大学化学 第三章_化学平衡及化学反应速率 修改

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1、第三章化学反应速率与化学平衡3.1化学平衡3.2化学反应速率学习要点理解化学平衡的概念、掌握浓度、压力、温度对化学平衡的影响。理解反应速率的概念、表示方法和反应速率方程。理解并掌握浓度（或分压）、温度、催化剂对化学反应速率的影响。在一定条件下，既能正向进行又能逆向进行的化学反应叫可逆反应。通常用可逆符号代替方程式中的等号来表示可逆反应。2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)；可逆反应为什么有些反应好象不表现出可逆性？一是逆反应倾向比较弱，二是有些反应在进行时逆反应发生的条件尚未具备，反应物即已耗尽。3.1化学平衡uu逆u正tu正=u逆3.1.1化学平衡

2、的特征“动、定、变”(1)动:动态平衡，反应没有停止，仍在进行，只是V正=V逆，对于任一反应物质而言，消耗的分子数等于生成的分子数。(2)定：反应混合物中，各物质组成含量固定，即浓度不变。(3)变：有条件的平衡，一种外界条件对应一种平衡，外界条件发生变化时，平衡移动。例如：硫酸钡的沉淀反应，基本上是向一个方向进行，其逆反应觉察不到：Ba2++SO42-=BaSO4↓再如：氯酸钾的分解反应，在分解过程中逆反应的条件还不具备，反应物就已耗尽：2KClO3=2KCl+3O2↑MnO2△象这些反应实际上只能向一个方向进行到底的反应称为不可逆反应。3.1.2化

3、学平衡常数实验平衡常数对于一般反应aA+Bb=dD+eE浓度平衡常数C→平衡浓度压力平衡常数（气体）p→平衡分压平衡常数的意义：（1）平衡常数是可逆反应的特征常数。对同类反应来说，K值越大，反应进行得越完全；（2）由平衡常数可以判断反应是否处于平衡态和处于非平衡态时反应进行的方向。3.1.2化学平衡常数3.1.5化学平衡的移动平衡移动：从旧的平衡状态转变为新的平衡状态的过程，称为平衡移动。3.1.5化学平衡的移动这是什么现象？2NO2⇌N2O4∆H<01.浓度对化学平衡的影响对于化学反应aA+bBgG+dD增大反应物浓度或减小生成物浓度时，平衡正向移

4、动；减小反应物浓度或增大生成物浓度时，平衡逆向移动。启示:在化工生产中，为了充分利用某一反应物，常让价格相对较低的另一反应物过量，以提高前者的转化率；还可以通过从平衡系统中不断移出生成物，使平衡向右移动，提高转化率。CaCO3（s）⇌CaO（s）+CO2（g）↑CO2不断从窑炉中排出，提高了CaCO3的转化率，使CaCO3完全分解。2.压力对化学平衡的影响①压力变化只对那些反应前后气体分子数有变化的反应平衡系统有影响；②在恒温的条件下：增大压力，平衡向气体分子数减少的方向移动；减小压力，平衡向气体分子数增加的方向移动。引入与反应无关的气体（如稀有气体

5、)等容：各组分分压不变，不影响平衡。等压：反应体系增大，组分分压变小，平衡移向气体物质的量（分子数）增加的方向。3.温度对化学平衡的影响对于吸热反应:当T2>T1时，平衡右移（吸热方向）T2T1时，平衡左移（吸热方向）T2

6、某个条件（如浓度、温度、压力），平衡总是向着减弱这个改变的方向移动。法国物理化学家N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）3.2化学反应速率同一个化学反应，常常有快慢之分：如何描述化学反应的快慢？3.2.1化学反应速率化学反应速率：指给定条件下反应物通过化学反应转化为产物的速率，常用单位时间内反应物浓度的减少或者产物浓度的增加来表示。浓度常用mol•L-1，时间常用s，min，h。反应速率有平均速率和瞬时速率两种表示方法。平均速率例如反应2N2O5=4NO2+O2在一定时间内反应物及产物浓度的变化实验数据如下（300℃）前100s内反应的平均速率为：

7、只是0~100s内N2O5的分解反应的平均速率。每个时间间隔速率都不一样，而且在每个时间间隔里，任何时间内的速率都是不一样的。平均速率3.2.2反应速率理论简介1.碰撞理论首要条件-----有效碰撞。(1)能量因素活化分子:那些具有足够高的能量、能够发生有效碰撞的分子。活化能:要使普通分子成为活化分子所需的最小能量，用Ea表示。即要使1mol具有平均能量的分子转化成活化分子所需吸收的最低能量。气体分子的能量分布曲线EkEc具有一定能量的分子百分数E气体分子能量分布示意图：曲线下的面积表示气体分子百分数的总和为100%。斜线下的面积表示活化分子所占的百

8、分数Ek为气体分子的平均能量，Ec为活化分子的平均能量活化能。用符号Ea表示，单位kJ/mol。即：在一定温