大专无机化学-化学反应速率与化学平衡课件.ppt

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1、化学综合第三课化学反应速率和化学平衡化学反应速率化学反应速率：一定条件下单位时间内某化学反应的反应物或生成物浓度的变化反应A+BY+Z△t：时间间隔，单位s（秒）、min（分）或h（小时）△c(A)：在△t时间间隔内A物质浓度的变化，mol·L-1△c(Y)：在△t时间间隔内Y物质浓度的变化，mol·L-1习惯上，反应速率为正值化学反应速率例如，在给定条件下，合成氨反应：N2+　3H2─→2NH3起始浓度/mol·L-12.0　　3.0　　　02s末浓度/mo1·L-11.8　　2.4　　0.4该反应平

2、均速率若根据不同物质的浓度变化可分别表示为：化学反应速率N2+3H2─→2NH3对于配平的反应aA+bByY+zZa、b、y、z：化学计量数在表示反应速率时必须指明具体物质平均速率与瞬时速率△t取无限小，则平均速率的极限值即为在某时刻反应的瞬时速率瞬时速率是不断变化的以后提到的反应速率都是瞬时速率例题对于合成氨反应N2+3H2─→2NH3，在三个时刻测得的瞬时反应速率分别为：问：哪个时刻反应进行的最快？影响反应速率的因素首先是反应物的本性浓度温度催化剂其他元反应和非元反应元反应：一步就能完成的反应2NO2

3、(g)2NO(g)+O2(g)非元反应：分几步进行的反应2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)第一步2NO+H2N2+H2O2第二步H2O2+H22H2O经验速率方程对于元反应aA+bByY+zZ反应速率对于体积恒定的气体反应c(A)和c(B)分别为反应物A和B的浓度k为用浓度表示的反应速率常数p(A)和p(B)分别为反应物A和B的分压k’为用浓度表示的反应速率常数经验速率方程k和k’由化学反应本身决定，是化学反应在一定温度时的特征常数；浓度（或分压）相同条件下，k或k’值越大，反应

4、速率越大k值与温度、催化剂等因素有关，对于给定的反应k值与反应物的浓度无关对于非基元反应，不能只根据反应式写出其反应速率方程，必须由实验测定温度对反应速率的影响温度升高加速反应进行，温度降低减慢反应进行夏天食物易变质，高压锅煮饭易熟等等温度对反应速率的影响见课本表格温度是实际生产中比较容易控制的因素催化剂与反应速率催化剂：能显著影响化学反应速率而本身的组成、质量和化学性质在反应前后不变的物质正催化：加速反应速率负催化：减慢反应速率催化剂具有选择性，往往只对某些特定的反应有催化作用相同的反应物在不同的条件下使

5、用不同的催化剂可能得到不同的产物酶作为催化剂的特点高选择性条件温和成本高、易失活影响反应速率的其他因素增大接触机会破碎固体（固固、固液）喷淋（气液）搅拌（固液，液液）让生成物及时离开反应界面其他形式的能量超声波紫外光激光、高能射线等反应速率小结化学反应速率的定义影响反应速率的因素元反应和非元反应经验速率方程和反应速率常数温度催化剂其他可逆反应不可逆反应：一定条件下，反应物几乎能完全转变为生成物，而生成物几乎不能再变为反应物可逆反应：一定条件下，反应既能向正方向进行又能向逆方向进行化学平衡化学平衡是一种状态单

6、位时间内正反应使反应物减少的量等于逆反应使反应物增加的量宏观：各种物质的浓度或分压不再改变微观：反应并未停止，正、逆反应仍在进行，二者速率相等，即v正=v逆≠0化学平衡是有条件的、相对的、可以改变的温度，压力，反应物、生成物浓度，等等化学平衡①化学平衡的研究对象是可逆反应②平衡时正反应速率与逆反应速率相等，ν正=ν逆③化学平衡是动态平衡ν正＝ν逆≠0④平衡时各组分含量保持恒定⑤当外界条件改变时，平衡一般要发生改变逆、等、动、定、变例题对于可逆反应M＋NQ达到平衡时，下列说法正确的是（）A.M、N、Q三种物质

7、的浓度一定相等B.M、N全部变成了QC.M、N、Q的浓度都保持不变D.反应已经停止C化学平衡与反应速率标准平衡常数也称为热力学平衡常数，以符号Kθ表示Kθ是被定义的Kθ的值与特定的反应方程式相对应，与反应方程式的化学计量数有关，而与起始时的物质浓度（或分压）无关不再区分压力平衡常数和浓度平衡常数标准平衡常数的表达式对于一般反应系统达平衡时，Kθ表达式为cθ：标准浓度，1mol·L-1pθ：标准压力，100kPa气体只可用分压表示，不可用浓度表示Kθ是一个无量纲的量书写标准平衡常数的注意事项必须与计量方程式相

8、对应反应式中的纯固态，纯液态，其浓度不必列入表达式稀溶液中的反应，若有水被消耗或生成，不必出现在标准平衡常数表达式中。其他情况下则必须列出水的浓度注意对应的温度平衡常数的意义可以用于判断一个可逆反应在特定条件下向正反应方向进行的程度Kθ越大，反应向正方向进行的越完全Kθ越小，反应向逆方向进行的越完全10-3