【5A版】大学化学-化学平衡和化学反应速率.ppt

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1、大学化学林文奇电话：13560125754（短号635754）QQ：61148208第三章化学平衡和化学反应速率第一节化学平衡和平衡常数一定条件下，不同化学反应进行的程度很不相同。两个概念：不可逆反应和可逆反应有的反应几乎能进行到底，这些几乎能进行到底的反应称为不可逆反应。2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g)实际上，大多数反应只能进行到一定的程度，只有一部分反应物能转变为产物。这种在同一条件下能同时向两个相反方向进行的化学反应称为可逆反应。例如：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)(水煤气)N2(g)+3

2、H2(g)2NH3(g)可逆性显著Ag+(aq)+Cl-(aq)AgCl(s)可逆程度小为了表示反应的可逆性，在化学方程式中用“”代替“”或“”。在可逆反应中，把从左向右进行的反应称为正反应，从右向左进行的反应称为逆反应。一、化学平衡定义：可逆反应在一定条件下，正反应速率等于逆反应速率时，反应体系所处的状态，称为“化学平衡”。例：N2O4(g)2NO2(g)在373K恒温槽中反应一段时间后，反应混合物颜色不再变化，显示已达平衡，测得平衡时N2O4、NO2浓度（表3.1）。第三节化学平衡的移动任何化学平衡都是在一定条件下的暂

3、时的动态平衡。一旦条件发生变化，原有的平衡就会被打破，从而达到另一个平衡。一、浓度对化学平衡的影响当某一可以反应达到平衡后，如果改变反应物或者生成物的浓度，哪么就会引起平衡的移动。其它条件不变时，提高反应物的浓度或减少生成物的浓度，平衡想增加生成物浓度的方向移动。注意：K不变二、压力对化学平衡的影响对于反应前后计量系数有变化的气相反应，改变压力、平衡会发生生移动。当增加压力时，平衡向气体计量系数小的方向移动。注意：1、压力的变化对固相或液相反应的平衡几乎没有影响。2、反应前后计量系数不变的气相反应，压力对它们的平衡也没有影响。3、

4、K不变三、温度对化学平衡的影响温度对化学平衡的影响与反应的热效应有关。升高温度，平衡向吸热反应方向移动，K发生改变。温度降低，平衡向放热反应方向移动，K发生改变。例：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△Hø=-92.2kJ.mol-1(放热)T1=298K，Kp1=6.2×105T2=473K，Kp2=6.2×10-1T3=673K，Kp3=6.0×10-4即T↘，平衡向放热反应（正反应）的方向移动，且Kp↗。四、催化剂对化学平衡的影响在反应中加入催化剂时，正逆反应速率同倍数地增加，平衡不发生移动，但可以缩短平衡时间。第

5、四节化学反应速率不同的化学反应其反应速率极不相同，有些反应进行的很快，如酸碱中和反应可在10-15s的时间内完成。有些反应则进行的很慢，如常温下氢气和氧气混合可以几十年都不会生成一滴水；某些放射性元素的衰变需要亿万年的时间。为了比较反应的快慢，引入了反应速率的概念。定义：单位时间内反应物或者生成物浓度改变量的正值，与反应方程式中相应物质的计量系数之比，也就是某一时间内浓度的变化量。例：2N2O5(CCl4)2N2O4(CCl4)+O2(g)t1=0sc1(N2O5)=0.200mol·L-1t2=300sc2(N2O5)=0.18

6、0mol·L-1第五节反应速率和浓度的关系不同反应的反应速率不同（取决于反应物本身的性质）同一反应1.浓度；2.气体反应：压力；3.温度；4.使用催化剂。一、基元反应和质量作用定律许多化学反应是经过一系列的步骤才实现。一步完成的的反应称为基元反应。如：CO(g)+NO2(g)→CO2(g)+NO(g)该反应是基元反应（一步进行的反应）。基元反应的速率方程符合质量作用定律：在基元反应反应中，化学反应速率与各反应物浓度相应次方的乘积成正比。所以或速率方程式v=k(CO)(NO2)上式称为该反应的速率方程式，k称为“反应速率常数”，

7、又称“比速常数”，意义是速率方程式中各种浓度均为1mol.L-1时的反应速率；其量纲由速率方程确定；k大小取决于反应物的本质，而与浓度无关，当其他条件相同时，k，则v；通常，T，则k。速率方程式表示反应速率与浓度的关系。基元反应与非基元反应基元反应—即一步完成的反应非基元反应—分若干个步骤进行的反应，又称“复杂反应”或“复合反应”。（一）基元反应1.反应速率方程可由方程式直接写出例如：基元反应CO(g)+NO2(g)=CO2(g)+NO(g)V正=k正(CO)(NO2)V逆=k逆(CO2)(NO)2.平衡常数K与k正、k逆

8、的关系:V正=V逆→平衡;k正(CO)(NO2)=k逆(CO2)(NO)[CO2][NO]/[CO)][NO2]=k正/k逆=K质量作用定律在基元反应中，反应速率与物质的量浓度的计量系数次方的乘积成正比。对于基元反应：则：且可能有，而m、n值只能由