的反应更剧烈

二、化学平衡状态

⑴前提——密闭容器中的可逆反应

⑵条件——一定条件的T、P、c ——影响化学平衡的因素

⑶本质——V(正)=V(逆)≠0

⑷特征表现——各组分的质量分数不变

化学平衡可以用五个字归纳:

逆:研究对象是可逆反应

动:动态平衡.平衡时v正=v逆≠0

等:v(正)=v(逆)

定:条件一定,平衡混合物中各组分的百分含量一定(不是相等);

变:条件改变,原平衡被破坏,发生移动,在新的条件下建立新的化学平衡.

【说明】

a.绝大多数化学反应都有一定程度的可逆性,但有的逆反应倾向较小,从整体看实际上是朝着同方向进行的,例如NaOH + HCl = NaCl + H2O.

b.有气体参加或生成的反应,只有在密闭容器中进行时才可能是可逆反应.如CaCO3受热分解时,若在敞口容器中进行,则反应不可逆,其反应的化学方程式应写为:CaCO3CaO + CO2↑;若在密闭容器进行时,则反应是可逆的,其反应的化学方程式应写为:CaCO3CaO + CO2

可逆反应的特点:反应不能进行到底.可逆反应无论进行多长时间,反应物都不可能100%地全部转化为生成物.

1.化学平衡状态

①定义:一定条件(恒温、恒容或恒压)下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物(包括反应物和生成物)中各组分的质量分数(或体积分数)保持不变的状态.

②化学平衡状态的形成过程:在一定条件下的可逆反应里,若开始时只有反应物而无生成物,根据浓度对化学反应速率的影响可知,此时ν正最大而ν逆为0.随着反应的进行,反应物的浓度逐渐减小,生成物的浓度逐渐增大,则ν正越来越小而ν逆越来越大.当反应进行到某一时刻,ν正=ν逆,各物质的浓度不再发生改变,反应混合物中各组分的质量分数(或体积分数)也不再发生变化,这时就达到了化学平衡状态.

2.化学平衡的标志:(处于化学平衡时)

①、速率标志:v正=v逆≠0;

②、反应混合物中各组分的体积分数、物质的量分数、质量分数不再发生变化;

③、反应物的转化率、生成物的产率不再发生变化;

④、反应物反应时破坏的化学键与逆反应得到的反应物形成的化学键种类和数量相同;

⑤、对于气体体积数不同的可逆反应,达到化学平衡时,体积和压强也不再发生变化. 【例1】在一定温度下,反应A2(g) + B2(g) 2AB(g)达到平衡的标志是 ( C )

A. 单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的AB

B. 容器内的压强不随时间变化

C. 单位时间生成2n mol的AB同时生成n mol的B2

D. 单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的B2

3.化学平衡状态的判断

举例反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)

混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定平衡

②各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡③各气体的体积或体积分数一定平衡

④总压强、总体积、总物质的量一定不一定平衡

正、逆反应速率的关系

①在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA,即v正=v逆平衡

②在单位时间内消耗了n molB同时生成p molC,均指v正不一定平衡

③vA:vB:vC:vD=m:n:p:q,v正不一定等于v逆不一定平衡

④在单位时间内生成了n molB,同时消耗q molD,因均指v逆不一定平衡

压强

①m+n≠p+q时,总压力一定(其他条件一定)平衡

②m+n=p+q时,总压力一定(其他条件一定)不一定平衡

混合气体的平均分子量一定,①当m+n≠p+q时,平衡

②当m+n=p+q时,不一定平衡

温度任何化学反应都伴随着能量变化,在其他条件不变的条件下,体系温度一定时平衡体系的密度密度一定不一定平衡

判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据图表例举反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)

混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定平衡

②各物质的质量或各物质质量分数一定平衡

③各气体的体积或体积分数一定平衡

④总体积、总压力、总物质的量一定不一定平衡

正、逆反应速率的关系①在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA,即V(正)=V(逆)平衡

②在单位时间内消耗了n molB同时消耗了p molC,则V(正)=V(逆)平衡

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

④在单位时间内生成n molB,同时消耗了q molD,因均指V(逆)不一定平衡

压强①m+n≠p+q时,总压力一定(其他条件一定)平衡

②m+n=p+q时,总压力一定(其他条件一定)不一定平衡

混合气体平均相对分子质量M r ①M r一定时,只有当m+n≠p+q时平衡

②M r一定时,但m+n=p+q时不一定平衡

温度任何反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时(其他不变)平衡体系的密度密度一定不一定平衡其他如体系颜色不再变化等平衡

4.化学平衡移动

⑴勒夏特列原理:如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强和温度等),平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动.其中包含:

①影响平衡的因素:浓度、压强、温度三种;

②原理的适用范围:只适用于一项条件发生变化的情况(即温度或压强或一种物质的浓度),当多项条件同时发生变化时,情况比较复杂;

③平衡移动的结果:只能减弱(不可能抵消)外界条件的变化.

⑵平衡移动:是一个“平衡状态→不平衡状态→新的平衡状态”的过程.一定条件下的平衡体系,条件改变后,可能发生平衡移动.即总结如下:

⑶影响化学平衡移动的条件

①浓度、温度的改变,都能引起化学平衡移动.而改变压强则不一定能引起化学平衡移动.强调:气体体积数发生变化的可逆反应,改变压强则能引起化学平衡移动;气体体积数不变的可逆反应,改变压强则不会引起化学平衡移动.催化剂不影响化学平衡.

②速率与平衡移动的关系:

I. v正=v逆,平衡不移动;

II. v正>v逆,平衡向正反应方向移动;

III.v正

强调:加快化学反应速率可以缩短到达化学平衡的时间,但不一定能使平衡发生移动.

③平衡移动原理:(勒夏特列原理)

⑷转化率变化的一般规律(用等效平衡原理来分析)

①当温度、压强(造成浓度变化的压强变化)造成平衡正向移动时,反应物转化率一定增大

②若反应物只有一种:aA(g)=bB(g)+cC(g),在恒温恒压状态下,若n(C):n(B)=c:b,充入A,转化率不变;在恒温恒容状态下,在不改变其他条件时,增加A的量,A的转化率与气体物质的计量数有关:

①若a = b + c : A的转化率不变;

②若a > b + c : A的转化率增大;

③若a < b + c : A的转化率减小.

③若反应物不只一种:aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g)

α在不改变其他条件时,只增加A的量,A的转化率减小,而B的转化率增大.

β将C、D全部转化成A、B得到一个A、B的物质的量之比,按照这个比例加入A、B,恒温恒压时,转化率不变;恒温恒容时,反应物的转化率与气体物质的计量数有关:

若a+b=c+d,A、B的转化率都不变;

若a+b>c+d,A、B的转化率都增大;

若a+b

γ若n(A):n(B)=a:b,恒温恒压时,只要加入C、D的量之比符合C、D的化学计量数之比,转化率不变;恒温恒容时,若a+b=c+d,A、B的转化率都不变,若a+b>c+d,A、B的转化率都增大,若a+b

④同一个化学反应,等量加入反应物时,在恒压容器中的转化率总是大于等于在恒容容器中的转化率,当且仅当反应的Δn=0时转化率相等(此时就等效于恒压).

对以上3种情况可分别举例,可加深对概念的理解:

例1:某恒温恒容的容器中,建立如下平衡:2NO2(g) N2O4(g),在相同条件下,若分别向容器中通入一定量的NO2气体或N2O4气体,重新达到平衡后,容器内N2O4的体积分数比原平衡时

()

A.都增大 B.都减小 C.前者增大后者减小 D.前者减小后者增大解析:2NO2(g) N2O4(g)是气体体积减小的可逆反应.反应达到平衡后,无论向密闭容器中加入N O

2还是N2O4气体,可视为加压,平衡都向右移动,达到新平衡时NO2的转化率都增大.答案选A

例2:一定温度下,将a mol PCl5通入一个容积不变的反应器中,达到如下平衡:PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g),测得平衡混合气体压强为p1,此时再向反应器中通入a mol PCl5,在温度不变的条件下再度达到平衡,测得压强为p2,下列判断正确的是()

A. 2p1>p2

B. PCl5的转化率增大

C. 2p1<p2

D. PCl3%(体积含量)减少

解析:PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)是气体体积增大的可逆反应.如反应达到平衡后,再向密闭容器中加入PCl5, PCl3的物质的量会有增加,此时可视为加压,平衡向左移动,反应达到新的平衡时PCl5在平衡混合物中的百分含量也较原平衡时有所增加,但PCl5的转化率降低.答案选A

例3: 2HI(g) H2(g)+I2(g)是气体体积不变的可逆反应,反应达到平衡后,再向固定密闭容器中加入HI,使c(HI)的浓度增大,HI平衡转化率不变.对于气体体积不变的可逆反应,反应达到平衡后增加反应物,达到新的化学平衡时反应物的转化率不变.

应注意的是,实际应用时,题目所给的条件并不向上面总结的那么理想化,因此应该利用等效平衡知识具体问题具体分析.

⑸压强变化对于转化率的影响

对于可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),(a+b≠c+d)在压强变化导致平衡移动时,充入“惰性气体”化学平衡朝哪个方向移动?转化率如何变化?可归纳为以下两方面:

1. 恒温恒容条件下充入“惰性气体”,化学平衡不移动.因平衡体系的各组分浓度均未发生变化,故各反应物转化率不变.

2. 恒温恒压条件下充入“惰性气体”,化学平衡向气体体积增大的方向移动.因为此时容器容积必然增大,相当于对反应体系减压,继而可判断指定物质的转化率变化.

