化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡

第頁化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡（一）化學(xué)反應(yīng)速率1．定義：化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的，通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。單位：mol/(L·min)或mol/(L·s)v=△c·△t2．規(guī)律：同一反應(yīng)里用不同物質(zhì)來表示的反應(yīng)速率數(shù)值可以是不同的，但這些數(shù)值，都表示同一反應(yīng)速率。且不同物質(zhì)的速率比值等于其化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。如反應(yīng)mA+nB=pC+qD的v(A)：v(B)：v(C)：v(D)=m：n：p：q3．影響反應(yīng)速率的因素內(nèi)因：參加反應(yīng)的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)是影響化學(xué)反應(yīng)速率的決定性因素。例如H2、F2混合后，黑暗處都發(fā)生爆炸反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)速率極快，是不可逆反應(yīng)。而H2、N2在高溫、高壓和催化劑存在下才能發(fā)生反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)速率較慢，由于是可逆反應(yīng)，反應(yīng)不能進(jìn)行到底。外因：①濃度：當(dāng)其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物的濃度，單位體積發(fā)生反應(yīng)的分子數(shù)增加，反應(yīng)速率加快。②壓強(qiáng)：對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)，當(dāng)其他條件不變時(shí)，增加壓強(qiáng)，氣體體積縮小，濃度增大，反應(yīng)速率加快。③溫度：升高溫度時(shí)，分子運(yùn)動(dòng)速率加快，有效碰撞次數(shù)增加，反應(yīng)速率加快，一般來說，溫度每升高10℃反應(yīng)速率增大到原來的2～4倍。④催化劑：可以同等程度增大逆反應(yīng)速率。⑤其他因素：增大固體表面積（粉碎），光照也可增大某些反應(yīng)的速率，此外，超聲波、電磁波、溶劑也對(duì)反應(yīng)速率有影響?！咀⒁狻浚孩俑淖兺饨鐥l件時(shí)，若正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率也一定增大，增大的倍數(shù)可能不同，但不可能正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小。②固體、純液體濃度視為常數(shù)，不能用其表示反應(yīng)速率，它們的量的變化不會(huì)引起反應(yīng)速率的變化，但其顆粒的大小可影響反應(yīng)速率。③增大壓強(qiáng)或濃度，是增大了分子之間的碰撞幾率，因此增大了化學(xué)反應(yīng)速率；升高溫度或使用催化劑，提高了活化分子百分?jǐn)?shù)，增大了有效碰撞次數(shù)，使反應(yīng)速率增大。（二）化學(xué)平衡1．化學(xué)平衡狀態(tài)：指在一定條件下的可逆反應(yīng)里，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不變的狀態(tài)。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m2．化學(xué)平衡狀態(tài)的特征（1）“等”即V正=V逆>0。（2）“動(dòng)”即是動(dòng)態(tài)平衡，平衡時(shí)反應(yīng)仍在進(jìn)行。（3）“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變。（4）“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡。（5）與途徑無關(guān)，外界條件不變，可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效）。3．化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷（以mA+nBxC+yD為例），可從以下幾方面分析：①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x:y③c(C)、C%、n(C)%等不變④若A、B、C、D為氣體，且m+n≠x+y，壓強(qiáng)恒定⑤體系顏色不變⑥單位時(shí)間內(nèi)某物質(zhì)內(nèi)化學(xué)鍵的斷裂量等于形成量⑦體系平均式量恒定（m+n≠x+y）等4．影響化學(xué)平衡的條件（1）可逆反應(yīng)中舊化學(xué)鍵的破壞，新化學(xué)鍵的建立過程叫作化學(xué)平衡移動(dòng)。（2）化學(xué)平衡移動(dòng)規(guī)律——勒沙特列原理如果改變影響平衡的一個(gè)條件（如濃度、壓強(qiáng)或溫度），平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。①濃度：增大反應(yīng)物（或減小生成物）濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。②壓強(qiáng)：增大壓強(qiáng)平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)。減小壓強(qiáng)平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)。③溫度：升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)。降低溫度，平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。④催化劑：不能影響平衡移動(dòng)。5．等效平衡在條件不變時(shí)，可逆反應(yīng)不論采取何種途徑，即由正反應(yīng)開始或由逆反應(yīng)開始，最后所處的平衡狀態(tài)是相同；一次投料或分步投料，最后所處平衡狀態(tài)是相同的。某一可逆反應(yīng)的平衡狀態(tài)只與反應(yīng)條件（物質(zhì)的量濃度、溫度、壓強(qiáng)或體積）有關(guān)，而與反應(yīng)途徑（正向或逆向）無關(guān)。（1）等溫等容條件下等效平衡。對(duì)于某一可逆反應(yīng)，在一定T、V條件下，只要反應(yīng)物和生成物的量相當(dāng)（即根據(jù)系數(shù)比換算成生成物或換算成反應(yīng)物時(shí)與原起始量相同），則無論從反應(yīng)物開始，還是從生成物開始，二者平衡等效。（2）等溫、等壓條件下的等效平衡。反應(yīng)前后分子數(shù)不變或有改變同一可逆反應(yīng)，由極端假設(shè)法確定出兩初始狀態(tài)的物質(zhì)的量比相同，則達(dá)到平衡后兩平衡等效。（3）在定溫、定容情況下，對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng)，只要反應(yīng)物（或生成物）的物質(zhì)的量的比值與原平衡相同，兩平衡等效。6．化學(xué)平衡計(jì)算時(shí)常用的2個(gè)率（1）反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%。（2）產(chǎn)品的產(chǎn)率=實(shí)際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%。7．催化劑能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，本身在反應(yīng)前后質(zhì)量和性質(zhì)都不變的物質(zhì)。通常說的催化劑是指能加快化學(xué)反應(yīng)速率的正催化劑，也有減慢化學(xué)反應(yīng)速率的負(fù)催化劑或阻催化劑。在反應(yīng)中加負(fù)催化劑能大大延緩反應(yīng)速率，使人們不需要的化學(xué)反應(yīng)如金屬的銹蝕，食物的腐爛，塑料的老化盡可能慢地發(fā)生。催化劑的催化作用具有很強(qiáng)的選擇性，某種催化劑往往只能催化某一種反應(yīng)或某一類反應(yīng)。使用生物酶制劑時(shí)的選擇性更為突出。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m常用的催化劑及催化反應(yīng)二氧化錳氯酸鉀分解制氧氣；過氧化氫分解成水和氧氣。五氧化二釩二氧化硫催化氧化成三氧化硫。鐵觸媒合成氨。鉑或鉑銠合金氨的催化氧化。硫酸汞乙炔水化制乙醛。