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化学反应速率和化学平衡
一、化学反应速率
化学反应速率是指在一定条件下,化学反应中反应物转变为生成物的速率,往往用单位时间内反应物或生成物浓度变化的正值(绝对值)表示,单位:mol.L-1.时间。时间可以为s、min或其他时间单位。
反应速率 =
即
通过上式计算得出的实际上是平均速率,当时间间隔趋于0时,平均速率即转化为瞬时速率
二、 影响化学反应速率的因素
内因:反应的活化能
外因:浓度、温度、催化剂
1、浓度对反应速率的影响
在其他条件不变时,增大反应物浓度,单位体积内 参与反应的物质也相应增大,反应速率加快。反之,反应速率减慢。固体物质的浓度恒定,故改变固体物质的用量对反应速率无影响。固体物质对速率的影响只与其表面积的大小和生成物在表面的扩散速率有关。
2、温度对反应速率的影响
一般情况下:在一定温度范围内,对化学反应温度每升高10度反应速率大约增加到原来的2~4倍。温度升高使反应速率显著提高的原因是:升温是反应物分子的能量增加,大量的非活化分子获得能量后变成活化分子,单位体积内活化分子的百分数大大增加,由小碰撞次数增多,从而反应速率明显增大。
3、催化剂对反应速率的影响
正催化:加速反应速率 负催化:减慢反应速率
催化剂影响反应速率的原因
催化作用的实质是改变了反应的机理,降低了反应的活化能,因而提高了反应速率。不改变反应前后物质的组成和质量,也不改变平衡常数K;缩短平衡到达的时间,加快平衡的到来。
三 、化学平衡
一定条件下的可逆反应,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态叫做化学平衡状态。
可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程叫做化学平衡的移动。
要从以下几个方面理解化学平衡:
1.“等” 2.“定” 3.“动” 4.“变”
对于可逆反应mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g),在一定条件下达到平衡状态后,其浓度关系为:
反应物: - =平衡浓度;生成物: + =平衡浓度。
各物质变化浓度之比等于 ,即c(A):c(B):c(C):c(D)= 。
计算模式:“三行法”
mA(g)+ nB(g)
pC(g)+ qD(g)
起始