变式训练:

1、在一容积可变的密闭容器中,通入1molX和3molY,在一定条件下发生如下反应:X(g)+3Y(g)

2Z(g),到达平衡后,Y的转化率为a%,然后再向容器中通入2molZ,保持在恒温恒压下反应,当达到新的平衡时,Y的转化率为b%.则a与b的关系是()

A.a=b B.a>b C.a<b D.不能确定

2、两个体积相同的密闭容器A、B,在A中充入S O2和O2各1mol,在B中充入SO2和O2各2 mol,加热到相同温度,有如下反应2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g),对此反应,下述不正确的是()

A.反应速率B>A B.SO2的转化率B>A

C.平衡时各组分含量B = A D.平衡时容器的压强B>A

3、一定量混合气体在密闭容器中发生如下反应:xA(气)+yB(气) nC(气),达到平衡后,测得A气体的浓度为0.5mol/L.保持温度不变将容器的容积扩大1倍,再达平衡时,测得A气体的浓度为0.3mol/L,则下列叙述中正确的是()

A、x+y

B、该化学平衡向右移动

C、B的转化率增大

D、C的体积分数减小

4、一定温度下,在一个体积可变的密闭容器中加入2 molH2和2 molN2,建立如下平衡: N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)相同条件下,若向容器中再通入1 mol H2和,1 molN2又达到平衡.则下列说法正确的是()A.NH3的百分含量不变B.N2的体积分数增大

C.N2的转化率增大 D.NH3的百分含量增大

5、某温度下的密闭容器中发生如下反应:2M(g)+N(g) 2E(g),若开始时只充入2 mol E(g),达平衡时,混合气体的压强比起始时增大了20%;若开始时只充入2 mol M和1 mol N的混合气体,则达平衡时M的转化率为()

A.20% B.40% C.60% D.80%

参考答案: 1、 A 2、C 3、D 4、A 5、C

总之,判断转化率的变化关键是正确判断平衡移动的方向,当增大物质的浓度难以判断平衡移动的方向时,可转化为压强问题进行讨论;当增大压强难以判断平衡移动的方向时,可转化为浓度问题进行讨论.

5、等效平衡问题的解题思路

⑴概念:同一反应,在一定条件下所建立的两个或多个平衡中,混合物中各成分的含量相同,这样的平衡称为等效平衡.

⑵分类:

①等温等容条件下的等效平衡:在温度和容器体积不变的条件下,改变起始物质的加入情况,只要可以通过可逆反应的化学计量数比换算成左右两边同一边物质的物质的量相同,则两平衡等效,这种等效平衡可以称为等同平衡.

②等温等压条件下的等效平衡:在温度和压强不变的条件下,改变起始物质的加入情况,只要可以通过可逆反应的化学计量数比换算成左右两边同一边物质的物质的量比值相同,则两平衡等效,这种等效平衡可以称为等比例平衡.

③等温且Δn=0条件下的等效平衡:在温度和容器体积不变的条件下,对于反应前后气体总分子数不变的可逆反应,只要可以通过可逆反应的化学计量数比换算成左右两边任意一边物质的物质的量比值相同,则两平衡等效,这种等效平衡可以称为不移动的平衡.

【归纳】等效平衡规律

对于可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在两种不同起始状态下反应,达平衡后互为等效平衡的条件是:

反应条件系数关系等效平衡条件

恒温恒容m+n≠p+q 等量加料m+n=p+q

等比加料

恒温恒压任意条件

6、速率和平衡图像分析

⑴分析反应速度图像

①看起点:分清反应物和生成物,浓度减小的是反应物,浓度增大的是生成物,生成物多数以原点为起点.

②看变化趋势:分清正反应和逆反应,分清放热反应和吸热反应.升高温度时,△V吸热>△V放热.

③看终点:分清消耗浓度和增生浓度.反应物的消耗浓度与生成物的增生浓度之比等于反应方程式中各物质的计量数之比.

④对于时间——速度图像,看清曲线是连续的,还是跳跃的.分清“渐变”和“突变”、“大变”和“小变”.增大反应物浓度V正突变,V逆渐变.升高温度,V吸热大增,V放热小增.

⑵化学平衡图像问题的解答方法:

①三步分析法:一看反应速率是增大还是减小;二看△V正、△V逆的相对大小;三看化学平衡移动的方向.

②四要素分析法:看曲线的起点;看曲线的变化趋势;看曲线的转折点;看曲线的终点.

③先拐先平:对于可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) ,在转化率-时间曲线中,先出现拐点的曲线先达到平衡.它所代表的温度高、压强大.这时如果转化率也较高,则反应中m+n>p+q.若转化率降低,

则表示m+n

④定一议二:图像中有三个量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个量的关系. 化学反应速率化学反应进行的快慢程度,用单位时间反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示.

解化学平衡图像题的技巧

1、弄清横坐标和纵坐标的意义.

2、弄清图像上点的意义,特别是一些特殊点(如与坐标轴的交点、转折点、几条曲线的交叉点)的意义.

3、弄清图像所示的增、减性.

4、弄清图像斜率的大小.

5、看是否需要辅助线.

6、看清曲线的起点位置及曲线的变化趋势

7、先出现拐点的曲线先平衡,所处的温度较高或压强较大;还可能是使用正催化剂

8、定压看温度变化;定温看压强变化.

7、化学平衡常数

在一定温度下,当一个可逆反应达到平衡状态时,生成物的平衡浓度用化学方程式中的化学计量数作为指数的乘积与反应物的平衡浓度用化学方程式中的化学计量数作为指数的乘积的比值是一个常数,这个

常数叫做化学平衡常数,简称平衡常数.用符号K 表示.

(1)平衡常数K 的表达式:对于一般的可逆反应:mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)

当在一定温度下达到化学平衡时,该反应的平衡常数为:

【注意】: a .在平衡常数表达式中,反应物A 、B 和生成物C 、D 的状态全是气态,c(A)、c(B)、c(C)、c(D)均为平衡时的浓度.

b .当反应混合物中有固体或纯液体时,他们的浓度看做是一个常数1,不必写入平衡常数的表达式中.例 如,反应在高温下 Fe 3O 4(s) + 4H 2

3Fe(s) + 4H 2

O(g)的平衡常数表达式为: 又如,在密闭容器中进行的可逆反应CaCO 3(s) CaO(s) + CO 2↑的平衡常数表达式为:K =c(CO 2) c .平衡常数K 的表达式与化学方程式的书写方式有关.例如:

N 2 + 3H 2

2NH 3

2NH 3

N 2 + 3H 2 N 2 + H 2NH 3 显然,K 1、K 2、K 3

具有如下关系: 2/113)(K K = (2)平衡常数K 值的特征:

①K 值的大小与浓度、压强和是否使用催化剂无关.即对于一个给定的反应,在一定温度下,不论起始浓度(或压强)和平衡浓度(或压强)如何,也不论是否使用催化剂,达平衡时,平衡常数均相同.

②K 值随温度的变化而变化.对于一个给定的可逆反应,温度不变时,K 值不变(而不论反应体系的浓度或压强如何变化);温度不同时,K 值不同.因此,在使用平衡常数K 值时,必须指明反应温度.

(3)平衡表达式K 值的意义:

①判断可逆反应进行的方向.对于可逆反应:mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g),如果知道在一定温度下的平衡常数,并且知道某个时刻时反应物和生成物的浓度,就可以判断该反应是否达到平衡状态,如果没有达到平衡状态,则可判断反应进行的方向.将某一时刻时的生成物的浓度用化学方程式中相应的化学计量数为指数的乘积,与某一时刻时的反应物的浓度用化学方程式中相应的化学计量数为指数的乘积之比值,叫做浓度商,用Q C 表示.即:

当Q C =K 时,体系达平衡状态;当Q C <K ,为使Q C 等于K ,则分子(生成物浓度的乘积)应增大,分母(反应)()()()(n B c A c D c C c K m q p ??=)()(2424H c O H c K =2123)

()()(232321H c N c NH c K ?=)

()()(22/322/133H c N c NH c K ?=)()()(322322NH c H c N c K ?=121K K =)

()()()(n B c A c D c C c Q m q p c ??=

物浓度的乘积)应减小,因此反应自左向右(正反应方向)进行,直至到达平衡状态;同理,当Q C >K 时,则反应自右向左(逆反应方向)进行,直至到达平衡状态.

②表示可逆反应进行的程度.

K 值越大,正反应进行的程度越大(平衡时生成物的浓度大,反应物的浓度小),反应物的转化率越高;K 值越小,正反应进行的程度越小,逆反应进行的程度越大,反应物的转化率越低.一般来说,当K>105时,反应可以认为进行完全.

化学平衡计算题求解技巧 1、化学平衡常数

(1)化学平衡常数的数学表达式

(2)化学平衡常数表示的意义

平衡常数数值的大小可以反映可逆反应进行的程度大小,K 值越大,反应进行越完全,反应物转化率越高,反之则越低.

2、有关化学平衡的基本计算

(1)物质浓度的变化关系

反应物:平衡浓度=起始浓度-转化浓度

生成物:平衡浓度=起始浓度+转化浓度

其中,各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中物质的计量数之比.

(2)反应的转化率(α): ×100% (3)在密闭容器中有气体参加的可逆反应,在计算时经常用到理想气体方程式:

pV=nRT

根据这个方程式可以定性甚至定量地比较气体的性质、参数

(4)计算模式(“三段式”)

浓度(或物质的量等) aA(g)+bB(g)

cC(g)+dD(g) 起始 m n 0 0

转化 ax bx cx dx

平衡 m-ax n-bx cx dx

根据“三段式”可以求出关于这个可逆反应的某种物质的反应速率、转化率、质量(或体积等)分数以及反应的平衡常数等

技巧一:三步法

三步是化学平衡计算的一般格式,根据题意和恰当的假设列出起始量、转化量、平衡量.但要注意计算的单位必须保持统一,可用mol 、mol/L ,也可用L.

例1 X 、Y 、Z 为三种气体,把a mol X 和b mol Y 充入一密闭容器中,发生反应X + 2Y

2Z ,达到

平衡时,若它们的物质的量满足:n (X )+ n (Y )= n (Z ),则Y 的转化率为( ) (或质量、浓度)

反应物起始的物质的量(或质量、浓度)反应物转化的物质的量=

α

A 、

B 、

C 、

D 、 解析:设Y 的转化率为α X + 2Y 2Z

起始(mol ) a b 0 转化(mol ) αb αb 平衡(mol )-a -b αb αb 依题意有:-a + -b αb = αb , 解得:α= .故应选B. 技巧二:差量法

差量法用于化学平衡计算时,可以是体积差量、压强差量、物质的量差量等等.

