反应速率与平衡

第四章反應速率與平衡單元一：反應速率反應速率：指化學反應進行的快慢。一、日常生活中反應速率快慢的例子：(請由快至慢填入１～４)1：煙火爆炸只要一瞬間。2：鐵生銹需要較長的時間。3：銅生銅綠4：千年鐘乳石、石筍、石柱。二、粒子的碰撞學說定義:物質是由粒子所組成，當不同的粒子和粒子互相碰撞在一起時，就可能發生化學反應，產生新的粒子而生成新的化合物，這種因碰撞產生反應的說法就稱為『碰撞學說』(collisiontheory)。碰撞機會小碰撞機會大反應慢反應快具備以下二項條件，反應才能發生：具有足夠的能量，才能產生有效碰撞：例如：自然界的木材雖然不斷與空氣中的氧氣碰撞，卻不容易發生燃燒反應。但點火之後即可燃燒，這是因為點火前粒子雖碰撞，卻不具備足夠能量發生反應。適當的碰撞方向：如果方向不對，將無法發生反應。例：一氧化氮與臭氧分子發生碰撞時，如果方向不對，即使碰撞也無法產生反應。粒子碰撞的能量和方向(方位)，就決定了反應速率的快慢。1三、影響反應速率快慢的主要因素有：因素與反應速率的關係舉例說明反應物的性質活性越大的物質，反1.鈉加水：產生氫氣應速率越快。鎂加水：沒反應2.鐵易生鏽，不易保存。銅活性小，常被用來做裝飾品表面積反應物的接觸面積增1.灰石與鹽酸的反應：加，粒子互相碰撞的機率增加，則反應速顆粒越小的灰石產生氣泡速率越快。率變大。2.竹筷削成火煤棒比較容易點燃3.燒紙錢紙張散開比較容易點燃4.肉塊切成肉絲較易煮熟5.烤肉時木炭敲碎6.吃藥：藥粉比藥丸更快發揮藥效濃度反應物濃度增加，因鹽酸濃度越大，產生二氧化碳氣泡的速率也反應物粒子增多，碰較快撞的機會增加，反應速率變大。溫度溫度高時，物質粒子夏天食物易腐敗，是因為夏天天氣熱、溫度能量變大，運動速率高，反應速率快的緣故。增快，因此碰撞時的加速反應進行，常利用酒精燈等加熱方式升能量與次數均增加，高反應時的溫度。使得反應速率加快。催化劑催化劑又稱為觸媒（生雙氧水會分解產生氧氣與水，此反應原本的物體內的催化劑又稱酶反應速率很慢，但加入催化劑二氧化錳後，，可以加快反反應速率會變得很快。或酵素）應速率。唾液內含有澱粉酶，可將澱粉分解為麥芽糖，所以米飯咀嚼久了有甜味四、總結：物質本性：活性大，反應快濃度：濃度高，反應快濃度高，碰撞頻率增加，反應速率快表面積：顆粒小、表面積大，反應快接觸面積大，碰撞頻率增加，反應速率快24.溫度：溫度高，反應快溫度高，粒子能量增加，碰撞頻率增加，反應速率快5.催化劑：改變反應速率催化劑本身質量無變化，對產物質量亦無影響。※粒子碰撞的例題（Ａ）以粒子的觀念來看，分子間要產生化學反應時，必頇先進行什麼？(A)發生碰撞（B）分解成原子（C）原子重新排列（D）轉換狀態(Ｄ)有關粒子碰撞與化學反應之間的敘述，下列何者錯誤？(A)粒子一旦發生碰撞，不一定會產生化學反應（B）粒子具備足夠的能量，一旦發生碰撞後，才可能產生化學反應（C）粒子碰撞後，原子重新排列才會產生化學反應（D）粒子碰撞的次數越少，化學反應速率則越快(Ａ)反應時，粒子碰撞的目的為何？(A)藉由碰撞使原子重新排列成新分子(B)藉由碰撞產生較大的新原子(C)藉由碰撞，摩擦生熱產生化學粒子所需的能量(Ｃ)反應物需配合下列何項條件反應才會進行？