2015年高考化学化学反应速率知识点归纳
来源:学大教育 时间:2015-04-20 20:01:43
在高中化学中,相信不少的同学感到最苦恼的应该就是关于化学反应速率和化学平衡的问题了。今天小编编辑了2015年高考化学化学反应速率知识点归纳这篇文章,希望那个能够帮助各位同学更好的进行这个章节的知识的学习!
一、化学反应速率
1.化学反应速率(以v表示)的表示方法
常用单位时间(以△t表示)内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加(以△c表示)来表示。
单位:mol·L-1·min-1或mol ·L-1·S-1
说明:
①反应速率为正值,是反应某一段时间间隔内的平均反应速率。
②要防止错误地用单位时间内物质的物质的量或质量的变化来计算化学反应速率。
③在一个化学反应中,各物质的起始浓度、反应一定时间后的浓度和浓度的变化三个量中,只有浓度的变化一定符合它们在化学方程式中的计量系数关系。
④同一个化学反应的速率,可选用其中任何一种物质来表示,其数值可能相同,也可能不相同,但都是该反应的速率,且各物质表示的速率比等于它们在化学方程式中的计量系数比。例如反应
aA + bB → gG + hH,
= a∶b∶g∶h或
因此,只要已知一种物质表示的反应速率,就可以求出其它物体表示的反应速率。
2.影响化学反应速率的因素
①在相同的条件下,不同化学反应的反应速率,取决于反应物的结构和性质。例如将表面积大小相同的镁片和铁片分别投入等体积等浓度的盐酸里,可以观察到镁跟盐酸反应的速率比铁跟盐酸反应的速率快,这是由于镁的还原性比铁的还原性强缘故。
②同一个化学反应在不同条件下,反应速率不同。影响反应速率的外界因素主要有以下几点:
Ⅰ浓度:当其它条件不变时,增加反应物的浓度,可以增大反应的速率;减少反应物的浓度,可以减小反应的速率。
对于固体和纯液体物质,它们的“浓度”可视为常数。因此上述“反应物”系指气体物质或溶液。
Ⅱ压强:当其它条件不变时,对有气体参加的反应,增大压强(气体体积缩小,使反应物的浓度增大),可以增大反应的速率;减小压强(气体体积增大,使反应物的浓度减小),可以减小反应的速率。
对于无气体(只有固体、液体或溶液)物质的化学反应,压强与其反应速率无关。
Ⅲ 温度:当其它条件不变时,升高温度,可以增大反应的速率;降低温度,可以减小反应的速率。温度每升高10℃,反应速度可以增大到原来的2——4倍。
参考:为什么改变反应物的浓度或改变反应物的温度时,就会改变反应的速率呢?
化学反应的过程,是反应物分子中化学键断裂,生成物分子中化学键的形成的过程。因此反应物的分子必须互相碰撞,才有可能使化学键断裂而发生化学反应。在一定温度下,反应物的分子具有一定的平均能量,有的分子的能量比平均能量高,有的比平均能量低,对某一反应而言,必须具有比平均能量高的分子发生碰撞时才能使化学键断裂而发生化学反应,这种能发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞,这种分子叫做活化分子。
在其它条件下不变时,对某一反应而言,反应物分子中活化分子的百分数是一定的。因此,活化分子的浓度与反应物的浓度成正比。
当反应物浓度增大时,活化分子的浓度也增大,即单位体积内活化分子为数增多,因此单位时间内的有效碰撞次数相应增多,反应速率增大。
在浓度一定时,升高温度,反应物的分子的能量增加,必然有一部分原来能量较低的分子变成了活化分子,从而增加了反应物分子中活化分子的百分数,有效碰撞次数增多了,因而增大了反应的速率。
Ⅳ 催化剂:当其它条件不变时,使用催化剂能够增大反应的速率。
为什么使用催化剂能大大增大反应的速率呢?现以接触法制造H2SO4中使用的接触剂V2O5为例来初步说明。
