高中化学课堂笔记

高中化学揭示化学反应速率和平衡之谜主要讲述了化学反应为什么有快有慢、反应物如何尽可能转变成生成物、化工生产能否做到又快又多，需要的收藏下图使用吧！

揭示化学反应速率和平衡之谜

• 化学反应为什么有快有慢
  • 化学反应速率
    • 定义：单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增大
    • 公式：
      • △V＝△c/△t
    • 单位：mol/L･s、mol/L･min
    • 规律:同一反应，用不同物质表示速率时可以数值不同，但其比值与方程式系数比相等
    • 化学反应的比较：不同对象具有的不同速率数值，无法直接比较快慢，一定要将各个速率做到两个统一（a.对象统一 b.单位统一）
    • 影响化学反应速率的因素
      • 内因
        • 反应物本身的性质
      • 外因
        • 固体表面积
          • 其他条件不变时，固体表面积越大，化学反应速率越快
        • 温度
          • 其他条件不变时，温度越高，反应速率越快
        • 浓度
          • 其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以加快反应速率(固体与纯液体没有浓度概念，所以改变固体的量不会改变化学反应速率)
        • 压强
          • 其他条件不变时，增大压强，反应速率加快
            • 注意：ⅰ.加强止适用于有气体参加的反应，对于液体固体几乎无影响 ⅱ.体积不变的情况下(箱子体系)，通入和反应无关的气体，压强增大，反应物浓度不变，反应速率率不变 ⅲ.恒压的情况下(活塞体系)，通入和反应无关的气体，压强不变，容器体积增大，反应物浓度减小，反应速度减慢
        • 催化剂
          • 其他条件不变时，加入催化剂一般化学反应速率加快
        • 原电池
          • 其他条件不变时，形成原电池，能加快原本的氧化还原反应的速率
• 反应物如何尽可能转变成生成物
  • 化学平衡的建立
    • 可逆反应: 当一个化学反应发生后，他的生成物在同一条件下又重新生成原来的反应物，这种化学反应称为可逆反应
      • 注意：ⅰ.①可逆符号:⇌ ②从左向右进行的反应，叫正反应，反应的快慢叫做正反应速率 ③从右向左进行的反应，叫逆反应，反应的快慢叫逆反应速率 ⅱ.①同一条件下 ②反应物生成物共存 ③反应永不停止 ⅲ.在适宜条件下，几乎所有的化学反应都是可逆反应
    • 化学平衡的建立
      • 化学平衡是可逆反应进行的终极目标，是化学可逆反应在一定条件下进行的最大限度
  • 化学平衡状态
    • 定义：是指在一定条件下的可逆反应里，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
    • 解析化学平衡的定义
      • 化学平衡对象:可逆反应
      • 化学平衡标志:V(正)=V(逆)≠0
      • 平衡表现:反应混合物中各组分的浓度保持不变
      • 是一种动态平衡，因为正逆反应均未停止
      • 化学平衡状态是维持在一定条件下的，一旦条件发生变化，平衡状态就将遭到破坏
    • 化学平衡的特征
      • 动:V(正)=V(逆)≠0（同一物质而言），动态平衡
      • 定:体系中各物质的含量是不变的(n、m、C、n%、V%、m%等等)
      • 变:化学条件改变，原平衡被破坏
    • 如何判断反应达到平衡
      • 标志一.V(正)＝V(逆)：同一物质两个不同的方向进行比较
      • 标志二.反应物中各组分的含量不变
      • 标志三.压强
      • 标志四.混合气体的平均相对分子质量 M混气＝m混气/n混气
      • 标志五.容器内气体密度 ρ＝m气/V容
  • 化学平衡移动的定义
    • 在一定条件下，一个可逆反应达到平衡状态以后，如果反映条件(如浓度、压强或温度等)改变了，原来的平衡就会被破坏，平衡混合物里各组分的百分含量也随着改变，从而在新条件下达到新的平衡，叫平衡移动
  • 平衡移动的实质：V正≠V逆
    • 若 V正＞V逆，则平衡正移
    • 若 V正＜V逆，则平衡逆移
  • 影响化学平衡移动的因素
    • 浓度对化学平衡移动的影响
      • 增加反应物浓度：V正＞V逆，正移
      • 增加生成物浓度：V逆＞V正，逆移
      • 减小反应物浓度：V逆＞V正，逆移
      • 减小生成物浓度：V正＞V逆，正移
    • 压强对化学平衡移动的影响
      • 其他条件不变时，减小压强，向气体体积增大的方向移动，增大压强，向气体体积缩小的方向移动
    • 温度对化学平衡移动的影响
      • 其他条件不变时，升高温度，向吸热的方向移动，降低温度，向放热的方向移动
    • 催化剂对化学平衡移动的影响
      • 加入催化剂，同等程度的增大正反应和逆反应的速率，缩短达平衡的时间，平衡不移动，平衡体系中各组分的百分组成不变
• 化工生产能否做到又快又多
  • 工业制硫酸
    • ⒈二氧化硫的制取（设备：沸腾炉）
      • 反应:
      • 结构特点:风帽——使空气能均匀进入炉膛内气流，将矿粉流态化而形成沸腾状，使两者充分接触
      • 措施:a.将铁矿石粉碎 b.空气过量
      • 主要成分:大量粉尘，二氧化硫，氧气，氮气等等
    • ⒉二氧化硫转变成三氧化硫（设备：接触室）
      • 反应：
      • 结构特点：热交换器——能源综合利用 多层催化氧化——使反应充分
    • ⒊硫酸的生成（设备：吸收塔）
      • 反应:
      • 结构特点：填充物——增大气体与液体的接触面积
    • ⒋尾气处理
      • 反应:
      • 思路:用浓氨水吸收，形成铵盐，可用作化肥
  • 合成氨的适宜条件
    • 反应：
    • 温度：450℃—500℃左右 压强：高压，但受设备承压能力限制
    • 提高原料利用率和产量
      • 移走氨气
      • 氮气，氢气循环使用
  • 平衡转化率（针对反应物）
    • 对于A+B⇌？C 定义A的转化率＝反应用掉A的量/初始加入A的量*100%
    • 结论：不同物质转化率可以不一样，当初始加入量为各反应物系数比时，各物质的转化率才一致
    • 规律：增加一种反应物，可以提高另一种反应物的转化率，而自己的转化率降低