化学反应速率与化学平衡.ppt

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1、第四章化学反应速率和化学平衡§4-1化学反应速率§4-2化学平衡掌握化学反应速率的概念及表示方法、影响化学反应速率的因素、可逆反应和化学平衡的概念、影响化学平衡的因素；掌握活化能的概念、碰撞理论、化学平衡常数的表达式及意义；了解质量作用定律、过渡态理论、化学反应热。学习目标§4-1化学反应速率一、化学反应速率的概念及表示方法化学反应涉及的问题反应速率反应限度化学反应是否一定进行得很快?快：木材的氧化（点燃）、爆炸反应，中和反应等。慢：金属锈蚀，食品腐烂，塑料老化等。化学反应有快有慢：HCl＋NaOH＝NaCl＋H2O千分之一秒即完成H2＋Cl2＝2HCl百分之一秒即完成救心丹几分钟见效

2、钢铁腐蚀若干年煤、石油等化石燃料的形成几千万年以上化学反应速率：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。常用单位为mol/(L·s)或mol/(L·min)、mol/(L·h)。对于同一化学反应，可以选定不同物质的浓度变化来计算反应速率。【例】N2+3H2=2NH3初始t11.03.00.0mol·L-12秒后t20.82.40.4mol·L-1对于同一化学反应，选定不同的对象计算反应速率不同，所以书写时要注明具体的物质。对于化学反应：aA+bB→gG+hH采用不同物质定义的反应速率之间存在关系：三个数值反映的是同一反应进行的快慢,但数值并不相等。关键是物质前面的化学计量数

3、不一样。没合适的取向没足够的能量足够的能量+合适的取向投篮化学反应化学反应的实质是反应物分子内旧键断裂，形成生成物分子中新的化学键，这种转化过程必须提供足够的能量方可实现。反应物分子间的相互碰撞，是发生化学反应的前提。据测定，在标准状况下，分子相互碰撞频率的数量级高达1032次/(dm3·s)，如果每次碰撞都能发生化学反应，气体反应物之间的反应都会爆炸性的发生。这就说明在众多的碰撞中，只有极少数能量较高的分子间碰撞才能发生反应，这些能发生化学反应的碰撞称为有效碰撞。二、碰撞理论1.有效碰撞能发生有效碰撞的分子称为活化分子，活化分子比其他一般的分子具有更高的能量。活化分子在总分子数中占有

4、的比例越高，则有效碰撞的次数越多，反应速率也也越快。在一定条件下，体系中反应物分子具有一定的平均能量(E)，活化分子具有的平均能量为(E*)，把活化分子的平均能量(E*)与反应物分子的平均能量(E)之差，称为活化能(Ea)。2.活化分子与活化能普通分子要吸收足够能量才能转变为活化分子，才能发生有效碰撞。所以活化能的大小是决定化学反应速率的重要因素。由于不同的物质具有不同的活化能，一般来说，活化能小的反应，速率越快。反应速率还与碰撞方位有关，只有能量足够大，且方位适宜的分子间的碰撞才是有效碰撞。2.活化分子与活化能活化分子百分数：（活化分子数/反应物分子数）×100%化学反应速率主要取决

5、于：普通分子活化能活化分子合理取向碰撞有效碰撞新物质单位体积内活化分子数有效碰撞的几率有利的——越快越好！有害的——越慢越好！能否控制化学反应速率呢？化学反应速率是由反应物的性质决定的其他因素内因（决定性因素）浓度催化剂压强温度影响化学反应速率的因素在相同条件下，等质量(金属颗粒大小相同)的下列金属与足量1mol/L盐酸反应时，速率最快的是A镁B铝C钠D铁§化学反应速率是由反应物的性质决定的；内因是主要因素外因主要有浓度、压强、温度和催化剂三、影响反应速率的因素实验7-1：在不同浓度的Na2S2O3溶液中同时加入同体积同浓度的稀硫酸，发生如下反应：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO

6、4+S↓+SO2↑+H2O观察出现黄色混浊的快慢，结果是浓溶液的反应速率大1.浓度对化学反应速率的影响在稀的水溶液中，发生反应：H2O2+2H++2Br-→2H2O+Br2其他条件不变，仅改变反应物的浓度，对它进行反应速率测定，数据如下：实验编号c0/mol/Lv0(H202)H2O2H+Br-mol/L10.100.100.101.020.010.100.100.1030.100.010.100.1040.100.100.010.10结论：在其他条件不变时，增大反应物浓度，可以增大反应速率结果：H2C2O4溶液浓度大，KMnO4先褪色2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2S

7、O4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O本质原因反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞的几率增加，反应速率增大。浓度结论：增加反应物的浓度，反应速率加快；减小反应物的浓度，反应速率减小。2.压力对化学反应速率的影响结论：当温度一定时，气体所受压力增大，气体的体积会缩小，单位体积内气体的分子数（即气体物质的浓度）会增加。因此，对于有气体物质参加的反应，增大压力，即增大反应物的浓度，反应速率加快。压力只对有气体参加的化学反应的反应速率