(A)反應物發生碰撞(B)質量足夠的反應物發生碰撞(C)能量足夠的反應物發生碰撞(Ａ)在反應中，溶夜常常攪拌，發現可增加其反應速率，主要原因為(A)碰撞增加(B)碰撞減少(C)使反應溫度平均(Ｂ)實驗室最常用何 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 來增加其反應速率？(A)攪拌(B)加熱(C)磨成粉末(Ａ)在反應中，常常使用酒精燈加熱，發現可增加其反應速率，主要原因為(A)可增加其反應速率(B)可提高反應物之濃度(C)使反應溫度下降(Ｃ)在化學反應中，在反應物與產物間可能改變的是(A)元素種類(B)原子個數(C)原子排列方式(D)總質量(Ｃ)下列那一項不影響反應速率(A)濃度(B)溫度(C)密度小試身手錐形瓶裏加入一定量的硫代硫酸鈉溶液及鹽酸，用手輕搖錐形瓶並計時，直至瓶中溶液顏色恰可遮住白紙上的十字為止。實驗結果如表，附圖是將時間的倒數對溫度所繪成的曲線圖。試回答下3列問題：本實驗的目的是在探討哪兩種量間的關係？D。(A)甲、乙(B)乙、丙(C)丙、丁(D)甲、丁。(1)若四次實驗在停止計時瞬間，遮住十字的產物的量分別為W、X、Y、Z。下列何者是正確的？(A)W＞X＞Y＞Z(B)W＜X＜Y＜Z(C)W＝X＝Y＝Z(D)無法判斷。B。當溫度55℃時，遮住瓶底十字所需的時間為？C。(A)28秒(B)20秒(C)10秒(D)5秒。2.貝殼與鹽酸反應，測定甲、乙、丙、丁四實驗之反應速率快慢，則：實驗條件甲乙丙丁貝殼重2g2g2g2g貝殼顆粒大小粉狀粉狀顆粒粉狀加入20mL鹽酸的濃度1M5M1M5M反應溫度25℃25℃25℃35℃四次實驗中，反應速率快慢大小順序？丁＞乙＞甲＞丙。由甲及乙兩次實驗，可知濃度影響反應速率的快慢。由甲及丙兩次實驗，可知表面積影響反應速率的快慢。由乙及丁兩次實驗，可知溫度影響反應速率的快慢。由丙及丁兩次實驗，可知哪個變因如何影響反應速率的快慢？無法得知。單元二:可逆反應與平衡可逆反應：意義：反應物能互相作用得到生成物（正反應）；同時生成物4正反應ABCD亦會互相作用得到反應物（逆反應）的反應。正反應與逆反應能同時進行的反應，稱為可逆反應。(2)實例說明：物理變化的可逆反應：水的蒸發與凝結溶質的溶解（解離）與結晶化學變化的可逆反應：酸鹼試紙的變色硫酸銅受熱與無水硫酸銅遇水(3)不是所有的化學反應都能進行正、逆反應如：燃燒反應為不可逆的反應。2.水的蒸發與凝結：甲、乙兩杯水量相同，甲未加蓋；乙加蓋。一段時間後，發現：甲液面顯著降低，且甲瓶壁上沒有水滴附著；再隔一段時間：瓶內的水全部蒸發。（蒸發速率＞凝結速率）乙液面幾乎沒有降低，且乙瓶壁上有水滴附著；再隔一段時間：水位仍不變，達到平衡狀態。（蒸發速率＝凝結速率）乙液面為何不再降低：剛開始時：蒸發速率＞凝結速率部份水凝結於器壁液面微降因加蓋，凝結速率開始增加當，蒸發速率＝凝結速率液面不再變化達到平衡。(4)乙已達平衡後，將蓋子取下（破壞平衡），隔一段時間水位逐漸降低，直到完全蒸發。開蓋前，蒸發速率＝凝結速率。開蓋後，蒸發速率＞凝結速率。3.