在400℃——500℃时,SO2跟O2的反应速率极慢,原因是反应物的分子需要具有很高的能量才能成为活化分子,活化分子的百分数很小,有效碰撞次数很少。若在此温度下加入适量的催化(例如V2O5),使SO2跟O2一步反应转化为SO3变成了两步反应:
这样,反应物的分子的能量只需要不使用催化剂时的 左右就可以成为活化分子,从而大大提高了活化分子的百分数,大大地增多了有效碰撞次数,使反应速率大大加快。
将有关化学反应速率的基础知识归纳如下:
二、化学平衡
1.平衡体系分类:
平衡体系主要有以下几种类型:
(1)化学平衡:N2+3H2 2NH3
(2)溶解平衡:AgCl(固) Ag++Cl-
(3)电离平衡:CH3COOH H++CH3COO-
(4)水解平衡:CO32-+H2O HCO3-+OH-
(5)络合平衡:[Cu(NH3)4]2+ Cu2++4NH3
2.化学平衡状态的特点
在一定条件下的某个可逆反应,在向一定体积的密闭容器中投入一定量反应物时,反应物的浓度最大。反应开始后,反应物的浓度逐渐减小,生成物的浓度则由零开始逐渐增大。因此,反应开始时, 最大, 为零。随着反应的进行, 逐渐减小, 逐渐增大。反应进行到某一时刻, = ,此时,该可逆反应达到了化学平衡状态。上述可逆反应中, 、 随反应进行的时间(t)的变化情况,可表示如右图。
根据上述分析,可将化学平衡状态的特点归纳如下:
① = 。含义是指某一可逆反应物,正反应消耗该物质的速率等于逆反应生成该物质的速率;或指某一生成物,正反应生成该物质的速率等于逆反应消耗该物质的速率。
② = 0。即化学平衡是动态平衡。此时,虽然 = ,但正反应和逆反应并未停止,正、逆反应仍在进行着。有如右图水槽中,当进水的速率与出水的速率相等时,水槽内的水量不变,而进水和出水仍在进行着,处于动态平衡状态。
③反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变。因为 = ,所以各物质(反应物或生成物)的消耗速率等于其生成的速率,可见此时各物质的浓度保持不变,它们各自的百分含量也保持不变。
④在一定条件下所建立的化学平衡,如果改变外界条件,平衡状态就会被破坏,
,混合物中各组成成分的百分含量将发生变化。
为便于记忆,可将化学平衡状态的特点概括成5个字:“逆”、“等”、“动”、“定”、“变”。
3.达到化学平衡状态的标志
以mA+nB pC为例
(1) 直接的标志:
① =
(VA耗为A物质消耗的速率,vA生指A物质生成的速率)
②反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变
(2)间接的标志:
① 混合气体的总压、总体积、总物质的量不随时间的改变而改变。(当m+n≠p时)
② 各物质的物质的量浓度不随时间的改变而改变。
③ 各物质的物质的量不随时间的改变而改变。
④ 各气体的分压、各气体的体积不随时间的改变而改变。
可逆反应:A(气)+3B(气) 2C(气)在一定条件下达到平衡状态的标志有:
①C生成的速率与C分解的速率相等。
②单位时间内生成C的物质的量与C分解的物质的量相等。
③单位时间内生成n mol A,同时生成2n mol C;或单位时间内生成3n mol B,同时生成2n mol C。
④A、B、C三种物质的浓度不再变化。
⑤A、B、C三种物质的物质的量之比不再变化。
⑥A、B两种反应物的转化率不再变化。
⑦A的生成速率(或消耗速率)与B的消耗速率(或生成速率)之比为1∶3。
⑧A的消耗速率与C的消耗速率之比为1∶2,或B的消耗速率与C的消耗速率之比为3∶2。
⑨密闭容器内的压强不再变化。
⑩反应混合气体的平均分子量不再变化。等等。
只要符合其中之一,该可逆反应就是达到了平衡状态。
以上就是关于2015年高考化学化学反应速率知识点归纳的全部内容了。小编相信各位同学一定能够从中得到一些收获,更好的进行化学的学习!
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