例2 某体积可变的密闭容器,盛有适量的A 和B 的混合气体,在一定条件下发生反应: A + 3B 2C ,若维持温度和压强不变,当达到平衡时,容器的体积为V L ,其中C 气体的体积占10%,下列推断正确的是( )

①原混合气体的体积为1.2V L ②原混合气体的体积为1.1V L

③反应达平衡时,气体A 消耗掉0.05V L ④反应达平衡时,气体B 消耗掉0.05V L

A 、②③

B 、②④

C 、①③

D 、①④

解析: A + 3B 2C ΔV

起始(L ) 1 3 2 2

平衡(L ) 0.05V 0.15V 0.1V 0.1V

所以原混合气体的体积为V L + 0.1V L = 1.1V L ,由此可得:气体A 消耗掉0.05V L ,气体B 消耗掉0.15V L.故本题选A.

变式 某温度下,在密闭容器中发生如下反应,2A(g)2B(g)+C(g),若开始时只充入2 mol A 气体,

达平衡时,混合气体的压强比起始时增大了20%,则平衡时A 的体积分数为 .

解析:等温度、等体积时,压强增大了20%,也就是气体的物质的量增多了2 mol ×20%=0.4 mol ,即平衡时气体的物质的量变为2.4 mol.

2A(g) 2B(g) + C(g) Δn

2 2 1 1

变化(mol ) 0.8 0.4

平衡时,n(A)=2 mol -0.8 mol =1.2 mol ,n(总)=2.4 mol ,故A 的体积分数为: ×100%=50%. 技巧三:守恒法

1、质量守恒

例3、a mol N 2与b mol H 2混合,要一定条件下反应达到平衡,生成了c mol NH 3,则NH 3在平衡体系中质量分数为( ) A 、 B 、

%1005?+b a %1005)(2?+b b a %

1005)(2?+b a %1005)(2?+a

b a αb 21αb 21αb 21%1005)(2?+b b a 2.4mol 1.2mol

%1001722817?-+c b a c %10022817?+b

a c

C 、

D 、 解析:由质量守恒定律可知:在平衡体系中的混合气体总质量应等于反应前N 2和H 2混合气的总质量.即NH 3在平衡体系中的质量分数为 .

故本题应选B. 2、原子个数守恒

例4 加热时,N 2O 5可按下列分解:N 2O 5

N 2O 3 + O 2、N 2O 3又可按下列分解: N 2O 3

N 2O + O 2.今将 4 molN 2O 5充入一升密闭容器中,加热至 t ℃时反应达到了平衡状态.平衡时,c (O 2)= 4.5 mol/L, c (N 2O 3)= 1.62 mol/L,c (N 2O )= _______ mol/L ,此时N 2O 5的分解率为 ________.

解析:N 2O 5的起始浓度为c (N 2O 5)=4mol/L ,平衡时的气体成份及浓度为:

达平衡时的气体成份:N 2O 5 N 2O 3 N 2O O 2

平衡浓度(mol/L ) x 1.62 y 4.5

由N 原子守恒:422262.12?=+?+y x

由O 原子守恒:4525.4362.15?=?++?+y x

解得:x = 0.94 mol/L ,y = 1.44 mol/L ,所以,c (N 2O )= 1.44 mol/L ,N 2O 5的分解率

为: .

变式 一定温度下,反应2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g)达到平衡时,n(SO 2):n(O 2):n(SO 3)=2:3:4.缩小体积,反应再次达到平衡时,n(O 2)=0.8 mol ,n(SO 3)=1.4 mol ,此时SO 2的物质的量应是( )

A .0.4 mol

B .0.6 mol

C .0.8 mol

D .1.2 mol

解析:设第一次平衡时n(SO 2)、n(O 2)、n(SO 3)分别为2xmol 、3xmol 、4xmol ,第二次平衡时n(SO 2)=ymol. 由O 元素守恒得:2x ·2+3x ·2+4x ·3=2y +0.8×2+1.4×3

由S 元素守恒得:2x +4x=y +1.4

解得:x=0.3,y=0.4.答案:A.

变式 一定条件下,在一密闭容器中通入一定量SO 2和O 2的混合气体,发生如下反应:

2SO 2(g)+O 2(g) 2SO 3(g) ΔH<0

反应达平衡后SO 2、O 2和SO 3的物质的量之比为3∶4∶6,保持其它条件不变,降低温度后达到新的平衡时,O 2和SO 3的物质的量分别是1.1 mol 和2.0 mol ,此时容器内SO 2的物质的量应是( )

A . 0.7 mol

B . 0.9 mol

C . 1.1 mol

D . 1.3 mol

解析:设第一种平衡状态下O 2为x ,则SO 3为2

3,变成第二种平衡时O 2变化量为y , 2SO 2(g )+O 2(g )

2SO 3(g )

起始(mol )x x x +2y =2.0 解得: x =1.2 mol 转化(mol )y 2y x -y =1.1 y =0.1 mol 答案:A. 平衡(mol )1.1 2.0

技巧四:估算法

例5 在一定体积的密闭容器中放入3L 气体R 和5L 气体Q ,在一定条件下发生反应:2R (g )+ 5Q (g ) 4X (g ) + nY (g )反应完全后,容器温度不变,混合气体的压强是原来87.5%,则化学方程式中的n 值232

3%

100?++c b a c %10022834?+b

a c %5.76%100/4/94.0/4=?-L mol L mol L mol %10022817?+

b a c

是( )

A 、2

B 、3

C 、4

D 、5

解析:本题看似化学平衡的计算,但实则不然,题干中最关键的一句话为“压强是原来87.5%”说明体积和温度不变,压强减小了,故该反应是气体的物质的量减小的反应,即2 + 5 > 4 + n ,即n <3.故选A. 技巧五:赋值法

例6 在一密闭容器中,用等物质的量的A 和B 发生如下反应:

A (g)+ 2

B (g )

2C (g ),反应达到平衡时,若混合气体中A 和B 的物质的量之和与C 的物质的量相等,则这时A 的转化率为( )

A 、40%

B 、50%

C 、60%

D 、70%

解析:由题意可知:设A 反应掉一半(即转化率为50%),则可推知B 全部反应掉(即转化率为100%),很显然,这是不可能的,故A 的转化率必小于50%.正确答案应选A.

技巧六:极端假设法

化学平衡研究的对象是可逆反应,这类反应的特点是不能进行到底.据此,若假定某物质完全转化(或完全不转化),可求出其它物质的物质的量(或物质的量浓度、气体体积)的范围.

1、判断化学平衡移动方向

例7 在一密闭容器中,aA (g )

bB (g )达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,B 的浓度是原来的60%,则( )

A 、平衡向正反应方向移动了

B 、物质A 的转化率减少了

C 、物质B 的质量分数增加了

D 、a > b

解析:保持温度不变,将容器体积增加一倍(即减小压强),假如化学平衡不移动,则各种物质的浓度都应是原平衡时的一半,但现在生成物B 的浓度却是原平衡的60%,这说明平衡向正反应方向发生移动,A 的转化率升高,所以化学计量数b > a ,又由于B 的物质的量增加,B 的质量增加,物质B 的质量分数必然增大(因为总质量保持不变).故本题应选AC.

2、判断生成物的量

例8 在一密闭容器中充入1molCO 和1molH 2O (g ),在一定条件下发生反应:

CO (g )+ H 2O (g )

CO 2(g ) + H 2(g ),达到平衡时,生成 molCO 2,当H 2O (g )改为4mol 时,在上述条件下生成的CO 2为( )

A 、0.60mol

B 、0.95mol

C 、1.0mol

D 、2.50mol

解析:假设反应向正向进行到底,由于CO 仍为1mol ,故生成的CO 2才为1mol ,但由于反应的可逆性,这是不可能的.所以, mol < n(CO 2) < 1mol.故选B.

3、确定平衡时各物质的浓度范围

例9 在密闭容器中进行X (g )+ 4Y 2(g )

2Z 2(g )+ 3Q 2(g )的反应中,其中X 2、Y 2、Z 2、Q 2的开始浓度分别为0.1mol/L 、0.4mol/L 、0.2mol/L ,0.3mol/L ,当反应达到平衡后,各物质的浓度不可能是( )

3232

A 、c (X 2)= 0.15mol/L

B 、c (Y 2)= 0.9mol/L

C

、c (Z 2)= 0.3mol/L D 、c (Q 2)= 0.6mol/L

解析:假设正向进行到底时,则生成物c (Z 2)= 0.4mol/L 、c (Q 2)= 0.6mol/L

,但此反应实为可逆反应,由此可推知:c (Z 2)= 0.3mol/L 可能,c (Q 2)= 0.6mol/L 是不可能的.

又假设反应向逆反应方向进行到底时,则反应物c (X 2)= 0.2mol/L 、c (Y 2)= 0.8mol/L ,同时由于该反应的可逆性,故c (X 2)= 0.15mol/L 可能,而c (Y 2)= 0.9mol/L 是不可能的.综上所述,该题正确答案是BD.

变式 某密闭容器中进行如下反应:X(g)+2Y(g)2Z(g),若要使平衡时反应物的总物质的量与生成物的总物质的量相等,则X 、Y 的初始物质的量之比k 应满足( ) A .1<k <3 B .1/4<k <3/2 C .3<k <4 D .1/4<k <2/3

解析:设x 、y 分别为X 、Y 的初始物质的量.

若反应物X 全部转化,据题意有:y -2x =2x ,即:k =x /y =1/4;

若反应物Y 全部转化,据题意有:x -y /2=y ,即:k =x /y =3/2.

由于可逆反应的反应物不可能全部转化,故1/4<k <3/2.答案:B.

