化学反应速率与化学平衡

化学反应速率与化学平衡该知识点的大致概括，化学反应速率和化学平衡是化学反应过程中的两个重要概念。

化学反应速率与化学平衡

• 化学反应速率
  • 化学反应速率及计算
    • 含义：表示化学反应进行快慢的物理量，任何化学反应的快慢都表现为有关物质的量随时间变化的多少。
    • 同一反应不同物质的反应速率：1.mA（g）+nB(g）=pC+qD（g），有V（A)=-c/T,V(B)=-C/T,V(C)=-c/T,V(D)=-c/T。2.V(A)/m=V(B)/n=V(C)/p=V(D)/q,或V(A):V(B):V(C):V(D)=m:n:p:q
    • 化学反应速率的计算
  • 影响化学反应速率的因素
    • • 浓度（增大反应物浓度，化学反应速率增大；反之相反）温度（升高温度，化学速率增大；反之相反）催化剂（改变增大或减慢化学反应速率）压强（有气体的反应，增大压强，化学反应速率增大；反之相反——实质是改变浓度对速率产生影响）
  • 活化能
    • 基元反应和反应机理
      • 基元反应：指反应中能一步直接转化为产物的反应，又称简单反应（先决条件：反应物分子必须发生碰撞）。
      • 反应机理：指反应历程
    • 有效碰撞
      • 概念：能发生化学反应的碰撞
      • 条件：1.反应物分子必须有一定能量。2.碰撞时有合适的取向
      • 本质：引发化学键断裂从而发生化学反应
    • 活化能与活化分子
      • 活化分子：有足够的能量发生有效碰撞的分子
      • 活化能：
    • 与反应速率的关系：1.活化能越高，反应速率越小。2.活化能越低，反应速率越大
    • 从碰撞的理念思考外界环境对反应速率的影响
      • 1.浓度：增反应物浓度，速率增大。2.温度：改变活化分子百分数，升温，百分数增大，速率增大。3.压强：改变气体浓度，增压，速率增大。4.催化剂：改变活化分子百分数，降低活化能，速率增大。
• 化学平衡
  • 化学平衡状态
    • 概念：在逆反应体系中，当正反应、逆反应速率相同时，反应物和生成物浓度不变，即体系组成不随时间改变。
    • 特征：1.逆反应。2.动态平衡。3.V(正）=V（逆）。4.反应物、生成物浓度和百分含量不变。5.条件改变，平衡改变，会建立新平衡。
  • 化学平衡常数
    • • 浓度商（Q)和平衡常数（K) 公式：
      • 影响化学平衡常数的因素：1.通常只受温度影响。2.当Q=K,化学反应达到平衡。
      • 化学平衡常数的应用
        • 判断正反应进行的程度：K越大，反应进行的越完全，反应物的转化率越大。K越小，反应进行的不完全，反应物的转化率越小。
        • 判断可逆反应进行的方向：Q<K(可逆反应向正反应方向进行）。Q>K(可逆反应向逆反应进行）。Q=K(可逆反应达到平衡）。
    • 平衡转化率
      • 概念：指可逆反应达平衡时，转化为目标产物的某种原料的量（物质的量、物质的量浓度）占该种原料起始量的百分数
      • 公式：
  • 影响化学平衡的因素
    • 1.浓度影响：增加反应物浓度，平衡向正反应移动。减小生成物浓度，平衡向逆反应移动。增大生成物浓度，反应向逆反应移动。减小生成物浓度，平衡向正反应移动。
    • 2.压强影响
      • • 反应后气体体积减小（m+n>p+q）
          • 增大压强，平衡正向移动V（正）>V(逆）
          • 减小压强，平衡逆向移动V（正）<V（逆）
        • 反应后气体体积增大（m+n<p+q）
          • 增大压强，平衡逆向移动V（正）<V（逆）
          • 减小压强，平衡正向移动V（正）>V（逆）
    • 3.温度影响
      • 吸热反应
        • 升高温度，平衡向正移动
        • 降低温度，平衡向逆移动
      • 放热反应
        • 升高温度，平衡向逆移动
        • 降低温度，平衡向正移动
    • 4.催化剂影响
      • 无影响，只改变正反应、逆反应的速率
  • 化学平衡的移动
    • 勒夏特列原理（化学平衡移动原理）
      • 改变平衡的一个因素（温度、压强、浓度），平衡向着减弱这种改变的方向移动。
• 化学反应方向
  • 自发过程与自发反应
    • 自发过程
      • 概念:在一定温度和压强下，不借助外力就能自发进行的过程
      • 特点：体系趋向于从高能转化为低能状态，且体系会对外做功或吸收热量。
    • 自发反应与非自发反应的判断
      • 自发反应（无需借助外力就能能进行，为化学反应）
      • 非自发反应（需要借助外力才能进行，为化学反应）
  • 焓变、熵变与反应方向
    • 焓变与反应自发方向的关系
      • 1.大多数吸热反应能自发进行，有的在常温不自发在高温可自发。
      • 2.有些吸热反应也可以自发进行
      • 总结：化学反应有向焓变减小的方向进行的倾向，但不能只依据焓变判断化学反应方向。
    • 焓变与反应自发方向的关系
      • 熵与熵增原理
        • 熵：表示体系混乱程度大小的物理量（熵值越大，体系混乱度越大）
        • 熵增原理：体系向自发地向混乱度增加【熵增，即S(生成物）-S（反应物）】的方向转变的倾向，该判断方法有局限性。
    • 自由能与化学反应的方向
      • 自由能：等温、等压的封闭体系中，自由能的变化综合反映了体系的焓变和熵变对自发过程的影响：G=H-TS（除了T其它的都是差值）
      • 自由能与化学反应的方向：G<0时，反应自发进行。G>0时，反应处于平衡。G>0时，反应不自发。
• 化学反应的调控
  • 工业合成氨适宜条件的选择
    • 合成氨反应的特点：该反应（可逆反应）是气体总体体积减小的反应，即S（生成物）-S(反应物）<0
    • 工业合成氨适宜条件的分析：1.压强【一般采用压强为10MPa---30MPa】。2.温度【一般采用温度为400----500度】。3.催化剂【一般用铁触媒作催化剂，在温度为500度左右活性越大所以一般选在温度在400----500度】
  • 化学反应的调控
    • 影响化学反应的两因素
      • 内因：参与反应的物质组成、结构、性质等本身因素
      • 外因：温度、压强、浓度、催化剂等外界因素