第2章化学反应的方向限度与速率知识点总结2023-2024学年高二化学人教版选择性必修1

第2章化学反应的方向、限度与速率第1节化学反应的方向反应焓变与反应方向1、ΔH<0有利于反应自发进行，但自发反应不一定要ΔH<0。焓变只是反应能否自发进行的一个因素，但不是唯一因素。只根据焓变来判断反应方向是不全面的。二.反应熵变与反应方向1.熵：用来度量体系混乱程度的物理量。2.符号：S单位：J·mol1·K13.体系混乱度越大，熵值越大。纯物质的熵值的大小与物质的种类、数量、聚集状态以及温度、压强等因素有关。例如，同一条件下，不同物质的熵不同；同一物质，S(g)>S(l)>S(s)。4、熵变(ΔS)和熵增原理ΔS=反应产物的总熵－反应物的总熵对于确定的化学反应，在一定条件下具有确定的熵变。ΔS>0反应体系混乱度增大ΔS<0反应体系混乱度减小ΔS＞0的反应，其数值越大越有利于反应自发进行，但不绝对，熵减小的反应也有能自发进行的。注意：（1）与焓变类似，熵变只是反应能否自发进行的一种因素；（2）熵变(ΔS)只取决于体系的始态和终态，与变化的途径无关；（3）熵判据只判断一定条件化学反应能否自发进行，与化学反应速率无关。总结：自发过程的两大变化趋势：（1）能量趋于减小（焓减）（2）混乱度趋于增大（熵增）三.用焓变与熵变综合判断反应方向研究表明，在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下，化学反应的方向可以用反应的焓变和熵变来综合判断，判据为ΔH－TΔS。ΔH－TΔS<0反应正向能自发进行ΔH－TΔS=0反应达到平衡状态ΔH－TΔS>0反应正向不能自发进行在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下，自发反应总是向着ΔH－TΔS<0的方向进行，直到达到平衡状态。该判据指出的是化学反应正向进行的趋势。大大高小小低小大皆行大小皆停 第2节化学反应限度一、化学平衡常数1、化学平衡常数定义：在一定温度时，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物平衡浓度的幂之积与反应物平衡浓度的幂之积的比值是一个常数.简称：平衡常数符号：K单位：(mol·L1)c+dabaA+bB⇌cC+dD化学平衡常数关系式书写规则

(1)如果反应中有固体和纯液体参加，它们的浓度不应写在平衡关系式中，因为它们的浓度是固定不变的，化学平衡关系式中只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度。如：CaCO3(s)⇌CaO(s)+CO2(g)K=c平(CO2)mol·L1(2)同一个可逆反应，平衡常数的表达式不是唯一的，它与化学方程式的书写方式有关。书写方式不同，各反应物、生成物的化学计量数不同，平衡常数表达式就不同。每个化学方程式都有自己的平衡常数关系式及相应的平衡常数。对于同一个反应，正反应和逆反应的平衡常数互为倒数。K3=1/K2平衡常数的单位与化学方程式表示形式相对应K2=K12K1K2K3方程式如果相加(或减)，则总热化学方程式的焓变应为两热化学方程式的焓变之和(或差)，而平衡常数则为两方程式平衡常数的乘积(或商)。①C(s)+CO2(g)==2CO△H1K1②CO(g)+H2O(g)==H2(g)+СO2(g)△H2K2③C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g)△H3K3△H3=△H1+△H2K3=K1·K2.3、化学平衡常数的意义(1)对于同类型反应，平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度（即反应限度），平衡常数的数值越大，说明反应可以进行得越完全。(2)一般说来，如果一个反应的平衡常数大于105，通常认为反应可以进行得较完全；相反，如果一个反应的平衡常数小于10－5，则认为这个反应很难进行。4.平衡常数影响因素(1)平衡常数只受温度影响，与反应物或生成物的浓度、压强以及是否使用催化剂无关，温度不变，K不变。