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化学
1.化学反应速率
(1)化学反应速率是如何表示的?
提示:一般用单位时间内反应物浓度的减少或者生成物浓度的增加来表示。注意采用此法时不能用固体或纯液体物质来表示。
(2)什么是反应的活化能?它与反应速率的关系如何?
提示:碰撞理论中,活化能指的是活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差;过渡态理论中指的是过渡态的平均能量与反应物分子的平均能量之差。活化能越小反应速率越大。
(3)浓度和压强是如何影响化学反应速率的?你能解释其中的原
因吗?
提示:缩小体积,压强增大,反应速率增大,归因为浓度增大,单位体积内活化分子的数量增加,有效碰撞频率增加,反应速率增大。
(4)一般而言,温度和催化剂对化学反应速率有怎样的影响?你能解释其中的原因吗?
提示:温度越高、使用催化剂(正)反应速率越大,反之反应速率越小;如升高温度,反应体系中活化分子百分数增加,使用催化剂,改变反应历程,降低反应的活化能,从而提高体系中活化分子百分数,增加单位时间内有效碰撞次数,从而增大反应速率。
2.化学反应的方向
(1)什么是自发反应?举例说明哪些反应属于自发反应。它有哪些特点?
提示:不借助外力如电能等(注:这里的外力不包括温度、压强),能自动进行的反应为自发反应,如酸碱中和反应、可燃物的燃烧、原电池反应等。自发反应一般具有反应放热、混乱度增大等特
点,但是放热反应并不一定能自发,混乱度增大的反应也不一定就能自发。
(2)化学反应方向的判断依据有哪些?
提示:放热反应、混乱度增大的反应,均有利于反应的自发进行。但准确判断反应的方向需要借助复合判据,即ΔH-TΔS。
3.化学反应的限度
(1)什么是化学平衡状态?化学平衡状态有哪些特征?
提示:一定条件下,可逆反应进行到v正=v逆时,此时各组分的物质的量或浓度不再改变,这时的状态即为化学平衡状态。化学平衡状态是一种动态平衡,v正=v逆≠0,各组分的物质的量及各种分数保持不变。平衡是一定条件下的平衡,条件改变,平衡会被打破。
(2)化学平衡常数如何表达?它有什么意义?
提示:反应达到平衡时,产物平衡浓度的幂之积与反应物平衡浓度的幂之积的比值为一定值,即为化学平衡常数,注意平衡常数表达式中的浓度必须都是平衡时的浓度。可以利用平衡常数判断可逆反应进行的程度,平衡常数越大,反应进行的程度就越大,也可以借助平衡常数与浓度商的关系判断反应进行的方向,还可以利用平衡常数计算平衡转化率。
(3)如何利用平衡常数计算可逆反应中反应物的转化率?
提示:列出平衡三段式,可以结合已知物理量设置一些未知数,把三段式中各未知量表示出来,然后利用平衡时各组分的浓度代入平衡常数表达式,即可求出待求量,从而结合转化率表达式计算转化率。
(4)何为化学平衡的移动?请举例说明。
提示:外界条件改变时,原化学平衡被打破,在新的条件下建立起新的平衡,这样从一个平衡到另一个平衡的过程即为化学平衡的移
动,如密闭系统中进行的反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),反应达到平衡后的t1时刻,增大CO2的浓度,正反应速率突然增大,逆反应速率瞬间不变,v正>v逆,反应正向进行,随着反应物浓度的减小,产物的浓度增大,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,t2时刻正、逆反应速率再次达到相等,反应再次达到平衡,这个过程属于平衡的移动过程,过程如图所示:
(5)用自己的话概括勒夏特列原理,并依次分析浓度、压强、温度的变化对化学平衡的影响。
提示:只改变影响化学平衡的一个因素如温度、浓度、压强,平衡向减弱这种改变的方向移动。如其他条件不变时,增大反应物浓度,平衡正向移动,以减弱反应物浓度的增大,再次平衡时,该反应物的浓度比原平衡时的浓度大但是比条件改变瞬间时的浓度要小。升高温度,平衡向吸热方向移动,降低温度,平衡向放热方向移动;增大压强,平衡向气态物质化学计量数之和减小的方向移动,反之向气态物质化学计量数之和增大的方向移动。
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