第三章化学平衡(4学时).ppt

2. 在反应4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)的平衡体系中加入惰性气体以增加体系的压强，这时( )。 A. NO平衡浓度增加；B. NO平衡浓度减少；C. 加快正向反应速率；D. 平衡时NH3和NO的量并没有变化。 无催化剂时: 同一反应的Ea及A不随T变化。 活化能的物理含义：由反应物到产物所要逾越的能量障碍。由此可见，要实现某些能自发进行的反应，活化能是个很重要的因素。 3.活化能与反应速率 【例】N2(g) + 3H2(g)? 2NH3(g) Ea = 330kJ/mol 　　 该反应的 △G? =－33.28kJ/mol 　　　　　 △H? =－92.38kJ/mol △rG?0，自发进行；△H?0，放热 92.28kJ/mol。 活化能高达330kJ/mol，致使氮和氢的活化分子百分数很小，有效碰撞也极少，因而反应速率极小。 这表明在298.15K标准状态时合成氨仍可以自发进行（△rG? 0）且若进行，可放出热量92.28kJ/mol。 浓度影响：当温度一定，某反应的活化能也一定时, 浓度增大, 分子总数增加，碰撞几率增加,反应速率增大。 温度影响：当浓度一定，温度升高，除了分子运动速度增快而增加碰撞频率外，更主要的影响是 温度升高，活化分子百分数增加，因而增加有效碰撞频率。 1.基元反应与非基元反应 二、浓度对化学反应速率的影响 　　基元反应：反应物分子在有效碰撞中经过一次化学变化就能转化为产物的反应。由一个基元反应构成的化学反应称为简单反应。 　　非基元反应：反应物分子需经几步反应（几个基元反应）才能转化为生成物的反应。又称为复杂反应。 简单反应：由一个基元反应构成的化学反应称为简单反应。例如，反应N2O4 = 2NO2是简单反应，也是基元反应。 【例】复杂反应H2 + I2 = 2HI是由下列2个基元反应构成： ① I2 = 2 I (快) ② H2 + 2 I = 2HI (慢) (定速步骤) 复杂反应：由两个或两个以上的基元反应构成的反应称为复杂反应，也是非基元反应。 【例】H2O2 + 2Br－ + 2H＋ ? 2H2O + Br2　是由下列4个基元反应构成：　　　 绝大多数化学反应都是复杂反应，因此，一般的反应方程式，除非特别说明是基元反应，否则不能当作基元反应。 ① H＋+ H2O2 ? H3O2＋ 　　 ② H3O2＋ ? H＋+ H2O2　（逆过程） 　　　③ H3O2＋ + Br－ ? H2O + HOBr 　 　 ④ HOBr + H＋+ Br－ ? H2O + Br2　　　 cD：反应物D的浓度，单位为mol·L-1； cE：反应物E的浓度，单位为mol·L-1； d+e：反应级数； 2.质量作用定律 基元反应的反应速率与反应物浓度以方程式中化学计量数的绝对值为乘幂的乘积成正比。 对于基元反应： dD + eE = fF + gG 速率方程 υ＝k · cDd · cEe 反应速率与反应物浓度之间的定量关系： 比例常数k ：速率常数。它的物理意义是反应物的浓度都等于单位浓度时的反应速率。不同的反应有不同的k 值；同一反应的k 值随温度、溶剂和催化剂等而变，但与反应物的浓度无关。 如果有固体和纯液体参加反应，因固体和纯液体本身为标准态，即单位浓度，因此不必列入反应速率方程中。如果反应物中有气体，在速率方程中可用气体分压代替浓度。 （1）通过实验测定及相关计算； （2）根据反应机理来进行确定。 复杂的非基元反应 → 分成若干个基元反应 → 反应最慢的一步控制了复杂反应的反应速率。 3.非基元反应速率方程的确定 对于非基元反应，不能只根据反应方程式写出其反应速率方程。 非基元反应速率方程的确定方法： 对于复杂反应： dD + eE = fF + gG 速率方程 υ＝k · cDα · cEβ α：物质D的反应级数； β：物质E的反应级数； α+β：总反应的级数。 但α不一定与等于d，β不一定与等于e。 【例】若α=1，β=2，α+β=3，则对D来讲为一级反应，对E来讲则为二级反应，而总反应的级数则为3。 【例】复杂反应 2N2O5=4NO2+O2由以下三个基元反应组成： 速率方程 υ＝k · cN2O5 ① N2O5 = N2O3 + O2 （慢） ② N2O3 = NO2 + NO （快）