高中化学苏教版选修4知识点总结(5)

2020-02-21 00:17

⑥对于有纯液体或固体参加的反应一般不用纯液体或固体的浓度变化表示化学反应速率。 3、用不同物质表示的同一反应的反应速率的关系:

用不同的物质表示同一反应的反应速率时其数值可能不同,但表达的意义是相同的,各物质表示的反应速率的数值有相互关系,彼此可以根据化学方程式中的各化学计量数进行换算:

VAVBVCVD???mnpq对于反应mA(g)?nB(g)?pc(g)?qD(g)来说,则有

即各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比:

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

=?n(A):?n(B):?n(C):?n(D)

二、影响化学反应速率的因素 1、分子间的有效碰撞

(1)化学反应的过程:是反应物分子中的原子重新组合成生成物分子的过程,即反应物分子(或离子)间的化学键断裂、生成物分子中化学键形成的过程。

(2)发生化学反应的先决条件:反应物分子(或离子)间的相互碰撞。但并不是所有反应物分子间的每次碰撞都发生化学反应。

(3)有效碰撞理论:能够发生化学反应的碰撞。是发生化学反应的充分条件。 (4)活化分子:能够发生有效碰撞的分子。活化分子能量高。

(5)活化能:活化分子多出的那部分能量(或普通分子转化成活化分子所需的最低能量)。 (6)活化能与化学反应关系:在一定条件下,活化分子所占的百分数是固定不变的。活化分子的百分数越大,单位体积内活化分子数就越多,单位时间内有效碰撞的次数就越多,化学反应速率就越快。

一般来说,活化能低,反应速率快。 2、影响化学反应速率的因素:

(1)决定因素(内因):反应物的性质(决定因素)

(2)条件因素(外因):反应所处的条件:浓度、压强、温度、催化剂、固体颗粒大小等。

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① 浓度对化学反应速率的影响:

本质原因:反应物浓度增大,单位体积内活化分子数增多,有效碰撞的频率增加,反应速率增大。

1)在其他条件不变时,增大反应物浓度,可以增大反应速率;减小反应物的浓度,可以减小化学反应的速率。

2)此规律只适用于气体或溶液的反应,对于纯固体或液体的反应物,一般情况下其浓度是常数,因此改变它们的量一般不会改变化学反应速率。

3)一般来说,固体反应物表面积越大,反应速率越大,固体反应物表面积越小,反应速率越小。

4)随着化学反应的进行,反应物的浓度会逐渐减小,因此一般反应速率也会逐渐减小。 5)用有效碰撞理论解释浓度对反应速率的影响:

在其他条件不变时,对某一反应来说,活化分子在反应物分子中所占的百分数是一定的,因此,单位体积内活化分子的数目与反应物浓度成正比。增大浓度,单位体积内的活化分子数目最多,单位时间内的有效碰撞次数最多,化学反应速率增大。 ② 压强对反应速率的影响: 1)

规律:对于气体反应来说,其它条件不变时,有气体参加的反应中,增大 压强,反应速率加快;减小压强,反应速率减慢。

2)

恒温时:压强增大→体积缩小→浓度增大→单位体积内n活↑→有效碰撞↑→反应速率加快

3)

恒容时:

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A、充入气体反应物→反应物浓度增大→总压增大→反应速率增大;

B、冲入“惰性气体”(如He、N2等)→引起总压增大,但各反应物的分压不变,各物

质的浓度不变→反应速率不变

4)

恒压时:冲入“惰性气体”(如He等)→引起体积增大, →各反应物浓度减少→反应速率减慢。

5)

用有效碰撞理论解释:

对于有气体参加的反应,当温度一定时,活化分子在反应物分子中所占的百分数一定。增大压强,即缩小体积,单位体积内的活化分子数增多,活化分子碰撞几率增多,反应速率加快。 ③ 温度对反应速率的影响:

1) 规律:其他条件不变,温度升高,反应速率加快

备注:A、温度对反应速率影响的规律,对吸热反应,放热反应都适用。

B、反应若是可逆反应,升高温度,正、逆反应速率都加快,降低温度,正、逆反应速率都减小。

2) 用有效碰撞理论解释:

