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化学反应速率与化学平衡

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Abstract

这个章节内容主要分为 速率、平衡 和 方向三个板块.

1 化学反应速率

  1. 定义式 : \(v = \frac{\Delta{c}} {\Delta{t}}\).

Note

反应速率除了常见的通过单位时间浓度的变化来表示以外， 也可以用 \({ \frac{\Delta{m}} {\Delta{t}} }\) (单位时间质量的变化) ,
\({ \frac{\Delta{n}} {\Delta{t}} }\) (单位时间物质的量的变化) 及
\({ \frac{\Delta{P}} {\Delta{t}} }\) (单位时间压强的变化) 来表示.
因此在使用公式时要看清题目所用的单位.

  1. 常见单位 : \(mol · L^{-1} · s^{-1}\) 或 \(mol · L^{-1} · min^{-1}\) .

  2. 常见计算方法 :

公式法 :

  • 套用定义式进行计算.

  • \(eg\) :
    \(\Delta{c}_{m} = a\) , \(\Delta{t}_{m} = b\) , \(v_{m} = \frac{a} {b}\) .

化学计量数之比法 :

  • 方程中化学计量数之比等于速率之比.

  • \(eg\) :
    \(xA + yB = zC + wD\) ,
    \(v_{B} = y · \frac{v_{A}} {x}\)

  1. 影响反应速率的因素 :

  • 内因 : 反应物本身的 结构、性质.

  • 外因 :

浓度 压强 温度 催化剂
\(c\) 增大，\(v\) 增大 \(p\) 增大，\(v\) 增大 (气体) \(T\) 升高，\(v\) 增大 正催化剂增快反应速率
  1. 活化能: 反应了反应的历程.

2 化学平衡

  1. 概念 : 可逆反应中，条件一定时， \(v_{正} = v_{逆}\) 且各组分浓度不变.

  2. 特征 : 逆、转、等、定、变.

  3. 移动的因与果:

  • 方向判断 : 根据勒夏特列原理判断.
 graph TD
     BCUS["外界条件 ( $c, P, T$ ) 改变，改变前 $v_{正} = v_{逆}$"]
     --> Res1["$v_{正}^{'} \neq v_{逆}^{'}$"]
     --> Res2["再次 $v_{正}^{'} = v_{逆}^{'}$ ，各组分浓度不变"]
  1. 化学平衡常数 :

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