化学反应速率与化学平衡知识点（溶液与化学反应速率）

溶液

（一）分散系

1．分散系

化学上把一种或几种物质分散成很小的微粒分布在另一种物质中所组成的体系。

分散成粒子的物质叫分散质，另一种物质叫分散剂。

分散质、分散剂均可以是气态、液态或固态。

2．四种分散系比较

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（二）溶液

1．溶液：一种或几种物质分散到另一种物质里所形成的均一稳定的混合物叫作溶液。特征是均一、稳定、透明。

2．饱和溶液、溶解度

（1）饱和溶液和不饱和溶液：

在一定温度下，在一定量的溶剂里，不能再溶解某种溶质的溶液，叫作这种溶质的饱和溶液；

还能继续溶解某种溶质的溶液，叫作不饱和溶液。

（2）溶解度：

在一定温度下，某固体物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量，叫作这种物质在这种物质在这种溶剂里的溶解度。

常用s表示。质量分数ω=S(100 s)×100%

（3）温度对溶解度的影响

固体物质的溶解度，一般随温度升高而增大（食盐溶解度变化不大；Ca(OH)2溶解度随温度升高而减小）。

气体物质溶解度，随温度升高而减小，随压强增大而增大。

（4）溶解度曲线：

用纵坐标表示溶解度。横坐标表示温度。

根据某溶质在不同温度时溶解度，可以画出该物质溶解度随温度变化曲线，称之为溶解度曲线。

3．了解几个概念：结晶、结晶水、结晶水合物、风化、潮解

（1）结晶：从溶液中析出晶体的过程。

（2）结晶水：以分子形式结合在晶体中的水，叫结晶水。

它较容易分解出来，如：

Na2CO3·10H2O=Na2CO3 10H2O

CuSO4·5H2O=CuSO4 5H2O

（3）结晶水合物：

含有结晶水的化合物叫结晶水合物。

结晶水合物容易失去结晶水。

常见的结晶水合物有：

Na2CO3·10H2O（纯碱）

CuSO4·5H2O（胆矾、蓝矾）

FeSO4·7H2O（绿矾）

ZnSO4·7H2O（皓矾）

MgCl2·KCl·6H2O（光卤石）

KAl(SO4)2·12H2O

或K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O（明矾）

CaSO4·2H2O（石灰膏）

H2C2O4·H2O（草酸）。

（4）风化：

结晶水在常温和较干燥的空气里失去部分或全部结晶水的现象叫风干。

（5）风化本质：

结晶水合物分解Na2CO3·10H2O（无色晶体）=Na2CO3·H2O（白色粉末） 9H2O

（6）风化现象：

由晶体状逐渐变成粉末。因此，凡具有此现象的自然过程过程都可称为风化。

如岩石的风化，它显然不属于结晶水合物失去结晶水的过程。

（7）潮解：

某些易溶于水的物质吸收空气中的水蒸汽，在晶体表面逐渐形成溶液或全部溶解的现象叫潮解。

（8）易潮解的物质有：

CaCl2、MgCl2、NaOH等。

（9）粗盐易潮解，而精盐不易潮解。

这是因为粗盐中含有少量MgCl2杂质的缘故。

4．胶体

（1）定义：分散质的微粒在1nm～100nm之间分散系，叫作胶体。

（2）分类：按分散剂的状态分为

液溶胶：Fe(OH)3胶体、淀粉溶液

固溶胶、有色玻璃

气溶胶：烟、云、雾。

（3）性质：

①丁达尔现象（可用来鉴别胶体和溶液）

②布朗运动

③电泳现象

④胶体聚沉（加入电解质、加入带异种电荷的胶体、加热，均可使胶体聚沉）。

5．胶体的应用（解释问题）

①沙洲的形成

②卤水点豆腐

③明矾（或FeCl3）净水

④工业制皂的盐析

⑤冶金工业电泳除尘

化学反应速率、化学平衡

（一）化学反应速率

1．定义：化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的，通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。