(2)升高温度，反应向吸热方向进行；降低温度，反应向放热方向进行。即对于放热反应，温度越高，平衡常数越小；反之越大。对于吸热反应，温度越高，K越大，反之越小。因此，在使用平衡常数时应注明温度。aA+bB⇌cC+dD平衡转化率1、用平衡常数来表示反应的限度有时不够直观，常用平衡转化率α来表示反应限度。三、反应条件对化学平衡的影响1、化学平衡状态特点2、化学平衡移动3、反应条件对化学平衡的影响升高温度，平衡向吸热方向移动,降低温度，平衡向放热方向移动增大反应物的浓度，平衡正向移动；减小反应物浓度平衡逆向移动。压强对化学平衡的影响结论：①Δvg≠0：增大压强，化学平衡向化学方程式中气态物质化学式前系数减小的方向移动；减小压强，化学平衡向化学方程式中气态物质化学式前系数增大的方向移动。②Δvg=0，改变压强，平衡不移动。注意：①压强改变只影响有气体参加或生成的可逆反应。对于只涉及固体或液体的反应，压强对平衡体系的影响极其微弱，可以不予考虑。②压强对化学平衡的影响关键是看压强改变是否引起浓度的改变。催化剂对化学平衡的影响使用催化剂是由于改变了化学反应的途径，降低了反应的活化能，因此使反应速率加快。催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，因此对化学平衡移动没有影响，但可以缩短达到平衡所需要的时间。化学反应速率与化学平衡图像第3节化学反应速率一、化学反应是有历程的1、基元反应大多数化学反应都是分几步完成的。其中的每一步反应称为基元反应二、化学反应速率的表示方法截取三根镁条，分别称重，再让它们分别与浓度不同的过量盐酸反应，你认为可以有哪些方式表示该化学反应的速率呢？1、化学反应速率的表示方法(1)表示方法对于反应体系体积不变的化学反应aA＋bB=dD＋eE，可以用单位时间内某物质浓度(或质量、物质的量等)的改变量(取绝对值)来表示。(2)数学表达式及单位提醒①不能用固体或纯液体的浓度变化表示反应速率。②反应速率表示一段时间内反应的平均速率。(3)特点①同一反应选用不同的反应物或反应产物表示化学反应速率，数值可能不同，但表示的意义相同。②各物质表示的化学反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质化学式前的系数之比。aA＋bB=dD＋eEv(A)∶v(B)∶v(D)∶v(E)＝a∶b∶d∶e化学反应速率如何测定1．测定原理由于物质的某些物理性质(如压强、体积、吸光度、电导率等)与其物质的量或浓度存在函数关系，因此人们常用物理方法，通过准确而快速地测定反应物或反应产物浓度的变化来确定化学反应速率。2．测定方法(1)量气法：通过测量释放出一定体积的气体的时间来测定反应速率，或测定一定时间内气体压强的变化来测定反应速率。(2)比色法：用分光光度计测量物质对特定波长光波的吸光度，从而测定参与反应的某一物质的浓度，据此计算化学反应速率。(3)电导法：根据离子导电能力的差异，可以通过电导率的变化测定反应物中离子浓度的变化，进而计算化学反应速率。三、外界条件对化学反应速率的影响1、反应速率常数一个化学反应的速率与参与反应的物质的浓度的关系式是实验测定的结果，不能随意根据反应的化学方程式直接写出。对于很多反应，这种关系式中浓度的方次与化学方程式中的系数并无确定关系。压强对反应速率的影响（1）对于有气体参加或气体生成的反应，在其他条件一定时，通过改变容器体积引起压强变化时，压强与浓度成正比，增大压强，化学反应速率增大，减小压强，化学反应速率减小。（2）对于只涉及液体和固体的反应，压强的改变对化学反应速率几乎没有影响。（3）压强改变，要引起浓度改变，化学反应速率才会改变。3、温度对化学反应速率的影响温度对化学反应速率的影响是多种多样的。对于大多数反应，温度升高化学反应速率加快，但加快的程度不同。不同的化学反应，温度对反应速率的影响不同。总结：不同化学反应活化能不同，温度对化学反应速率影响不同。Ea值越大，改变温度对反应速率的影响程度就越大。4、催化剂对化学反应速率的影响使用催化剂可以降低反应的活化能，增大化学反应的速率常数。结论：同一反应，使用不同的催化剂，反应历程不同，活化能不同，反应速率不同。5、