技巧七:虚拟状态法

例10 在一密闭容器中充入1molNO 2,建立如下平衡:2NO 2 N 2O 4,测得NO 2的转化率为a%,在其它条件不变下,再充入1molNO 2,待新平衡建立时,又测得NO 2的转化率为b%,则a 与b 的关系为( )

A 、a > b

B 、a < b

C 、a = b

D 、无法确定

解析:直接判断a 与b 的关系,比较难,但可以虚拟假设一个中间过程Ⅱ.

P V T P 2V T

P V T Ⅰ Ⅱ Ⅲ

易知Ⅰ与Ⅱ两过程等效,NO 2的转化率均为a%,若将容器Ⅱ加压,使容积减小到原来的一半,即与Ⅰ容积相等,因2NO 2

N 2O 4,加压时平衡向正反应方向移动,故达新平衡后NO 2的转化率b%必大于a%.答案

应选B.

本题属于反应后气体体积减小的反应,除此之外,在解题过程中还有如下情况:

(1)反应前后气体体积不变的反应:如将题干中的NO 2改为HI 气体,即发生反应:

2HI (g ) H 2(g ) + I 2(g ),则会得出a = b 的结论. (2)反应前后气体体积增大的反应:如将题干中的NO2改为NH3,即发生反应:

2NH 3(g ) N 2(g )+ 3H 2(g ),则会得出a > b 的结论.

技巧八:参照物法

例11 体积相同的甲、乙两个容器中,分别都充入等物质的量的SO 2和O 2,在相同温度下发生反应:2 SO 2 NO 2 1mol NO 2 2mol

NO 2

2mol

+ O 2 2SO 3,并达到平衡.在这过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中SO 2的转化率为p%,则乙容器中SO 2的转化率( )

A 、等于p%

B 、大于p%

C 、小于p%

D 、无法判断

解析:以甲为参照物,甲容器保持体积不变,由化学方程式可知反应过程中甲容器内压强越来越小,而乙容器保持压强不变?乙容器体积减小?相当于加压(与甲比较)?反应向正向进行.故乙容器中SO 2的转化率大,故本题应选B.

技巧九:等效平衡法

例12 在一恒定的容器中充入2molA 和1molB 发生反应:2A (g ) + B (g )

xC (g ),达到平衡后,C 的体积分数为ω%;若维持容器的容积和温度不变,按起始物质的量A :0.6mol 、B :0.3mol 、C :1.4mol 充入容器,达到平衡后,C 的体积分数仍为ω%,则x 值为( )

A 、只能为2

B 、只能为3

C 、可能是2,也可能是3

D 、无法确定

解析:根据题意,这两平衡为等效平衡.

等效平衡有两种类型(对于可逆反应:mA (g )+ nB (g )

pC (g )+ qD (g )):

Ⅰ类恒温恒容:①若m + n = p + q ,只要“极限转换”后,与原起始物质的物质的量(或浓度)相等,就可以达到相同平衡状态.②若m + n ≠ p + q ,只要“极限转换”后,对应物质的物质的量之比相等,就可达到相同的平衡状态.

Ⅱ类恒温恒压:只要“极限转换”后,对应物质的物质的量之比相等,就可达到相同的平衡状态.

本题属于Ⅰ类(恒温恒容),由于已知方程式中x 未知,故有两种可能:一是x ≠3(即系数不等),二是x = 3(即系数相等).

若x ≠3,2A (g )+ B (g )

xC (g )

2 1 0

0.6 0.3 1.4

极限换算 0 = 2 依题意可得: 解得:x = 2 符合题意. = 1 若X = 3时,则( ):( )=( ):( )=4.6:2.3=2:1. 符合题意.故本题正确答案为C.

变式 在一个固定容积的密闭容器中,加入2 mol A 和1 mol B ,发生反应:2A(g)+B(g)3C(g)+D(g),达平衡时,C 的浓度为W mol /L ,若维持容器体积和温度不变,按下列四种配比做起始物质,达平衡后,C 的浓度仍为W mol/L 的是( )

A .4molA + 2 mol

B B .2molA + 1molB + 3mol

C + 1molD

C .3molC + 1mol

D + 1molB D .3molC + 1molD

x 8.26.0+x 4.13.0+38.26.0+34.13.0+x 4

.13.0+x 8.26.0+x 8.26.0+x

4.13.0+

解析:本题考查恒温恒压下的等效平衡,可以采用“一边倒”的方法.结合本题情况,可将选项中各物质均倒向反应物A 和B ,若为2 mol A +1 mol B ,则可达到等效平衡,达平衡后,C 的浓度仍为W mol/L. A 选项:因A 、B 投料是原来的2倍,又是一个固定容积的容器,达到平衡时C 的浓度必然大于W mol/L.B 选项:把“3molC + 1molD ”倒向反应物,则反应物的物质的量也是4molA + 2 molB ,实际上相当于与选项A 投料完全相同,达到平衡时C 的浓度必然大于W mol/L.C 选项:把“3molC + 1molD ”倒向反应物,相当于投入2 molA 和2 molB ,与起始投入2 molA 和1 molB 的平衡相比较,平衡向右发生移动,则达到平衡时C 的浓度必然大于W mol/L.D 选项:把3molC + 1molD 倒向左边,恰好相当于2 molA +1 molB ,与原平衡的起始投料相同,达平衡后,C 的浓度仍为W mol/L.答案:D.

技巧十:讨论法

对于可逆反应,不论在什么情况下,一定是反应物与生成物共存的状态,即任何物质的物质的量均大于零

例13 在一定条件下,A

2 + B 2 2C ,达到平衡状态时,测得c (A 2)= 0.5 mol/L ,c (B 2)= 0.1mol/L ,c (C )= 1.6 mol/L ,若A 2、B 2、C 起始浓度分别为a 、b 、c (mol/L ),试回答:

(1)a 、b 应满足的关系是 ___________ ;(2)a 的取值范围是 ___________ .

解析:(1) A

2 + B 2 2C

起始浓度(mol/L ) a b c

平衡浓度 0.5 0.1 1.6

若反应从正向开始,则转化浓度A 2:5.0-a ,B 2:1.0-b ,C :c -6.1,

所以,5.0-a = 1.0-b ,即a = b + 0.4.

(2)若平衡时,1.6 mol/LC 是由A 2、B 2反应生成,则反应中生成A 2的量等于生成B 2的量为0.1mol/L ,则a 的最小值为0.4mol/L ,所以a 的取值范围是:0.4 ≤ a ≤ 1.3.

变式 在一个密闭容器中充入1molCO 2 和3molH 2 ,在850℃ 时,气体混合物达到下式所示平衡:CO 2+H 2 CO+H 2O .已知达到平衡时生成0.75molCO .那么当H 2改为9mol ,在上述条件下平衡时生成CO 和H 2O 的物质的量之和可能为( )

A 1.2mol

B 1.5mol

C 1.8mol

D 2.5mol

【分析解答】对于可逆反应,不论在什么情况下,一定是反应物与生成物共存的状态,即任何物质的物质的量均大于零.

CO 2 + H 2 CO + H 2O

起始 1 3 0 0

变化 x x x x

平衡 0.25 2.25 0.75 0.75

在此基础上,增加H 2的用量,平衡右移,CO 2的转化率增大,CO 、H 2O 的物质的量均增大.设平衡移动后,CO 、H 2O 的物质的量为a ,则a >0.75+0.75=1.5.但CO 2不能完全转化,(若CO 2完全转化,则a =2),故a <2.因而a 的取值范围:1.5

速率常数知识点

[归纳·助学] 1.化学反应速率的简单计算 (1)根据公式计算: v (B) =Δc (B )Δt 。 (2)根据化学计量数计算: 在同一条件下的同一化学反应中,各物质的反应速率之比等于其化学方程式中相应物质的化学计量数之比。 2.影响化学反应速率的外界因素 增大反应物浓度,增大压强,升高反应温度,使用催化剂均能加快化学反应速率。 3.化学平衡状态 4.化学平衡常数 (1)数学表达式: 对于反应:m A(g)+n B(g) p C(g)+q D(g) K =c p (C )·c q (D )c m (A )·c n (B ) 。 (2)注意问题: ①固体、纯液体的浓度视为常数,不包含在化学平衡常数的表达式中; ②K 只受温度的影响,当温度不变时,K 值不变; ③化学平衡常数表达式与化学方程式的书写形式有关,对于同一个化学反应,当化学方程式的计量数发生变化时,平衡常数的数值也发生变化;当化学方程式逆向书写时,平衡常数为原平衡常数的倒数。 分析化学平衡的移动一定要从反应速率入手 1.改变条件??????? 速率不变:如容积不变时充入稀有气体速率改变????? 程度相同[v (正)=v (逆)]??????????使用催化剂或对气体体积前后无变化的反应改变压强平衡不移动程度不相同[v (正)≠v (逆)]??????????浓度压强温度平衡移动

2.平衡移 动原理????? 增大反应物浓度,平衡正向移动;增大产 物浓度,平衡逆向移动升高温度,平衡向吸热方向移动增大压强,平衡向体积减小的方向移动 化学平衡状态的判断 (1)利用化学平衡状态的本质[即v (正)=v (逆)]判断。要求速率必须是一正一逆(不能同时都是v 正或v 逆),且速率之比等于化学计量数之比。 (2)利用化学平衡状态的特点(即“三定”——反应物的转化率、混合体系中各物质的百分含量、混合体系中各物质的浓度均一定)判断。 (3)利用“变量”与“不变量”来判断。选定反应中“变量”,即随反应进行而变化的量,当变量不再变化时,反应已达平衡。如常见的变量有:气体的颜色;对于气体体积变化的反应来说,恒压反应时的体积、恒容反应时的压强;对于反应体系中全部为气体,且气体物质的量变化的反应来说,混合气体的平均相对分子质量;对于反应体系中不全部为气体的反应来说,恒容时混合气体的密度等。 化学平衡常数的应用 (1)判断反应进行的程度。 对于同类型的反应,K 值越大,表示反应进行的程度越大;K 值越小,表示反应进行的程度越小。 (2)判断反应进行的方向。 若任意状态下的生成物与反应物的浓度幂之积的比值为Q c ,则 Q c >K ,反应向逆反应方向进行; Q c =K ,反应处于平衡状态; Q c <K ,反应向正反应方向进行。 (3)判断反应的热效应。 ①若升高温度,K 值增大,则正反应为吸热反应; ②若升高温度,K 值减小,则正反应为放热反应。 (4)利用化学平衡常数计算平衡浓度、转化率、体积分数等。 化学反应速率与化学平衡图象 破解化学反应速度与化学平衡图象题的方法是将“图象—方程式—理论”三者联系起来解答,具体方法是“三看”、“两法”:

