一、化學反應速率
1、化學反應速率(v)
⑴定義:用來衡量化學反應的快慢,單位時間内反應物或生成物的物質的量的變化
⑵表示方法:單位時間内反應濃度的減少或生成物濃度的增加來表示
⑶計算公式:v=Δc/Δt(υ:平均速率,Δc:濃度變化,Δt:時間)單位:mol/(L·s)
⑷影響因素:
①決定因素(内因):反應物的性質(決定因素)
②條件因素(外因):反應所處的條件
※注意:(1)參加反應的物質為固體和液體,由于壓強的變化對濃度幾乎無影響,可以認為反應速率不變。
(2)惰性氣體對于速率的影響
①恒溫恒容時:充入惰性氣體→總壓增大,但是各分壓不變,各物質濃度不變→反應速率不變
②恒溫恒體時:充入惰性氣體→體積增大→各反應物濃度減小→反應速率減慢
二、化學平衡
1、定義:
化學平衡狀态:一定條件下,當一個可逆反應進行到正逆反應速率相等時,更組成成分濃度不再改變,達到表面上靜止的一種“平衡”,這就是這個反應所能達到的限度即化學平衡狀态。
2、化學平衡的特征
逆(研究前提是可逆反應)
等(同一物質的正逆反應速率相等)
動(動态平衡)
定(各物質的濃度與質量分數恒定)
變(條件改變,平衡發生變化)
3、判斷平衡的依據
判斷可逆反應達到平衡狀态的方法和依據
4、影響化學平衡移動的因素
4-1、濃度對化學平衡移動的影響
(1)影響規律:在其他條件不變的情況下,增大反應物的濃度或減少生成物的濃度,都可以使平衡向正方向移動;增大生成物的濃度或減小反應物的濃度,都可以使平衡向逆方向移動
(2)增加固體或純液體的量,由于濃度不變,所以平衡不移動
(3)在溶液中進行的反應,如果稀釋溶液,反應物濃度減小,生成物濃度也減小,V正減小,V逆也減小,但是減小的程度不同,總的結果是化學平衡向反應方程式中化學計量數之和大的方向移動。
4-2、溫度對化學平衡移動的影響
影響規律:在其他條件不變的情況下,溫度升高會使化學平衡向着吸熱反應方向移動,溫度降低會使化學平衡向着放熱反應方向移動。
4-3、壓強對化學平衡移動的影響
影響規律:其他條件不變時,增大壓強,會使平衡向着體積縮小方向移動;減小壓強,會使平衡向着體積增大方向移動。
注意:
(1)改變壓強不能使無氣态物質存在的化學平衡發生移動
(2)氣體減壓或增壓與溶液稀釋或濃縮的化學平衡移動規律相似
4-4、催化劑對化學平衡的影響
由于使用催化劑對正反應速率和逆反應速率影響的程度是等同的,所以平衡不移動。但是使用催化劑可以影響可逆反應達到平衡所需的_時間_。
4-5、勒夏特列原理(平衡移動原理)
如果改變影響平衡的條件之一(如溫度,壓強,濃度),平衡向着能夠減弱這種改變的方向移動。
5、化學平衡常數
5-1、定義:
在一定溫度下,當一個反應達到化學平衡時,生成物濃度幂之積與反應物濃度幂之積的比值是一個常數比值。符号:K
5-2、使用化學平衡常數K應注意的問題:
1、表達式中各物質的濃度是變化的濃度,不是起始濃度也不是物質的量。
2、K隻與溫度(T)關,與反應物或生成物的濃度無關。
3、反應物或生産物中有固體或純液體存在時,由于其濃度是固定不變的,可以看做是“1”而不代入公式。
4、稀溶液中進行的反應,如有水參加,水的濃度不必寫在平衡關系式中。
5-3、化學平衡常數K的應用:
1、化學平衡常數值的大小是可逆反應進行程度的标志。K值越大,說明平衡時生成物的濃度越大,它的正向反應進行的程度越大,即該反應進行得越完全,反應物轉化率越高。反之,則相反。
2、可以利用K值做标準,判斷正在進行的可逆反應是否平衡及不平衡時向何方進行建立平衡。(Q:濃度積)Q<K:反應向正反應方向進行;Q=K:反應處于平衡狀态;Q>K:反應向逆反應方向進行
3、利用K值可判斷反應的熱效應
若溫度升高,K值增大,則正反應為吸熱反應 若溫度升高,K值減小,則正反應為放熱反應
三、化學反應進行的方向
1、反應熵變與反應方向:
(1)熵:物質的一個狀态函數,用來描述體系的混亂度,符号為S.單位:J·mol-1·K-1
(2)體系趨向于有序轉變為無序,導緻體系的熵增加,這叫做熵增加原理,也是反應方向判斷的依據。.
(3)同一物質,在氣态時熵值最大,液态時次之,固态時最小。即S(g)>S(l)>S(s)
2、反應方向判斷依據
在溫度、壓強一定的條件下,化學反應的判讀依據為:
ΔH-TΔS<0反應能自發進行ΔH-TΔS=0反應達到平衡狀态ΔH-TΔS>0反應不能自發進行
注意:
(1)ΔH為負,ΔS為正時,任何溫度反應都能自發進行
(2)ΔH為正,ΔS為負時,任何溫度反應都不能自發進行
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