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A-level化学知识点梳理系列(十二)

点击量:     发布日期:2017-03-21 13:34    作者:四老师
化学平衡与化学反应速率(二)
 在上一讲的内容中,我们了解了可逆反应及其平衡的移动。本讲的内容将分为三个部分,首先是平衡的原理在工业化学中的应用,第二部分是酸碱平衡,最后是化学反应速率。 
       一、化学平衡与工业化学
       1、Haber process for ammonia production哈勃反应制氨气
       利用勒夏特列原理回答以下问题
      (1)What happens if we increase the pressure?
      (2)What happens if we decrease the temperature? (forward reaction is exothermic)
      (3)What happens if we remove ammonia by condensing it to a liquid? 
       2、 Contact process for sulfuric acid production接触法制硫酸
       利用勒夏特列原理回答以下问题
     (1)What happens when we increase the pressure?
     (2)What happens if we decrease the temperature?
       二、酸碱平衡
       酸碱的简单定义:
       An acid is a substance which releases hydrogen ions when it dissolves in water.
       酸就是溶解在水中能释放出氢离子的物质。
       A base is a substance that neutralizes an acid. A base which is soluble in water is called an alkali.
       碱就是能中和酸的物质。注意base和alkali的区别。
       另一种定义:
       A Bronsted-Lowry acid is a proton donor.
       酸就是能提供氢离子(即质子)的物质。
       A Bronsted-Lowry base is a proton acceptor.
       碱就是能接受氢离子(即质子)的物质。
       Substances like water, which can act as either acids or bases are described as amphoteric.
       同时具备酸和碱的物质具有两性。
       If a reactant is linked to a product by the transfer of a proton, we call this pair a conjugate pair.
       如果两种物质能够通过质子的转移互相转化,那么就称为共轭对。
       strong acids/bases: acids/bases which dissociate almost completely in solution
       weak acids/bases: acids/bases which are only partially dissociated in solution
       强酸和强碱能完全电离,弱酸和弱碱只能够部分电离,因此形成电离平衡。
       三、化学反应速率
       rate of a reaction = change in amount of reactants or products / time
       化学反应速率的定义是单位时间内,反应物或者生成物的物质的量的改变量。
       collision theory: in order to react with each other, particles must collide in the correct orientation and with sufficient energy
       碰撞理论:反应物粒子要发生有效碰撞,既要有正确的方向,又要具备足够的能量。
       The minimum energy that colliding particles should possess for a successful collision is called the activation energy.
       为了使粒子能发生有效碰撞,至少需要具备的能量称为活化能。
       A reaction will speed up if:
       1 、the frequency of collisions increases
       2、  the proportion of particles with energy greater than the activation energy increases
       化学反应速率提高的两个条件:碰撞频率增加,或者具备大于活化能的粒子的比例提高。
      (1)the effect of concentration/pressure on rates of reaction
       浓度/压强对于化学反应速率的影响(通过改变碰撞频率)
     (2)the effect of temperature on rates of reaction 
       温度对于化学反应速率的影响(通过以下两个方面,第二方面起主要作用)
       Increasing the temperature increases the rate of reaction because:
       1、 the frequency of collisions is increased
       2、 the proportion of particles exceeding the activation energy increases
     (1) the effect of catalyst (enzyme) on rates of reaction 
       催化剂对化学反应速率的影响(通过改变活化能)
       Enzymes are specific. They are sensitive to temperature and pH.
       酶是一种特殊的催化剂,通常是生物体内的蛋白质,催化特异反应,对温度和pH值很敏感。
       为了理解以上概念,我们来看一道真题。
       s12-qp11
 
       解析:特别注意这道题考察的是化学反应速率而非平衡。A选项催化剂颗粒变小,与反应物的接触面积变大,可以增加化学反应速率。B选项提高压强,C选项提高温度,这些都是可以增加反应速率的。D选项移除生成物,可以使平衡正向移动,但是不会增加正反应的速率,所以选择D。
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