单位：mol/(L·min)或mol/(L·s) v=△c·△t

2．规律：同一反应里用不同物质来表示的反应速率数值可以是不同的，但这些数值，都表示同一反应速率。

且不同物质的速率比值等于其化学方程式中的化学计量数之比。

如反应mA nB=pC qD 的v(A)：v(B)：v(C)：v(D)=m：n：p：q

3．影响反应速率的因素

内因：

参加反应的物质的结构和性质是影响化学反应速率的决定性因素。

例如H2、F2混合后，黑暗处都发生爆炸反应，化学反应速率极快，是不可逆反应。

而H2、N2在高温、高压和催化剂存在下才能发生反应，化学反应速率较慢，由于是可逆反应，反应不能进行到底。

外因：

①浓度：当其他条件不变时，增大反应物的浓度，单位体积发生反应的分子数增加，反应速率加快。

②压强：对于有气体参加的反应，当其他条件不变时，增加压强，气体体积缩小，浓度增大，反应速率加快。

③温度：升高温度时，分子运动速率加快，有效碰撞次数增加，反应速率加快，一般来说，温度每升高10℃反应速率增大到原来的2～4倍。

④催化剂：可以同等程度增大逆反应速率。

⑤其他因素：增大固体表面积（粉碎），光照也可增大某些反应的速率，此外，超声波、电磁波、溶剂也对反应速率有影响。

【注意】

①改变外界条件时，若正反应速率增大，逆反应速率也一定增大，增大的倍数可能不同，但不可能正反应速率增大，逆反应速率减小。

②固体、纯液体浓度视为常数，不能用其表示反应速率，它们的量的变化不会引起反应速率的变化，但其颗粒的大小可影响反应速率。

③增大压强或浓度，是增大了分子之间的碰撞几率，因此增大了化学反应速率；

升高温度或使用催化剂，提高了活化分子百分数，增大了有效碰撞次数，使反应速率增大。

（二）化学平衡

1．化学平衡状态：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不变的状态

2．化学平衡状态的特征

（1）“等”即 V正=V逆>0。

（2）“动”即是动态平衡，平衡时反应仍在进行。

（3）“定”即反应混合物中各组分百分含量不变。

（4）“变”即条件改变，平衡被打破，并在新的条件下建立新的化学平衡。

（5）与途径无关，外界条件不变，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，都可建立同一平衡状态（等效）。

3．化学平衡状态的标志

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①v(B耗)=v(B生)

②v(C耗):v(D生)=x : y

③c(C)、C%、n(C)%等不变

④若A、B、C、D为气体，且m n≠x y，压强恒定

⑤体系颜色不变

⑥单位时间内某物质内化学键的断裂量等于形成量

⑦体系平均式量恒定（m n ≠ x y）等

4．影响化学平衡的条件

（1）可逆反应中旧化学键的破坏，新化学键的建立过程叫作化学平衡移动。

（2）化学平衡移动规律——勒沙特列原理

如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。

①浓度：增大反应物（或减小生成物）浓度，平衡向正反应方向移动。

②压强：增大压强平衡向气体体积减小的方向移动。减小压强平衡向气体体积增大的方向移动。

③温度：升高温度，平衡向吸热反应方向移动。降低温度，平衡向放热反应方向移动。

④催化剂：不能影响平衡移动。

5．等效平衡

在条件不变时，可逆反应不论采取何种途径，即由正反应开始或由逆反应开始，最后所处的平衡状态是相同；一次投料或分步投料，最后所处平衡状态是相同的。

某一可逆反应的平衡状态只与反应条件（物质的量浓度、温度、压强或体积）有关，而与反应途径（正向或逆向）无关。

（1）等温等容条件下等效平衡。

对于某一可逆反应，在一定T、V条件下，只要反应物和生成物的量相当（即根据系数比换算成生成物或换算成反应物时与原起始量相同），则无论从反应物开始，还是从生成物开始，二者平衡等效。

（2）等温、等压条件下的等效平衡。

反应前后分子数不变或有改变同一可逆反应，由极端假设法确定出两初始状态的物质的量比相同，则达到平衡后两平衡等效。

（3）在定温、定容情况下。

对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，只要反应物（或生成物）的物质的量的比值与原平衡相同，两平衡等效。

6．化学平衡计算时常用的2个率

（1）反应物转化率

=转化浓度÷起始浓度×100%

=转化物质的量÷起始物质的量×100%。

（2）产品的产率

=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%。

7．催化剂

能改变其他物质的化学反应速率，本身在反应前后质量和性质都不变的物质。

通常说的催化剂是指能加快化学反应速率的正催化剂，也有减慢化学反应速率的负催化剂或阻催化剂。

在反应中加负催化剂能大大延缓反应速率，使人们不需要的化学反应如金属的锈蚀，食物的腐烂，塑料的老化尽可能慢地发生。

催化剂的催化作用具有很强的选择性，某种催化剂往往只能催化某一种反应或某一类反应。使用生物酶制剂时的选择性更为突出

常用的催化剂及催化反应

二氧化锰

氯酸钾分解制氧气；过氧化氢分解成水和氧气。

五氧化二钒

二氧化硫催化氧化成三氧化硫。

铁触媒 合成氨。

铂或铂铑合金 氨的催化氧化。

硫酸汞 乙炔水化制乙醛。

醋酸锰 乙醛氧化制乙酸。

镍

不饱和烃及其他不饱和有机物与氢气的加成反应。

三溴化铁 笨的溴化制溴苯。

使用催化剂进行催化反应时，要注意对反应物的净化，避免带入的某些杂质使催化剂丧失催化功能，这种作用称作催化剂中毒。

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