化学反应原理知识点归纳

化学反应原理知识点归 纳 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

专题一:化学反应与能量变化 一、反应热、焓变 1.反应热:化学反应过程中放出或吸收的热量,叫反应热。包括燃烧热和中和热。 电 离 : 注意: 水解 : 吸热反应的发生不一定需要 常见的吸热反应: 铵盐与碱的反应:如NH 4Cl 与Ba(OH)28H 2O 加热才能进行。 大多数的分解反应:CaCO 3== CaO + CO 2 生产水煤气:C + H 2O == CO+H 2 碳和二氧化碳的反应:C+CO 2=2CO 燃烧反应 金属与酸(或水)的反应 常见的放热反应: 酸碱中和反应 自发的氧化还原反应 CaO(Na 2O 、Na 2O 2)与水的反应 浓酸与强碱溶于水 2、焓变:在恒温恒压的条件下,化学反应过程中吸收或放出的热量称为反 应的焓变。 符号:用ΔH 表示 单位:kJ/mol 放热反应:ΔH= —QkJ/mol ;或ΔH<0 吸热反应:ΔH= +QkJ/mol ;或ΔH>0 3、反应热产生的原因: 宏观:反应物和生成物所具有的能量不同,ΔH=_____________________________ 微观:化学反应过程中化学键断裂吸收的能量与新化学键生成所放出的能量不同,ΔH=____________ 二、热化学方程式 1.热化学方程式的概念:能表示反应热的化学方程式,叫做热化学方程式。热化学方程式不仅表示了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。 2.书写热化学方程式时的注意点 (1)需注明ΔH 的“+”与“—”,“+”表示 ,“—”表示 ;比较ΔH 的大小时,要考虑ΔH 的正负。 (3)要注明反应物和生成物的状态:g 、 l 、s 、aq 注意: 放热反应不一定常温下就自发进行,可能需要加热或点燃条件。

化学反应速率和平衡知识点归纳

化学反应速率和化学平衡 【专题目标】 1.了解化学反应速率的概念及表示方法,掌握同一反应中不同物质的化学反应速率与化学方程式中各物质的化学计量数的关系。 (1)概念:通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。 (2)表达式:t c v ??=(A) (A);单位:mol/(L ·min)或mol/(L ·s)。 (3)在同一反应中,用不同的物质表示反应速率的数值之比等于它们在化学方程式中的化学计量数之比。 2.了解化学反应的可逆性,理解化学平衡的特征,了解化学平衡与化学反应速率之间的内在联系。 (1)概念:在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应速率相等,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,简称化学平衡。 (2)化学平衡状态的特征: ①“动” :化学平衡是动态平衡,即:v 正=v 逆≠0 ②“等” :达到化学平衡时v 正=v 逆,即同一物质的消耗速率等于生成速率 ③“定” :外界条件不变时,处于化学平衡状态的各物质的浓度、质量分数或体积分数保持不变 ④“变” :可逆反应的平衡状态是相对的,暂时的,当影响平衡的条件改变时,化学平衡即被破坏,并在新的条件下建立新的平衡状态 3.理解浓度、压强和温度等条件对化学平衡的影响,理解平衡移动原理的涵义。 理解勒夏特列原理:如果改变影响化学平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就会向着能够减弱这种改变的方向移动。

4.学会应用建立等效平衡的思维方式解决化学平衡中的常见问题。 【经典题型】 一、化学反应速率 题型一:根据化学计量数之比,计算反应速率 【例1】反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)在10L密闭容器中进行,半分钟后,水蒸气的物质的量增加了0.45mol,则此反应的平均速率) (X v(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为(C ) A.) mol/(L 0.010 ) (NH 3 s v? =B.) mol/(L 0.001 ) (O 2 s v? = C.) mol/(L 0.001 (NO)s v? =D.) mol/(L 0.045 O) (H 2 s v? = 【方法点拨】速率之比化学计量数之比 题型二:以图象形式给出条件,计算反应速率 【例2】某温度时,在2L容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由图中数据分析:该反应的化学方程式为___3X+Y_______2Z_______。反应开始至2min,用Z表示的平均反应速率为__0.05mol/(L·min)__________。 题型三:根据已知的浓度、温度等条件,比较反应速率的大小 【例3】把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL 2mol/L盐酸的烧杯中,均加水稀释到50mL,此时,X和盐酸缓慢地进行反应,其中反应最快的是( B ) 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 二、化学平衡 题型四:已知一个可逆反应、一种起始状态

《选修4化学反应原理》焓变知识点总结

【 一、焓变、反应热 要点一:反应热(焓变)的概念及表示方法 化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以用热量来描述,叫做反应热,又称焓变,符号为ΔH,单位为kJ/mol,规定放热反应的ΔH为“—”,吸热反应的ΔH为“+”。 特别提醒: (1)描述此概念时,无论是用“反应热”、“焓变”或“ ΔH”表示,其后所用的数值必须带“+”或“—”。 (2)单位是kJ/mol,而不是kJ,热量的单位是kJ。 (3)在比较大小时,所带“+”“—”符号均参入比较。 要点二:放热反应和吸热反应 1.放热反应的ΔH为“—”或ΔH<0 ;吸热反应的ΔH为“+”或ΔH >0 ?H=E(生成物的总能量)-E(反应物的总能量) ?H=E(反应物的键能)-E(生成物的键能) 2.常见的放热反应和吸热反应 ①放热反应:活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应。 ②吸热反应:多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳的反应 3.需要加热的反应,不一定是吸热反应;不需要加热的反应,不一定是放热反应 4.通过反应是放热还是吸热,可用来比较反应物和生成物的相对稳定性。 如C(石墨,s)C(金刚石,s)△H3= +1.9kJ/mol,该反应为吸热反应,金刚石的能量高,石墨比金属石稳定。 二、热化学方程式的书写 书写热化学方程式时,除了遵循化学方程式的书写要求外,还要注意以下几点: 1.反应物和生成物的聚集状态不同,反应热的数值和符号可能不同,因此必须注明反应物和生成物的聚集状态,用s、l、g分别表示固体、液体和气体,而不标“↓、↑”。 2.△H只能写在热化学方程式的右边,用空格隔开,△H值“—” 表示放热反应,△H值“+”表示吸热反应;单位为“kJ/mol”。 3.热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,并不表示物质的分子数或原子数,因此,化学计量数可以是整数,也可以是分数。 4.△H的值要与热化学方程式中化学式前面的化学计量数相对应,如果化学计量数加倍,△H也要加倍。 5.正反应若为放热反应,则其逆反应必为吸热反应,二者△H的数值相等而符号相反。 三、燃烧热、中和热、能源 要点一:燃烧热、中和热及其异同

第三章化学反应速率和化学平衡答案

第三章 化学反应速率和化学平衡 习题3-1 什么是反应的速率常数?它的大小与浓度、温度、催化剂等因素有什么关系? 答:反应的速率大都可以表示为与反应物浓度方次的乘积成正比: υ=k·c α(A)·c β(B),式中比例常数k 就是速率常数。速率常数在数值上等于反应物浓度均为1 mol·L -1时的反应速率。k 的大小与反应物浓度无关,改变温度或使用催化剂会使速率常数k 的数值发生变化。 习题 3-2 什么是活化能? 答:Arrhenius 总结了大量实验事实,提出一个经验公式:速率常数k 的对数与1/T 有线形关系:C T R E k a +?-=1ln 式中E a 就是活化能,它表示活化分子具有的最低能量与反应分 子平均能量之差。 习题3-3 什么是催化剂?其特点有哪些? 答:某些物质可以改变化学反应的速率,它们就是催化剂。催化剂参与反应,改变反应历程,降低反应活化能。催化剂不改变反应体系的热力学状态,使用催化剂同样影响正、逆反应的速率。不影响化学平衡,只能缩短达到平衡的时间。 习题3-4 NOCl 分解反应为2NOCl→2NO+Cl 2实验测得NOCl 的浓度与时间的关系如下: t/s 0 10 20 30 40 50 c (NOCl )/mol·L -1 求各时间段内反应的平均速率;用作图法求t =25s 时的瞬时速率。 解:t=0-10s 时,10 42 .100.2-= ??= t c υ= ·L -1·s -1 t=10-20s 时,102099 .042.1--= ??=t c υ= ·L -1·s -1 t=20-30s 时,203071 .099.0--= ??=t c υ= ·L -1·s -1 t=30-40s 时,304056 .071.0--= ??=t c υ= ·L -1·s -1 t=40-50s 时,40 5048.056.0--=??=t c υ= ·L -1·s -1 作图法略。 习题3-5 660K 时反应2NO + O 2→2NO 2 ,NO 和O 2的初始浓度c (NO )和c (O 2)及反应的初始速率υ的实验数据: c (NO )/mol·L -1 c (O 2)/mol·L -1 υ/mol·L -1·s -1

化学反应的速率和限度-知识点总结--(精)

