第二章化学反应速率和化学平衡思维导图

第二章化学反应速率和化学平衡思维导图，包含化学平衡、化学反应的调控、化学反应速率等

化学反应速率和化学平衡

• 化学反应速率
  • 化学反应速率
    • 用来衡量化学反应快慢的物理量
    • 计算方法:变化量除以变化的时间 单位摩尔每升每秒
    • 注：固体或纯液体浓度变化不能来表示化学反应速率
  • 活化能与有效碰撞理论
    • 基元反应 ：大多数的反应都是多步完成，每一步称为基元反应 ，其中慢反应为决速 步骤
    • 有效碰撞理论
      • 条件
        • 存在活化分子
        • 有合适的碰撞方向
    • 活化分子和活化能
      • 活化分子：具有足够的能量，能够发生有效碰撞的分子
      • 活化能：活化分子具有平均能量与反应物分子具有的平均能量之差
  • 影响化学速率的因素
    • 内因
      • 反应物自身的组成，结构和性质
    • 外因
      • 温度，浓度，压强，催化剂等
• 化学反应的方向
  • 自发反应
    • 在一定条件下能自发进行的反应
    • 熵S：描述物质混乱程度的物理量，和混乱程度成正比
    • 判断：ΔG=ΔH-TΔS (Kj/mol)
      • 小于零,反映在这种条件下可以自发进行
    • 注：自发过程不一定是化学反应，自发反应一定指得化学反应，自发反应也要受外界条件的影响
• 化学反应的调控
  • 工业合成氨
    • 化学方程式：N₂(g)+3H₂(g)=（ 可逆符号） 2NH₃(g)
    • 特点： 可逆反应，正反应为放热反应，
    • 工业生产的最适条件 ：压强10～30兆帕 ，温度400～500℃ ，催化剂为铁触媒，氨气与亲戚的投料比为1:2.8
    • 调控方式
      • 增大合成氨的反应速率
        • 增大反应物的浓度，高温高压催化剂
      • 提高平衡时的转化率
        • 增大反应物的浓度，减小生成物的浓度 ，低温高压
    • 原则
      • 多，快，好，省
• 化学平衡
  • 化学平衡状态—可逆反应的正逆反应速率相等， 各物质浓度保持不变
  • 化学平衡常数—在冒温度下，可逆反应的正逆反应达到平衡， 各生成物浓度幂的积比各反应物浓度幂的积 ，用K表示
    • 浓度商Q：任何时候都可计算（与K的表达式相同）
      • K=Q,反应平衡
      • K<Q,反应逆向进行
      • K>Q，反应正向进行
  • 平衡转化率a=n( 变化了的)/ n（原）*100%
  • 平衡移动
    • 影响因素
      • 温度
        • 吸热方向对温度更敏感
      • 浓度
        • 浓度增大，反应速率增大
      • 压强
        • 增大压强，平衡向气体分子数 减小方向移动
        • 减小压强 ，平衡向气体分子数增大方向移动
      • 内因
    • 勒夏特列原理 ：减弱影响，不是消退
    • 压强平衡常数
    • 标准平衡常数
    • 等效平衡
      • 恒温恒荣情况下，反应前后气体分子数改变，前后反应物加入量需完全相同
      • 恒温恒荣情况下，反应前后气体分子数不变的可逆反应，反应物和生成物加入的起始量比例相同
      • 恒温恒压情况下，加入反应物或生成物个组分的比例相同