其他的可逆反應：(1)酸與碳酸鈣反應：2HClCaCO3CaCl2CO2H2O(2)溶質溶解（解離）與結晶反應：飽和溶液KNO3解離KNO3_硝酸鉀或糖結晶5C12H22O11(S)溶解C12H22O11結晶(aq)化學平衡：(1)化學平衡的意義：定溫的密閉系統中，一可逆反應的正、逆反應速率相等時系統不再發生明顯變化，即達化學平衡。平衡的四個條件：定溫密閉系統（和外界無質量交換）。可逆反應正逆反應速率相等。正逆反應速率相等(不是零)，反應沒有停止，屬於動態平衡。巨觀上沒有明顯變化，反應物及生成物共存，且各物種濃度不會隨時間而改變（濃度不再改變、彼此不相等）反應R速率RR正反應速率R+平衡RABCD逆反應速率R－反應時間化學平衡的移動：(1)影響化學平衡的因素：濃度。溫度。壓力。催化劑不影響化學平衡。破壞平衡：當系統中的這些因素發生改變時，原來的平衡會受到破壞平衡移動：平衡破壞後，系統會使正、逆反應速率之ㄧ增加，以達再平衡勒沙特列原理：勒沙特列所提出，以決定平衡如何移動勒沙特列原理：在一個平衡系統中，當ㄧ影響平衡的因素改變時，反應必向抵銷此因素的方向進行。（因素改變指濃度、溫度或壓力改變時）6濃度對平衡移動：濃度對平衡移動的影響－勒沙特列原理：反應向濃度少的那一方進行ABCD改變平衡的因素濃度相對比較平衡移動方向增加左側濃度時右側相對少向右移動減少右側濃度時右側相對少向右移動減少左側濃度時左側相對少向左移動增加右側的濃度時左側相對少向左移動濃度對平衡移動的影響－因有離子帶有顏色常用以探討濃度改變對平衡之影響例一：鉻酸根與二鉻酸根的平衡222CrO42HCr2O7H2O黃色橘色例二：溴水平衡，溴水紅棕色Br2H2OHBrHBrO(次溴酸)紅棕色無色小試身手1.在2CrO422HCr2O72H2O的平衡狀態下，則：(1)加入酸性物質時，使上式左邊的H+變多，反應向右方進行（正反應速率增加），溶液由黃色變為橘色。(2)加入鹼性物質時，使上式左邊的H+變少，反應向左方進行（逆7反應速率增加），溶液由橘色變為黃色。加入中性物質時，反應如何進行？不移動。(4)2-2-在酸中較為安定。（酸或鹼）CrO4在鹼中較為安定；Cr2O7(5)×2-與CrO2-的莫耳數比為2：1。（）平衡時，CrO4272.在Br2H2OHBrHBrO的平衡狀態下，則：加入酸性物質時，使上式右邊的H+變多，反應向左方進行（逆反應速率增加），溶液由無色變為紅棕色。加入鹼性物質時，使上式右邊的H+變少，反應向右方進行（正反應速率增加），溶液由紅棕色變為無色。加入中性物質時，反應如何進行？不移動。Br2（aq）在酸中較為安定；Br-在鹼中較為安定。（酸或鹼）溴水有毒，在倒入水槽前頇添加鹼性物質處理。溫度對平衡移動溫度對平衡移動的影響－勒沙特列原理：反應向熱量少的那一方進行反應為吸熱反應時：反應為放熱反應時：AB熱CDABCD熱四氧化二氮與二氧化氮的平衡－當氣體體積一定時若升高溫度：則紅棕色漸漸變濃，反應趨向正反應進行。亦即正反應速率較逆反應速率快。若降低溫度：則紅棕色漸漸變淡，反應趨向逆反應進行。亦即正反應速率較逆反應速率慢。N2O4熱2NO2（無色）（紅棕色）受熱時，顏色變深；冷卻時，顏色變淺。