《第二章第三节化学反应的速率和限度》 1.化学反应速率的含义: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(均取正值)来表示。 浓度的变化——△C 时间的变化——△t 表达式:v=△C/△t 单位:mol/(L?s)或mol/(L?min) 例1、下列关于化学反应速率的说法中,正确的是() A.化学反应速率是化学反应进行快慢程度的物理量 B.化学反应速率通常用单位时间内生成或消耗某物质的质量的多少来表示 C.在反应过程中,反应物浓度逐渐变小,所以用反应物表示的化学反应的速率为负值 D.化学反应速率越大,则单位时间内生成物的产量就越大 例2、在2L密闭容器中,某气体反应物在2s内由8mol变为7.2mol,用此反应物表示该反应的平均反应速率为() A.0.4 mol(L·s)-1 B.0.3 mol(L·s)-1 C.0.2 mol(L·s)-1 D.0.1 mol(L·s)-1 注意:(1)在同一反应中用不同物质来表示时,其反应速率的数值可以不同,但都表同一反应的速率。(必须标明用哪种物质来做标准) (2)起始浓度与化学计量数比无关,但是变化浓度一定与化学计量数成比例。 (3)同一反应各物质的反应速率之比等于化学计量数之比。

例如:2A(g)+3B (g)C(g)+4D(g) ν(A):ν(B):ν(C):ν(D) = 2:3:1:4 (3)化学反应速率均用正值来表示,且表示的是平均速率而不是瞬时速率 (4)一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率 (5)改变压强对无气体参与的反应的化学反应速率无影响。 例4.已知反应4CO+2NO2N2+4CO2在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示反应速率最快的是() A.v(CO)=1.5 mol·L-1·min-1 B.v(NO2)=0.7 mol·L-1·min-1 C.v(N2)=0.4 mol·L-1·min-1 D.v(CO2)=1.1 mol·L-1·min-1 例5.对于可逆反应A(g)+3B(s)2C(g)+2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是() A.v(A)=0.5 mol·L-1·min-1 B.v(B)=1.2 mol·L-1·s-1 C.v(D)=0.4 mol·L-1·min-1 D.v(C)=0.1 mol·L-1·s-1 【总结】对于同一反应,比较用不同反应物或生成物表示的反应速率大小时,要换算成同一物质表示的速率,才能比较。 3.影响化学反应速率的因素 内因:由参加反应的物质的性质决定。 影响反应速率的因素有 外因:浓度、温度、压强、催化剂、其它因素。 (1)浓度:其它条件不变时,增大反应物浓度,可以增大反应速率。 注意:“浓度”是指“溶液中溶质的浓度”或“气体的浓度”;固体和纯液体的浓度可看成是一常数。对固体,反应速率与其表面积大小有关,固体的颗粒度越小(表面积越大,则反应速率越快。 (2)温度:其它条件不变时,升高温度可以增大反应速率;降低温度可以减小反

高中化学 选修四知识结构

高中化学.选修四化学反应原理 目录(人教版) 第一章 化学反应与能量 第一节化学反应与能量的变化 第二节燃烧热能源 第三节化学反应热的计算 第二章 化学反应速率和化学平衡 第一节化学反应速率 第二节影响化学反应速率的因素 第三节化学平衡 第四节化学反应进行的方向 第三章 水溶液中的离子平衡 第一节弱电解质的电离 第二节水的电离和溶液的酸碱性 第三节盐类的水解 第四节难容电解质的溶解平衡 第四章 电化学基础 第一节原电池 第二节化学电源 第三节电解池 第四节金属的电化学腐蚀与防护 第一章化学反应与能量 一、反应热 (1)化学反应中的能量变化 任何一个化学反应,反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量总不会相等.因此,在新物质产生的同 时(即化学反应中)总是伴随着能量的变化.其表现形式是化学能与热能、光能、电能等之间进行转变.但以化学能与热能之间的转变最为常见.

化学反应的本质是旧化学键断裂,新化学键生成的过程,在破坏旧化学键时,需要能量来克服原子间的相互吸引,在形成新化学键时,由于原子间的相互吸引而放出能量.由于需要的能量和放出的能量常常并不相等,因此总体上来看,一个化学反应的进行,往往需要向外界释放出能量,或从外界吸收一定的能量. 化学反应释放出的能量是当今世界上最重要的能源之一.如化石燃料(煤、石油、天然气)的燃烧. (2)反应热 ①反应热 在化学反应过程中放出或吸收的热量,通常叫做反应热.反应热用符号△H 表示,单位一般采用kJ/mol . (ΔH 与Q 相反 Q 大于0表示放热Q 小于0表示吸热) . ②放热反应和吸热反应 放出热量的化学反应叫做放热反应,△H 为负值.例如: )g (CO )g (O )s (C 22====+;△H =-mol 吸收热量的化学反应叫做吸热反应,△H 为正值.例如: )g (H )g (CO )g (O H )s (C 22+====+;△H =+mol (3).反应热的表示方法: 反应热用ΔH 表示,其实是从体系的角度分析的。 放热反应:体系 环境,体系将能量释放给环境,体系的能量降低,因此,放热反应的 ΔH <0,为“-” 吸热反应:环境 体系,体系吸收了环境的能量,体系的能量升高,因此, 吸热反应的ΔH >0,为“+” (4).反应热与化学键键能的关系 反应热等于反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量与生成物分子化学键形成时所释放的总能量 之差。 即ΔH = E 反应物分子化学键总键能 -E 生成物分子化学键总键能 当化学反应中断裂旧的化学键所需要吸收的能量小于生成新的化学键所放出的能量时,则发生放热反应.反之, 发生吸热反应. 能量 能量

化学反应速率与平衡

化学反应速率与平衡

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1.已知反应A + 3B = 2C + D 在某段时间内以A 的浓度变化表示的化学反应速率为 1mo l/(L ·m in),则此段时间内以C 的浓度表示的化学反应速率为 A 、0·5mo l/(L·mi n) B、1mol /(L ·mi n) C 、3mol/(L ·m in ) D 、2mo l/(L ·m in ) 2.在2A +B= 3C+4D 中,表示该反应速率最快的是 A .V (A) = 0.5m ol ·L -1·S -1 B .V (B ) = 0.3 m o l ·L -1·S -1 C.V (C) = 0.8m ol ·L -1·S -1 D.V (D )= 60 mo l ·L -1·min -1 3.对于反应N2(g)+3H 2(g ) 2NH 3(g ),能增大正反应速率的措施是 A.通入大量H 2 B .增大容积 C .移去部分NH 3 D.降低体系温度 4.在一定条件下,密闭容器中进行的反应: H2 + I 2 2HI 对于下列示意图所表示的涵义解释正确的是 A.反应开始时,容器中投入了H 2、I 2、HI 三种气体 B .0到t 1时刻,反应向逆反应方向进行 C.t 1时刻后,正、逆反应的速率均为零 D .t 1时刻后,H2、I 2、HI 三种气体的浓度达到相等 5.已知某可逆反应在密闭容器中进行: A(g)+2B(g) C(g)+D(s) 正反应为放热反应。 图中曲线a 代表一定条件下该反应的过程。 若使a 曲线变为b 曲线,可采取的措施是 A.增大A 的浓度 B .缩小容器的容积 C.加入催化剂 D.升高温度 6.在密闭容器中进行2SO 2(g )+ O 2 (g) 2S O3(g)?H ﹤0 右图是某次实验的化学反应速率随时间变化的图象, 推断在t 1时刻突然变化的条件可能是 ? A .使用催化剂? B.减小生成物的浓度 C .降低体系温度 D.增大容器的体积 7. NO和C O都是汽车尾气里的有害物质,它们能缓慢起反应,生成N2和CO 2,2()2()NO g CO g +22()2()N g CO g +对此反应,下列叙述正确的是 A.使用催化剂不改变反应速率 B .升高温度能加快反应速率 C.降低压强能增大反应速率 D.改变压强对反应速率无影响 8.已知:C(s)+C O2(g) 2CO (g) △H>0。该反应达到平衡后,下列条件有利 于反应向正方向进行的是 A.升高温度和减小压强 B.降低温度和减小 压强 C.降低温度和增大压强 D.升高温度和增大压强 9.在一定温度下,容器内某一反应中M 、N 的物质的量随反应时间变化的曲线如下图所示, 下列表述正确的是??? ?? A .t1时,N 的浓度是M 浓度的2倍 B.t2时,正、逆反应速率相等,达到平 衡 C .t 3时,正反应速率大于逆反应速率 D.反应的化学方程式为:2M N v (H 2 + I 2 → v(2HI → 时反应速率t 0

化学反应速率-高考化学一轮复习考点练习

专题25 化学反应速率 1.对于密闭容器中的反应2SO3(g)O2(g)+2SO2(g),在一定条件下n(SO3)和n(O2)随时间变化的关系如图所示。下列叙述正确的是() A.点c处反应达到平衡B.点b的正反应速率比点a的大 C.点c的逆反应速率比点e的大D.点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(SO2)一样大 【答案】D 【解析】A.由图像可以知道,点c处O2和SO3的物质的量相等,但是未必达到平衡状态,故A错误;B.点bSO3的物质的量浓度比a点小,所以点b的的正反应速率比点a的小,故B错误;C.点c为达到平衡且向正反应方向进行,生成物的浓度比平衡时要小,所以逆反应速率比平衡状态小,而点e处于平衡状态,所以点c的逆反应速率比点e的小,故C错误;D.点d(t1时刻)和点e(t2时刻)都处于同一平衡状态下,所以SO2的物质的量相同,故D正确。 2.下列试管中,不同条件下反应:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,判断产生H2的反应速率最小的是 试管盐酸浓度温度铁的状态 A 0.5 mol/L 20 ℃块状 B 0.5 mol/L 20 ℃粉末状 C 2 mol/L 35 ℃粉末状 D 1 mol/L 35 ℃块状 【答案】A 【解析】盐酸浓度越大、温度越高、接触面积越大反应速率越快,根据表中数据可知C中反应速率最快,A 中反应速率最慢,答案选A。 3.某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100 mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下(累计值):

