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1、定義:表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的物理量v(B)=△c(B)△t反應(yīng)速率單位:mol/(L?min)或mol/(L?s)化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量(均取正值)來(lái)表示。2、表示方法:化學(xué)反應(yīng)速率例:mA+nB==pY+qZv(A)=△c(A)△tv(Y)=△c(Y)△tv(Z)=△c(Z)△t(1)、在同一反應(yīng)體系中用不同的物質(zhì)來(lái)表示反應(yīng)速率時(shí),其數(shù)值是可以不同的,但是這些數(shù)值都表示同一個(gè)反應(yīng)速率。因此化學(xué)反應(yīng)速率的表示必須說(shuō)明用哪種物質(zhì)來(lái)做標(biāo)準(zhǔn)。(3)、化學(xué)反應(yīng)的速率隨著反應(yīng)的進(jìn)行可不斷變化。因此某一時(shí)間段內(nèi)的反應(yīng)速率實(shí)際是指這一時(shí)間段內(nèi)的平均速率,而不是指瞬時(shí)速率。v>0
(4)、對(duì)于有純液體或固體參于的化學(xué)反應(yīng)一般不用純液體或固體來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)速率,它們不存在濃度的改變
(2)、用同一反應(yīng)體系中不同物質(zhì)表示同一速率時(shí),其數(shù)值比一定等于化學(xué)方程式中相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。v(B):v(Z)v(Y):v(A):==m:n:p:q
注意:從物質(zhì)結(jié)構(gòu)變化上看,化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程,其實(shí)是
舊的(反應(yīng)物分子內(nèi))化學(xué)鍵斷裂、新的(生成物分子內(nèi))化學(xué)鍵形成的過(guò)程。
分子、原子處于高速的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中,反應(yīng)物分子不斷發(fā)生碰撞,可能導(dǎo)致化學(xué)鍵的斷裂,形成新化學(xué)鍵,從而產(chǎn)生新的分子,發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。是不是所有的碰撞都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)呢?1、有效碰撞能夠?qū)е禄瘜W(xué)鍵斷裂,引起分子間的化學(xué)反應(yīng)的碰撞。分子間的碰撞是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的必要條件而有效碰撞是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的充分條件推論:某一化學(xué)反應(yīng)的速率大小與單位時(shí)間、單位體積內(nèi)有效碰撞的次數(shù)有關(guān)2、活化分子具有較高能量,能夠發(fā)生有效碰撞的分子。3、什么是活化能?活化分子高出反應(yīng)物分子平均能量的部分。結(jié)論:發(fā)生有效碰撞的分子一定是活化分子,但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞。有效碰撞次數(shù)的多少與單位體積內(nèi)反應(yīng)物中活化分子的多少有關(guān)。外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響影響因素分子總數(shù)活化分子百分?jǐn)?shù)活化分子總數(shù)活化分子濃度(單位體積活化分子數(shù))增大濃度增大壓強(qiáng)升高溫度催化劑增加不變不變不變不變不變?cè)黾釉黾釉黾釉黾釉黾釉黾釉黾釉黾釉黾硬蛔儮诨瘜W(xué)平衡狀態(tài)的特征:逆等定動(dòng)變化學(xué)平衡研究的對(duì)象是可逆反應(yīng).化學(xué)平衡狀態(tài)是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡,達(dá)到平衡時(shí),反應(yīng)仍在進(jìn)行.達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)速率相等.當(dāng)外界條件發(fā)生改變時(shí),則原平衡被破壞,在新的條件下會(huì)建立新的平衡.平衡時(shí),平衡體系中各組分濃度保持不變濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響圖象溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響圖象在其它條件不變時(shí),增大壓強(qiáng),
V正、V逆都增大,但增大倍數(shù)不一樣?;瘜W(xué)平衡向著氣體體積縮小的方向移動(dòng),減小壓強(qiáng),
V正、V逆都減小,但減小倍數(shù)不一樣?;瘜W(xué)平衡向著氣體體積增大的方向移動(dòng)。增大壓強(qiáng),正逆反應(yīng)速率均增大,但增大倍數(shù)一樣,V’正=V’逆,平衡不移動(dòng)。減小壓強(qiáng),V正、V逆都減小,但減小倍數(shù)一樣。平衡不移動(dòng)2、對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積發(fā)生變化的化學(xué)反應(yīng)aA(g)+bB(g)
cC(g)+dD(g)(a+b≠c+d)1、對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積沒有發(fā)生變化的化學(xué)反應(yīng)高溫H2O+CO
H2+CO2在T、P不變時(shí)充入不反應(yīng)的氣體在T、V不變時(shí)充入不反應(yīng)的氣體V正、V逆不變,平衡不移動(dòng)相當(dāng)于減小壓強(qiáng),V正、V逆都減小,但減小倍數(shù)不一樣。化學(xué)平衡向著氣體體積增大的方向移動(dòng)。4、平衡常數(shù)只表現(xiàn)反應(yīng)進(jìn)行的程度,即可能性問(wèn)題,而不表現(xiàn)到達(dá)平衡所需的時(shí)間,即現(xiàn)實(shí)性問(wèn)題.5、平衡常數(shù)K與溫度有關(guān),與濃度無(wú)關(guān),由K隨溫度的變化可推斷正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱。若正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度,K增大;若正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,K
減少;(5)K值大小標(biāo)志反應(yīng)能達(dá)到的最大限度,K值大,反應(yīng)完全。小結(jié):(1)平衡是有條件的、動(dòng)態(tài)的。(2)K不隨起始濃度改變而變。(3)K與溫度有關(guān)。(4)K與方程式寫法有關(guān)。條件等效條件結(jié)果恒溫恒容(△n(g)≠0)恒溫恒容(△n(g)=0)恒溫恒壓等效平衡小結(jié)投料換算成相同物質(zhì)表示時(shí)物質(zhì)的量相同兩平衡各組分百分含量均相同(n、c相同)
投料換算成相同物質(zhì)表示時(shí)物質(zhì)的量成比例兩平衡各組分百分含量相同,(n、c按比例變化
)投料換算成相同物質(zhì)表示時(shí)物質(zhì)的量成比例兩平衡各組分百分含量相同,(c相同,n按比例變化)等效平衡時(shí)同種物質(zhì)的百分含量相同
很多情況下,簡(jiǎn)單地只用其中一個(gè)判據(jù)判斷同一個(gè)反應(yīng),可能會(huì)出現(xiàn)相反的判斷結(jié)果,所以應(yīng)兩個(gè)判據(jù)兼顧。由焓判據(jù)和熵判據(jù)組合成的復(fù)合判據(jù)將更適合于所有的過(guò)程。復(fù)合判據(jù)(自由能變化)△G=△H—T△S當(dāng)△G<0時(shí),反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行當(dāng)△G>0時(shí),反應(yīng)不自發(fā)進(jìn)行當(dāng)△G=0時(shí),平衡狀態(tài)自發(fā)反應(yīng)中的焓變和熵變的關(guān)系1、在溫度、壓力一定的條件下,放熱的熵增加的反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行2、在溫度、壓力一定的條件下,吸熱的熵減少的反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行反應(yīng)在該狀況下能否自發(fā)進(jìn)行<0>0>0<0>0>0<0<0<0自發(fā)進(jìn)行>0不自發(fā)進(jìn)行低溫時(shí)>0,高溫時(shí)<0低溫時(shí)<0,高溫時(shí)>0低溫不自發(fā),高溫自發(fā)低溫自發(fā),高溫不自發(fā)HS
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