小試身手3.（Ａ）已知反應：N2O4（無色）2NO（紅棕色），今有一密閉的8錐形瓶中裝有NO2氣體，要讓此氣體的紅棕色變淡，應使用下列哪一種方式？（A）將錐形瓶放入冰水中（B）將錐形瓶放入熱水中（C）將錐形瓶倒立放置（D）將錐形瓶放置一段時間。壓力對平衡移動壓力對平衡移動的影響－勒沙特列原理：反應向抵銷壓力變化的方向進行壓力減小時，反應向氣體粒子莫耳數總和大的方向進行。壓力增大時，反應向氣體粒子莫耳數總和小的方向進行。氮氣與氫氣在高溫、高壓下製氨的化學平衡：當活塞壓縮時，體積縮小，壓力變大反應向係數和較小的一方進行反應向右進行（正反應速率增溫度變平衡移動方加）。熱能相對比較反應類型向3H化2NH2(g)N3(g向)右移動升溫2(時g)右側相對少吸熱反應左側相對少向左移動降溫時小試身手係數和4，較升大溫時左側相對少向左移動係數和2，較小4.（Ｂ）氮氣與氫放熱反應右側相對少向右移動降溫時氣在高溫、高壓下製氨的化學反應為一可逆反應，其平衡反應式如下：若改變反應條件時，下列何者不會使平衡反應式發生改變？（A）增加氮氣與氫氣的濃度（B）增加催化劑的量（C）增高溫度（D）增大壓力。9（Ｃ）在25℃下，某固定體積之密閉系統中的化學反應已達平衡，其平衡反應式如下：則下列敘述何者正確？（A）當系統溫度下降時，氣體顏色變深（B）當系統溫度上升時，反應向右進（C）當系統溫度上升時，N2O4分子數減少（D）當系統溫度上升時，氣體總分子數減少。2NO2N2O4＋熱量（紅棕色）（無色）6.（Ｃ）甲：KNO（固體）K＋－＋NO33乙：H2OOH－＋H＋丙：水（液體）水蒸氣上面三種平衡存在於燒杯內（如圖）的有哪些？（A）僅有甲（B）僅有乙（C）僅有甲、乙兩種（D）有甲、乙、丙三種。（Ａ）密閉容器中裝有紅棕色的NO2氣體，可以化合成無色的N2O4氣體；NO也可分解成NO。其反應式為：NO＋熱2NO2則下24224列何者操作，氣體顏色最深？（A）高溫低壓（B）高溫高壓（C）低溫高壓D）低溫低壓。高溫，深色；高壓（向係數小），淺色低溫，淺色；低壓（向係數大），深色10基測考題（Ｂ）氮氣與氫氣在高溫、高壓下製氨的化學反應為一可逆反應，其平衡反應式如下：若改變反應條件時，下列何者不會使平衡反應式發生改變？增加氮氣與氫氣的濃度(B)增加催化劑的量(C)增高溫度(D)增大壓力（Ｄ）燃燒紙張時，將紙張逐一的放入火爐中會比整疊放入火爐中，燃燒得更旺盛，下列何者為造成此現象的主要原因？(A)溫度的高低不同(B)物質對氧的活性不同(C)反應物的總體積不同(D)反應物的接觸面積不同（Ｄ）室溫下，當一化學反應已達平衡時，則下列有關此平衡狀態的敘述何者正確？(A)反應物完全耗盡(B)正反應和逆反應均停止(C)反應物和生成物濃度必相等(D)正反應速率等於逆反應速率（Ｃ）在25℃下，某固定體積之密閉系統中的化學反應已達成平衡，其反應式為：2NO2(g)NO4(g)+熱量2(g)紅棕色無色則下列敘述何者正確？(A)當系統溫度下降時，氣體顏色變深(B)當系統溫度上升時，反應向右進行(C)當系統溫度上升時，N2O4分子數減少(D)當系統溫度上升時，氣體總分子數減少11