时间(min) 1 2 3 4 5 氢气体积(mL) 50 120 232 290 310 反应速率最大的时间段及其原因是()。 A.0~1min 盐酸浓度大,反应速率大 B.1~2min 接触面积增大,反应速率大 C.2~3min 反应放热,温度升高,反应速率大 D.3~4min 产生的Zn2+是催化剂,反应速率大 【答案】C 【解析】从表中数据看出:0~1min 收集的氢气小于后一分钟,虽然盐酸浓度较大,但是温度较低,故反应速率不是最大;2 min~3 min收集的氢气比其他时间段多,虽然反应中c(H+)下降,但主要原因是Zn 置换H2的反应是放热反应,温度升高,温度对反应速率影响占主导作用;3~4min 反应速率比前一分钟小,不能由此判断Zn2+是催化剂:4 min~5 min收集的氢气最少,虽然反应放热,但主要原因是c(H+)下降,反应物浓度越低,反应速率越小,浓度对反应速率影响占主导作用,故选C。 4.在一定温度下,10mL 0.40mol/L H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成的体积(已折算为标准状况)如下表。 t/min 0 2 4 6 8 10 V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 下列叙述不正确 ...的是(溶液体积变化忽略不计) A.0~6min的平均反应速率:v(H2O2)=3.3×10-2mol/(L·min) B.6~10min的平均反应速率:v(H2O2)<3.3×10-2mol/(L·min) C.反应到6min时,c(H2O2)=0.30mol/L D.反应到6min时,H2O2分解了50% 【答案】C 【解析】A.0~6min时间内,生成氧气的物质的量为=0.001mol,由2H2O22H2O+O2,可知 △c(H2O2)==0.2mol/L,所以v(H2O2)=≈0.033mol/(L?min),故A正确;B.随着反应的

化学选修化学反应原理知识点总结

化学选修化学反应原理 知识点总结 集团档案编码:[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]

《化学反应原理》知识点总结 第一章:化学反应与能量变化 1、反应热与焓变:△H=H(产物)-H(反应物) 2、反应热与物质能量的关系 3 4 ①多数的分解反应 ② 2NH 4Cl(s)+Ba(OH)2·8H 2O(s)=BaCl 2+2NH 3+10H 2O ③ C(s)+ H 2O(g) 高温 CO+H 2 ④CO 2+ C 高温 2 CO 5、反应条件与吸热、放热的关系: 反应是吸热还是放热与反应的条件没有必然的联系,而取决与 反应物和产物具有的总能量(或焓)的相对大小。 6、书写热化学方程式除了遵循书写化学方程式的要求外,还应注意以下几点: ①放热反应△H 为“-”,吸热反应△H 为“+”,△H 的单位为kJ/mol ②反应热△H 与测定条件(温度、压强等)有关,因此应注意△H 的测定条件;绝大多数化学反应的△H 是在298K 、101Pa 下测定的,可不注明温度和压强。 ③热化学方程式中各物质化学式前面的系数仅表示该物质的物质的量,并不表示物质的分子或原子数,因此化学计量数可以是分数或小数。必须注明物质的聚集状态,热化学方程式是表示反 应已完成的数量,所以方程式中化学式前面的计量数必须与△H 相对应;当反应逆向进行时,反应热数值相等,符号相反。 7、利用盖斯定律进行简单的计算 8、电极反应的书写: 活性电极:电极本身失电子 ⑴电解:阳极:(与电源的正极相连)发生氧化反应 惰性电极:溶液中阴离子失电子 (放电顺序:I ->Br ->Cl ->OH - ) 阴极:(与电源的负极相连)发生还原反应,溶液中的阳离子得电子 (放电顺序:Ag +>Cu 2+>H +) 能量 反应物的总能量 生成物的总能量 反应过程 总能量 总能量

化学反应速率及平衡测试(附答案)

第二章化学反应速率及化学平衡专题测试(二) 一、选择题(只有1个选项符合题意) 1. 反应3Fe(s)+4H 2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)在温度和容积不变的条件下进行。能表明反应达到平衡状态的叙述是 A.容器内压强不再变化 B.Fe3O4的物质的量不变 C.v(H2O)=v(H2) D.反应不再进行 2. 在恒温、恒容的密闭容器内进行反应A(g)B(g)+C(g),正反应为放热反应。若反应物的浓度由2mol/L降到0.8mol/L需20s,那么反应物浓度为0.8mol/L降到0.2mol/L 所需反应时间为A.10s B.大于10s C.小于10s D.无法判断 3.在一个容积为VL的密闭容器中放入2LA(g)和1L B(g),在一定条件下发生下列反应3A(g)十B(g) nC(g)+2D(g) 达到平衡后,A物质的量浓度减小1/2,混合气体的平均摩尔质量增大1/8,则该反应的化学方程式中n的值是 A.1 B.2 C.3 D.4 根据以下叙述回答①和②题。 把0.6molX气体和0.4molY气体混合于2L容器中,使它们发生如下反应: 3X(g)+Y(g)=nZ(g)+2W(g),5min末已生成0.2molW,若测知以Z浓度变化来表示的反应平均速率为0.01mol·L-1·min-1,则 4.①上述反应中Z气体的化学计量数n的值是 A.1 B.2 C.3 D.4 5.②上述反应在5min末时,已作用去的Y值占原来量的物质的量分数 A.20% B.25% C.33% D.50% 6. 将4molA气体和2mol B气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应: 2A(g)+B(g)2c(g)。若经2 s后测得C的浓度为0.6mol·L-1,现有下列几种说法: ①用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol·L-1·s-1 ②用物质B表示的反应的平均速率为0.6 mol·L-1·s-1 ③2s时物质A的转化率为70%④2s时物质B的浓度为0.7mol·L-1 其中正确的是A.①③B.①④C.②③D.③④ 7.在密闭容器中进行X2(g)+4Y2(g)2Z2(g)+3Q2(g)的反应,其中X2、Y2、Z2、Q2的起始浓度分别是0.1mol·L-1、0.4mol·L-1、0.2mol·L-1、0.3mol·L-1当反应达到平衡后,各物质的物质

化学反应速率知识点

化学反应速率 一、化学反应速率 1.定义:衡量化学反应进行快慢程度的物理量。 2.表示方法:单位时间内用反应物的减少量或者生成物的增加量(均取正值)来表示。 表达式:v=Δc/Δt常用单位:mol·(L·min)-1或mol·(L·s)-1 二、化学反应速率的影响因素 1.决定因素:反应物本身的性质。 2.影响因素:(1)在其他条件不变时,增加浓度,可以加快化学反应速率。注意:固体或纯液体的浓度是常数(2)在其他条件不变时,升高温度,可以加快化学反应速率。 (3)在其他条件不变时,加入催化剂,可以改变化学反应速率。 (4)在其他条件不变时,对于有气体参与的反应,增大压强相当于增大气体的浓度,加快化学反应速率。(5)光、反应物接触面积的大小、固体反应物颗粒大小…… 三、同一化学反应速率的比较 1.同一个化学反应中,用不同的物质来表示化学反应的速率,速率之比等于化学计量数之比。 2.比较同一个化学反应在不同条件下的化学反应速率时,应取同一参照物。 四、可逆反应 1.定义:在相同条件下既能向正反应方向又能向逆反应方向进行的化学反应 正反应:从左往右进行的反应逆反应:从右往左进行的反应 2.特征:任意时刻,反应体系中,同时存在反应物和生成物 3.可逆反应的限度:只能进行到一定程度 五、化学平衡状态: 1.定义:可逆反应在一定的条件下,进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再变化,该反应达到化学平衡状态。 2.化学平衡状态的特征:逆:可逆反应等:v正=v逆动:动态平衡 定:反应混合物中各组分浓度保持不变变:条件改变,平衡被破坏 3.化学平衡状态的判断依据: (1)v正=v逆(2)各组分浓度保持不变 化学反应中的热量变化 三、化学反应中的热效应——反应热 (1)定义:在化学反应中放出或吸收的热量叫反应热。(2)符号:ΔH(3)单位:kJ·mol-1 放热反应:ΔH取负值(ΔH<0)吸热反应:ΔH取正值(ΔH>0) (4)ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和 四、热化学方程式 1.定义:表明反应放出或吸收的热量的化学方程式叫热化学方程式。 2.注意事项:①标明聚集状态(g:气体、l:液体、s:固体)。 ②注意ΔH的“+”与“-”,放热反应为“-”,吸热反应为“+”。ΔH的单位是kJ·mol-1。 ③化学计量数只表示物质的量,不表示物质的分子或原子数,单位是“mol”,可用分数、可用小数。④化学计量数与ΔH之间存在正比关系。反应热要与化学计量数相一致。 ⑤同种物质在不同状态下的热效应是不同的。 ⑥注明反应的温度和压强(不注明通常指101 kPa和25 ℃)。 3.意义:不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。 原电池电解池定义将化学能转化成电能的装置将电能转化为化学能的装置 装置举例 硫酸溶液CuCl2形成条件 ①活动性不同的两个电极 ②电解质溶液(电极插入其中) ③形成闭合回路 ①两极接直流电源正、负极 ②两极插入电解质溶液 ③形成闭合回路 电极 正极:电子流入的一极 负极:电子流出的一极 阴极:与电源负极相连的极 阳极:与电源正极相连的极电极反应 正极:得到电子,被还原,发生还原 反应(溶液中的阳离子); 负极:失去电子,被氧化,发生氧化 反应(通常是金属电极) 阴极:溶液中的阳离子得电子,被还 原,发生还原反应 阳极:溶液中的阴离子失电子,被氧 化,发生氧化反应。 外加电源无有 电子流向,离 子移动方向 负极? ?→ ?-e 导线正极 溶液中的阴离子移向负极,阳离子移 向正极 电源负极? ?→ ?-e 导线阴极 阳离子移向阴极 电源正极? ?→ ?-e 导线阳极 阴离子移向阳极

