无机与分析化学 教学课件 作者 王英健 尹兆明 主编第4章 化学反应速率和化学平衡.ppt

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1、第4章化学反应速率和化学平衡1.了解化学反应速度理论；理解化学平衡的概念和意义；2.掌握化学反应速率的概念；能判断浓度、温度及催化剂对反应速度的影响；3.能正确进行有关化学平衡的计算；4.能判断浓度、压力和温度对化学平衡的影响，了解化学平衡的影响因素，掌握吕.查德里原理，并解决实际生产问题。学习指南第4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4.3化学平衡的移动4.1化学反应速率【能力目标】能计算化学反应速率；会判断浓度、温度及催化剂对反应速度的影响。【知识目标】了解化学反应速率的概念和化学反应速率的表示方式；了

2、解碰撞理论和过渡状态理论；掌握质量作用定律及其应用；掌握浓度、温度、催化剂等因素对化学反应速率的影响。4.1化学反应速率4.1.1化学反应速率的定义4.1.2化学反应速率的表示方式4.1.3化学反应速率理论4.1.4影响化学反应速率的因素4.1.1化学反应速率的定义化学反应速率是指给定条件下反应物通过化学反应转化为产物的快慢，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，时间常用s、min、h、d、y。4.1.2化学反应速率的表示方式化学反应速率又分为平均反应速率和瞬时反应速率两种表示方法。平均反应

3、速率是指某一段时间内反应的平均速率，可以表示为4.1.3化学反应速率4.1.3.1碰撞理论4.1.3.2过渡状态理论4.1.3.1碰撞理论碰撞理论要点：要使化学反应发生，反应物分子必须发生碰撞。碰撞可以是反应物分子互相碰撞，也可以是与容器碰撞；只有具有足够高能量的分子发生的碰撞是有效的；碰撞的几何方位也要适当。图4-1气体分子的能量分布图(1)具有较高能量和较低能量的分子都很少，大部分分子的能量在平均能量附近，曲线下面积为某一能量范围内分子占总分子的百分率。(2)活化分子的最低能量为E1，只有能量高于E1的分子才能发生有效碰撞。

4、E1右侧面积为活化分子所占比例。百分率。(3)E1与E平均的差值为活化能。Ea=E1－E平均。反应的活化能越高，则反应物分子中活化分子比例越小。4.1.3.2过渡状态理论过渡状态理论认为：从反应物到生成物之间会形成一种势能较高的活化配合物(或活化中间体)，活化配合物所处的状态称为过渡状态；活化配合物的势能Ec较高，不稳定，会很快分解为产物或反应物；活化配合物的最低势能与反应物的平均势量之差为反应的活化能。即Ea=Ec－E平均4.1.4化学反应速率4.1.4.1浓度对化学反应速率的影响4.1.4.2压力对化学反应速率的影响4.1.

5、4.3温度对化学反应速率的影响4.1.4.4催化剂对化学反应速率的影响4.1.4.5其他因素对化学反应速率的影响4.1.4.1浓度对化学反应速率的影响(1)基元反应和非基元反应一步完成的化学反应称之为基元反应。由两个或两个以上基元反应组成的反应为非基元反应或复杂反应。如2NO＋2H2→N2＋2H2O是由三个基元反应组成的。①2NO→N2O2(快)②N2O2＋H2→N2O＋H2O（慢）③N2O＋H2→N2＋H2O（快）（2）质量作用定律质量作用定律：在一定温度下，对于基元化学反应，化学反应速率与各反应物浓度幂的乘积成正比，浓度的幂

6、改为反应方程式中相应的化学计量数。数学表达式：aA＋bB→C(基元反应)υ=k·ca(A)cb(B)2NO＋O2→2NO2υ=kc2(NO)·c(O2)（3）浓度对化学反应速率的影响在一定温度下，反应物浓度越大，反应速率就越快，反之亦然。4.1.4.2压力对化学反应速率的影响在一定温度时，增大压力，气态反应物质的浓度增大，反应速率增大；相反，降低压力，气态反应物浓度减少，反应速率减小。没有气体参加的反应，由于压力对反应物的浓度影响很小，所以压力改变，其他条件不变时，对反应速率影响不大。4.1.4.3温度对化学反应速率的影响大多数

7、化学反应随着温度的升高而加快，随着温度的降低而减慢。荷兰物理化学家范特霍夫归纳经验规律：一般化学反应，在一定的温度范围内，温度每升高10℃，反应速率增加到原来的2～4倍。催化剂是一种能显著改变化学反应速率，而本身在反应前后的组成、质量和化学性质都保持不变的物质。能加快反应速率的催化剂，叫正催化剂；能减慢反应速率的催化剂，叫负催化剂。通常我们所说的催化剂是指正催化剂。催化剂的特点：催化剂可参与反应，改变反应历程和速率；不改变反应方向，不改变反应的热效应；催化剂具有选择性，可有选择的加速某一反应，从而控制副反应的发生，减少副产品（主

8、反应达平衡时，副反应还未达平衡）。4.1.4.5其他因素对化学反应速率的影响超声波、紫外光、X射线和激光灯4.1.4.4催化剂对化学反应速率的影响4.2化学平衡【能力目标】能根据化学平衡常数计算；会书写平衡常数表达式。【知识目标】了解可逆反应、化学平衡的概念；掌