在浓度一定时,升高温度,反应物分子的能量增加,使一部分原来能量较低的分子变成活化分子,增大了活化分子的百分数,使有效碰撞次数增多,反应速率加大。此外,温度升高会使分子的运动速率加快,单位时间内的碰撞次数增加,也会加快反应速率,但前者是主要原因。

④ 催化剂对反应速率的影响: 1) 2)

规律:加入催化剂可以加快反应的速率 用有效碰撞理论解释:

使用催化剂,能够降低反应所需的能量,这样会使更多的反应物的分子成为活化分子,大大增加单位体积内反应物分子中活化分子所占的百分数。因而使反应速率加快。

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活化分子变活化能 没加催化剂 活化分 E1 E2 成生成物分子放出的能量 能量3)

⑤ 其他影响因素:

其他如光照、反应物固体的颗粒大小、电磁波、超声波、溶剂的性质、电化学原理等,也会对化学反应的速率产生影响。

第二单元 化学反应的方向和限度 一、化学反应的方向:

1、自发过程:在一定条件下,不需要外接帮助就能自动进行的过程。

特点:体系趋向于从高能状态转变为低能状态。在密闭条件下,体系有从有序自发转变为无序的倾向。

自发反应:在一定温度好压强下,无需外界帮助就能自动进行的反应,称为自发反应。 2、化学反应进行方向的判据: (1)能量判据(晗判据)

绝大多数放热反应(△H<0)都能自发进行,且反应放出的热量越多,反应越完全。但有些吸

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反应物 反应生成物 加了催化剂 反应过 相关说明: A、

凡是能改变反应速率而自身在化学变化前后化学性质和质量没有发生变化的物质叫催化剂。能加快反应速率的称为正催化剂;减慢反应速率的称为负催化剂,如果没有特别说明均指正催化剂。

B、

使用催化剂同等程度的增大(减慢)正逆反应速率,从而改变反应到达平衡所需时间。

C、 D、 E、

催化剂不能改变反应物和生成物的量,也不能使本来不会发生的反应变为可能。 催化剂有一定的选择性和活化温度,在一定的温度范围内,催化活性最好。 酶是一种特殊的、具有催化活性的生物催化剂,具有高效性、选择性及特殊的温度效应。

热过程也能自发进行,如NH4Cl溶于水。因此,焓变不是判断化学反应能否自发进行的唯一因素。 (2)熵判据:

① 熵:用于衡量一个体系混乱程度的物理量,符号为S,单位:J﹒mol﹒K。

熵值越大,混乱程度越大。

② 同种物质熵值大小比较:S(g)> S(l) > S(s)

③ 熵变:反应前后体系熵的变化叫该反应的熵变,符号为△S。若发生反应后体系的混乱程度增大,则该过程的△S>0.

④ 熵变与化学反应自发性关系:化学反应的△S越大,越有利于反应自发进行。 (3)复合判据: 在恒温、恒压时:

① 当△H<0,△S>0时,反应可自发进行; ② 当△H >0,△S<0时,反应不能自发进行;

③ 当△H<0,△S<0时,反应在较低温度下可自发进行; ④ 当△H>0,△S>0时,反应在较高温度下可自发进行;

备注:反应的自发性只能用于判断反应的方向,不能确定反应十分一定会发生或反应发生的速率。

二、化学平衡状态 1、可逆反应:

(1)定义:在同一条件下,既能向正方向进行,又能向逆方向进行的反应称为可逆反应。若一个反应是可逆反应,则反应物不可能完全转化成生成物。 (2)可逆反应的特点:

① 相同条件下,正反应和逆反应同时发生,同时进行; ② 反应物、生成物共同存在;

③ 可逆反应不能进行到底,反应有一定的限度;

-1

-1

???” ④ 化学方程式中不用“==”,而用“?。 ??(3)可逆反应中浓度的变化期刊:

A的起始浓度-A的平衡浓度?100% 对于一个从反应物开始的反应:反应开始时,反应物浓

A的起始浓度度最大,生成物浓度为0;反应进行中,反应物浓度不断减小,浓度不断增大;反应到一定时间,反应物和生成物浓度都不再(4)可逆反应中的反应速率变化情况:

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生成物改变。


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