高一化学之十二 化学反应速率与限度 知识点总结

7-25化学反应速率与限度 知识点: 一、化学反应速率 1、定义: 化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。 用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。 2、计算公式: 3 例1mol/L ,那么,用SO 2浓度变化来表示的化学反应速率为 , 例2:以下是工业合成氨的反应原理,已知反应的浓度数据如下: N 2 + 3H 2 2NH 3 起始浓度(mol/L ) 1 3 0 2 min 后浓度(mol/L ) 0.6 2 min 内浓度变化量(ml/L ) 分别用N 2、H 2、NH 3的浓度变化量表示反应速率。 注意:同一反应可以选用不同的物质来表示速率,其数值可能不同,但意义相同。 且用不同物质表示的速率之比等于方程式中计量数之比: aA +bB =cC +dD ,速率关系式: v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D) = 。 比较反应速率快慢的方法:根据速率关系式,转化成同一种物质的速率,再比较大小 例3 在四个不同的容器中,在不同的条件下进行合成氨反应:N2+3H2=2NH3,根据在 相同时间内测定的结果判断,生成氨气的速率最大的是( ) A 、v (H2)=0.3mol*(L*min )^-1 B 、v (N2)=0.2mol*(L*min )^-1 C 、v (NH3)=0.25mol*(L*min )^-1 D 、v (H2)=0.4mol*(L*min )^-1 二、影响化学反应速率的因素 ⑴内因(决定性因素):反应物本身的性质。反应物的化学性质越活泼,化学反应速率越 。 化学反应的本质:有效碰撞使化学键断裂和形成 ⑵外因(外界条件): ①催化剂:在其他条件相同时,使用(正)催化剂,通常可以 化学反应速率,不同的催化剂对同一反应的催化效果 。 例:实验2-6 MnO2与FeCl3催化H2O2分解 ②温度:在其他条件相同时,温度越高,化学反应速率 。 例:冷水、常温、热水情况下H2O2分解 例4:已知反应的温度每升高10℃,反应速率增大为原来的2倍,若反应的温度由20℃升高到90℃,则反应速率变为原来的_________倍。 ③反应物的浓度:在其他条件相同时,反应物浓度越大,化学反应速率 。 注意,固体的量不影响反应的速率 例:2mol/L 与6mol/L 的HCl 与Fe 反应 ④固体的表面积:在其他条件相同时,反应物之间接触的表面积越大,化学反应速率____ 例:块状的大理石与粉状的大理石与盐酸反应 ⑤压强:对于气体,其他条件相同时,反应体系的压强越大,化学反应速率_______ 总结:1、等温等积,充入气体反应物 2、等温等积,充入惰性气体或其他无关气体 3、等压等温,充入无关气体 4、其他条件不变,缩小或扩大容器体积 ⑥其它条件:反应物状态、光、溶剂等,也能影响化学反应速率。 例5:下列反应开始时放出氢气的速率最大的是(金属均为粉末状): A 、Mg 0.1mol 与6mol/L 硝酸10ml 60℃ B 、Mg 0.1mol 与3mol/L 盐酸10ml 60℃ C 、Fe 0.1mol 与3mol/L 盐酸10ml 60℃ D 、Mg0.1mol 与3mol/L 硫酸10ml 60℃ 例6:用铁片与稀硫酸反应制备H2时,下列措施不能够使得H2生成的速率加大的是 A 、加热 高温、高压 催化剂

高中化学反应原理知识点苏教版

第一章化学反应与能量 第一单元化学反应中的热效应 一、焓变反应热 1.反应热:一定条件下,一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量 2.焓变(ΔH)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应 (1).符号:△H (2).单位:kJ/mol 3.产生原因:化学键断裂——吸热化学键形成——放热 放出热量的化学反应。 (放热>吸热) △H 为“-”或△H <0 吸收热量的化学反应。(吸热>放热)△H 为“+”或△H >0 ☆常见的放热反应:①所有的燃烧反应②酸碱中和反应 ③大多数的化合反应④金属与酸的反应 ⑤生石灰和水反应⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等 ☆常见的吸热反应:①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl ②大多数的分解反应 ③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等 二、热化学方程式 书写化学方程式注意要点:①热化学方程式必须标出能量变化。 ②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态 (g,l,s分别表示固态,液态,气态,水溶液中溶质用aq表示) ③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。 ④热化学方程式中的化学计量数可以是整数,也可以是分数 ⑤各物质系数加倍,△H加倍;反应逆向进行,△H改变符号,数值不变 三、燃烧热 1.概念:25 ℃,101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol 表示。 ※注意以下几点: ①研究条件:101 kPa;②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。 ③燃烧物的物质的量:1 mol;④研究内容:放出的热量。(ΔH<0,单位kJ/mol) 四、中和热 1.概念:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1mol H2O,这时的反应热叫中和热。 2.强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应,其热化学方程式为: H+(aq) +OH-(aq) =H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol 3.弱酸或弱碱电离要吸收热量,所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3 kJ/mol。 4.中和热的测定实验 五、盖斯定律 1.内容:化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应进行的途径无关,如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的。 第二单元化学能与电能的转化 原电池: 1、概念:化学能转化为电能的装置叫做原电池_______ 2、组成条件:①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路 3、电子流向:外电路:负极——导线——正极 内电路:盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液,盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。 4、电极反应:以锌铜原电池为例: 负极:氧化反应:Zn-2e=Zn2+(较活泼金属) 正极:还原反应:2H++2e=H2↑(较不活泼金属) 总反应式:Zn+2H+=Zn2++H2↑

[实用参考]化学平衡和化学反应速率

第3章 化学平衡和化学反应速率 【3-1】写出下列反应的标准平衡常数表达式 (1) 2N 2O 5(g)+4NO 2(g)O 2 (g) (2) SiCl 4(l)2H 2O(g) +SiO 2(s)+ 4HCl (3) CaCO 3(s)CaO(s)CO 2(g) + (4) ZnS(s)+ 2H +(aq) Zn 2+(aq) +H 2 S(g) 解:(1)222542 (/)(/) (/) NO O N O p p p p K p p θθθ θ= (2)424 2 (/)(/)(/) HCl SiCl H O p p K c c p p θθ θθ= (3)2/CO K p p θθ= (4)222 (/)(/) (/)H S Zn H c c p p K c c θθθ θ++= 【3-2】尿素22()CO NH (s)的△f G ⊙ =-197.15kJ· mol -1,其他物质△f G ⊙的查附录二。求下列反应在298K 时的K ⊙ :23CO +2g)NH ((g) 222 H O +CO (g)()NH (s) 解:?r G θ = -197.15 + (-228.6) – 2?(-16.5) – (-394.4) = 1.65 (kJ/mol) 1.65?103 = -8.314?298lnK θ, K θ = 0.514 【3-3】 673K 时,将0.025molCOCl 2(g)充入1.0L 容器中,当建立下列平衡时: COCl 2(g) CO(g)+Cl 2(g) 有16% COCl 2解离。求此时的K ⊙ 。 解:042.0p /RT )16.01(025.0)p /()RT 16.0025.0(K 2 2=-??= θ θθ [p θ = 101.3 kPa, R = 8.314 J/(mol·K)] 【3-4】 298K 时,向1.00L 烧瓶中充入足量的N 2O 4,使起始压力为100kPa ,一部分N 2O 4分解为NO 2,达平衡时总压力为116kPa ,计算如下反应的K ⊙:N 2O 4 (g) 2NO 2(g)。 解:110010.00.404 (mol)8.314298n ?= =?, 211610.0 0.468 (mol)8.314298 n ?==? 12 .03 .1010.10340.0298314.8016.00 .10RT )468.0404.02(] 0.10RT )404.0468.0(2[K 2 =????=-?-?=θ

影响化学反应速率的因素(习题导练含解析)

影响化学反应速率的因素 一、选择题 1.10mL 浓度为1mol/L 的盐酸与过量的锌粉反应,若加入适量的下列溶液,能减慢反应速率但又不影响氢气生成的是( ) A .K 2SO 4 B .CH 3COONa C .CuSO 4 D .Na 2CO 3 2.将镁带投入盛放在敞口容器内的盐酸里,反应速率用产生氢气的速率表示,在下列因素中:①盐酸的浓度、②镁带的表面积、③溶液的温度、④盐酸的体积、⑤氯离子的浓度,影响反应速率的是( ) A .①④ B .③⑤ C .①②③⑤ D .①②③ 3.在不同浓度(c)、温度(T)条件下,蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表。下列判断不正确的是( ) A .a=6.00 B .同时改变反应温度和蔗糖的浓度,v 可能不变 C .b <318.2 D .不同温度时,蔗糖浓度减少一半所需的时间相同 4.100 mL 6 mol·L -1的硫酸跟过量锌粒反应,在一定温度下,为了减慢反应的速率,但又不影响生成氢气的总 量,可向反应物中加入适量的( ) A .碳酸钠(固体) B .水 C .碳酸氢钠溶液 D .氨水 5.将盐酸滴到Na 2CO 3粉末上,能使反应的最初速率加快的是( ) A .盐酸浓度不变,使用量增大一倍 B .盐酸浓度增加一倍,用量减至原来的12 C .增大Na 2CO 3粉末的量 D .使反应在较高温度下进行 6.设C+CO 2 2CO(此反应为吸热反应)的反应速率为v 1;N 2+3H 2 2NH 3(此反应为放热反应)的反应速率为v 2,对于上述反应,当温度升高时,v 1和v 2的变化情况为( ) A .都增大 B .都减小 C .v 1增大,v 2减小 D .v 1减小,v 2增大 7.在N 2+3H 2 2NH 3反应中,使用催化剂的理由是( ) A .提高反应物的转化率 B .没有催化剂该反应不能发生 C .使化学反应速率增大 D .抑制逆反应的发生 8.在气体反应中,改变条件:①增大反应物的浓度,②升高温度,③增大压强,④移去生成物,⑤加入催化剂。能使反应物中活化分子数和活化分子的百分数同时增大的方法是( ) A .①⑤ B .①③ C .②⑤ D .③⑤ 9.在A=B+C 的反应中,温度每升高10℃,反应速率增大到原来的4倍。现将反应体系的温度由12℃升高到42℃,反应速率增加的倍数为( ) A .8 B .12 C .24 D .64 10.飘尘是物质燃烧时产生的粉状漂浮物,颗粒很小,不易沉降,它与空气中SO 2、O 2接触时,SO 2会部分转化为SO 3,使空气的酸度增加,飘尘所起的作用可能是( ) ①氧化剂 ②还原剂 ③催化剂 ④吸附剂 A .①② B .① C .①③ D .③④

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