第3章-化学反应速率及化学平衡.ppt

化学工业出版社 化学工业出版社 第一节 化学反应速率 一、化学反应速率的概念 1.表示方法： 通常用单位时间内反应物的浓度减少或生成物浓度的增加来表示的 单位是mol.L-1.h-1.mol.L-1.min-1.mol.L-1.s-1 2.注意事项： （1）用不同物质的浓度变化表示同一反应速率，其数值不同，但意义相同，它们 同样表示这个反应在此条件下的平均反应速率。 （2）只要知道了一种物质的反应速率，就可以按此关系求出另外物质的反应速率。 （3）如果要求精确地描述某一时刻的反应速率，那么就要求瞬间速率了。 二、活化能 （一）有效碰撞和活化分子 1.有效碰撞理论的要点： （1）发生化学反应的必要条件是反应物分子间相互接触，相互碰撞。 （2）能发生化学反应的碰撞称为有效碰撞，其他碰撞称为无效碰撞。 （3）有效碰撞之所以重要，是因为发生有效碰撞的分子具有较高的能量， 能够撞断旧键，生成新键，完成化学反应。 2.活化分子： 把能发生有效碰撞的分子称为活化分子 （二）活化能与反应热 1.活化能： 活化分子具有的最低能量E1与分子的平均能量E平均之差 2.反应热 设正反应的活化能为Ea1.逆反应的活化能为Ea2 Ea1-Ea20为放热反应 Ea1-Ea20为吸热反应 三、影响化学反应速率的因素 1.浓度对反应速率的影响 浓度增大，单位体积的分子数增多，单位体积的活化分子也增多，因而有效碰 撞次数增多，反应速率加快。所以，在其他条件不变的情况下，增加反应物的 浓度，可以加快反应速率。 2.温度对反应速率的影响 升高温度能加快反应速率的原因是 （1）由于温度升高而引起分子运动速度加快，分子间碰撞次数增多。 （2）温度升高分子能量升高，有部分普通分子吸收能量而变成活化分子，因而活化 分子百分数增多，使有效碰撞次数增多，反应速率加快。 3.催化剂对反应速率的影响 （1）催化剂的有关概念 催化剂： 是这样一种物质，它能明显改变反应速率而本身组成、质量和化学性 质在反应前后保持不变。 正催化剂： 能加快正反应速率的催化剂 负催化剂： 能减慢反应速率的催化剂 均相催化： 催化剂和反应物都处在气相或液相时，所引起的催化作用 多相催化： 催化剂和反应物处在不同相时所引起的催化作用 催化剂中毒： 催化剂在使用过程中由于反应物中的杂质或反应产物与催化剂 相互作用而使活性下降甚至消失的现象 （2）催化剂对化学反应速率的影响： 使用催化剂能加快反应速率。 第二节 化学平衡 一、化学反应的可逆性 在同一条件下，既能向正反应方向有能向逆反应方向进行的反应称为可逆反应 二、化学平衡 1.概念：当正反应速率和逆反应速率相等时，反应物和生成物的浓度不再改变时 的状态，称为化学平衡。 2.化学平衡的特点 （1）只有在恒温条件下，封闭体系中进行的可逆反应，才能建立化学平衡，是建 立平衡的前提 （2）正、逆反应速率相等是平衡建立的条件 （3）平衡状态是封闭体系中可逆反应进行的最大限度 ，各物质浓度都不在随时 间改变。这是平衡的标志。 三、化学平衡常数 1.化学平衡定律： 在一定温度下的可逆反应，无论从正反应开始还是从逆反应 开始 ，当反应达到平衡时，产物浓度系数次方的乘积与反应 物系数次方的乘积之比是一个常数。 aA + bB cC + dD Kc = [C]c.[D]d [A]a.[B]b 2.书写化学平衡常数关系的规则 （1）如果反应中有固体和纯液体参加，它们的浓度不应写在平衡关系式中，因为它 们的浓度是不变的 （2）稀溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度不必写在平衡关系式中。 （3）同一个化学反应可以用不同的化学反应方程式来表示，每个化学方程式都有 自己的平衡关系式及相应的平衡常数。 （4）由于化学反应的平衡常数随温度而改变，使用时须注意相应的温度。 四、平衡常数的意义 1.平衡常数为一个可逆反应的特征常数，是一定条件下可逆反应进行程度的标度。 对同一反应而言，K值越大，反应朝正反应方向进行的程度越大，反应进行的越 完全 2.由平衡常数可以判断反应是否处于平衡状态和处于非平衡状态时反应进行的方向 化学工业出版社