无机化学 教学课件 作者 郭小仪郭幼红 主编 黄晓英 第三章 化学反应速率和化学平衡.ppt

尚辅网 尚辅网 第三章 化学反应速率和化学平衡 第一节 化学反应速率 第二节 化学平衡 第一节 化学反应速率 一、 化学反应速率的概念及表示方法 二、 影响化学反应速率的因素 三、 有效碰撞理论 第一节 化学反应速率 一、 化学反应速率的概念及表示方法 1、平均速率： 用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。 2、瞬时速率： 二、 影响化学反应速率的因素 ㈠ 浓度对化学反应速率的影响 结论： 当其他条件不变时，增大反应物的浓度，反应速率加快；减小反应物的浓度，反应速率减慢。 质量作用定律: 对于一步完成的简单反应，在一定条件下，化学反应速率同反应物浓度方次的乘积成正比。 二、 影响化学反应速率的因素 ㈠ 浓度对化学反应速率的影响 说明： 1.mA + nB = C， 若是一步完成的简单反应， 则 V=k[A]m[B]n； 若是分几步完成的复杂反应，它的总反应速率 V =k[A]a[B]b，a≠m，b≠n，a、b靠实验测得。 2. k不随浓度而变化，但与温度有关。 3.在质量作用定律数学表达式中，不包括固态和纯液态反应物。 例：C(固) + O2 = CO2 ，V = k[O2] ㈡ 压力对化学反应速率的影响 分析： 有气体参加的反应，增大压力，气体的体积缩小，就是增加了单位体积里反应物的物质的量，相当于是反应物浓度增大；减小压力，气体的体积扩大，反应物浓度减小。 结论： 对于气体反应，增大压力可以增大反应速率； 减小压力可以减小反应速率。 固体或液体物质间反应的反应速率与压力几乎无关。 ㈢ 温度对化学反应速率的影响 例：2H2 + O2 = 2H2O 结论： 升高温度，反应速率加快； 降低温度，反应速率减慢。 范特霍夫近似规律： 当其他条件不变时，温度每升高10℃， 反应速率增大到原来的2～4倍。 ㈢ 温度对化学反应速率的影响 阿伦尼乌斯（Arrhenius）经验公式： 式中 R=8.314J /（mol·K）；T=（273.15+t℃）K ； k：速率常数； A：频率因子；Ea：反应的活化能。 可以看出： 在一定条件下，对于某一反应，反应速率随温度升高而增大，即温度升高，k 变大，反应速率加快； 对于A值相近的不同反应，温度一定时，则Ea越小，k越大，反应速率越快。 ㈢ 催化剂对化学反应速率的影响 催化剂概念： 在反应中能改变反应速率而本身的化学组成和质量在反应前后没有发生变化的物质。 催化剂类型： 加快反应速率的称正催化剂， 减慢反应速率的称负催化剂。 催化作用： 因催化剂的存在而使反应速率发生变化的现象。 ㈣催化剂对化学反应速率的影响 催化剂的特点: 1.只能改变反应速率，不能使不反应的物质反应； 2.参加化学反应； 3.本身的化学组成和质量在反应前后没有发生变化； 4.高度选择性。 对于非均相体系，除上述因素外，反应物质之间的接触面积和扩散作用等因素对反应速率也有影响。 三、 有效碰撞理论 （一）有效碰撞 能发生化学反应的碰撞称有效碰撞。 （二）活化分子 能够发生有效碰撞的分子称活化分子。 （三）活化能（Ea） 活化分子的最低能量与分子平均能量之差； 也就是把具有平均能量的分子变成活化分子所需要的最低能量。 （四）活化分子百分数 (五)用有效碰撞理论解释影响化学反应速率的诸因素 1、浓度： 反应物浓度增加，单位体积内反应物分子总数增加，活化分子的总数也增加，有效碰撞次数增多，反应速率加快。 2、压力： 对于气体反应，当其他条件不变时，压力增大，则体积缩小，相当于反应物的浓度增大，反应速率加快。 (五)用有效碰撞理论解释影响化学反应速率的诸因素 3、温度： 温度升高，分子的平均能量增加，单位体积内活化分子百分数增加，活化分子总数增加，有效碰撞次数增多，反应速率加快。 4、催化剂： 加入正催化剂，改变了反应历程，降低了反应活化能，从而单位体积内活化分子百分数明显增加，活化分子的总数（）大大增加，有效碰撞次数增多，反应速率加快。 第二节 化学平衡 一、 化学平衡的概念 二、 化学平衡常数 三、 化学平衡的移动 一、 化学平衡的概念 （一）不可逆反应与可逆反应 1.不可逆反应：单向进行的反应。 特点：反应能进行到底。 举例： 2.可逆反应：在同一条件下，同时向两个相反方向进行的反应。 特点：在密闭的容器中，反应不能进行到底。 举例： （二）化学平衡 (chemical equilibrium) 1、概念： 在可逆反应中，正反应速率等于逆反应速率的状态。 （二） 化学平衡 2.化学平衡的特点： 动：动态平衡； 等： V正 = V逆； 定：反应物、生成物浓度保持一定； 变：反应条件改变，平衡将发生变化（移动）。 二、 化学平