第四章化学反应速率和化学平衡.ppt

第一页，共二十五页，2022年，8月28日 第一节 化学反应速率 一、化学反应速率的概念和表示方法 化学反应速率的定义：是衡量化学反应过程进行的快慢，即反应体系中各物质的量随时间的变化率。 1. 表示方法 平均速率 v=±△C(Ａ)/△t 瞬时速率 v=±dC(Ａ)/dt 2. 同一个反应方程式由于各物质的计量数不同，对应的物质所表示的反应速率也不同，但它们的比等于计量数的比。例如： 2N2O5 = 4NO + O2 v(N2O5)=1/2 v (NO)=2 v(O2) 第二页，共二十五页，2022年，8月28日 例如： H2+I2=2HI 第一步 I2=2I （快反应） 第二步 H2+2I=2HI （慢反应） （一）元反应和非元反应 元反应：反应物通过一步反应变成生成物； 非元反应：反应物通过多步才能转变成生成物。 二、 化学反应活化能和反应热 如果在一个非元反应中，有一步反应的速率最慢，它能控制总反应的速率，总反应的速率基本上等于这最慢一步的速率，则最慢的一步反应就叫做速率控制步骤。 第三页，共二十五页，2022年，8月28日 （二）碰撞理论与活化能 1. 反应物分子间的相互碰撞是反应进行的前提，碰撞频率越高，反应速率越快。 2. 有效碰撞：能够发生反应的碰撞称为有效碰撞。 弹性碰撞：不发生反应的碰撞叫做弹性碰撞。 3. 活化分子：具有较大的动能 并能够发生有效碰撞的分子。 4. 活化能：活化分子具有的最低能量与反应物分子的平均能量之差，称为活化能。 用Ea表示， Ea=E活-E平 二、 化学反应活化能和反应热 第四页，共二十五页，2022年，8月28日 5.活化分子与反应速率的关系 浓度对速率的影响：温度一定下，活化分子的百分数一定，增加反应物浓度，等于在单位体积内增加了活化分子数，有效碰撞增加，反应速率增大。 温度对反应速率的影响：温度升高，有较多分子获得能量而成为活化分子，致使单位体积内的活化分子百分数增加了，有效碰撞次数增加很多，从而加快了反应速率。 催化剂对反应速率的影响：催化剂的加入改变了反应的途径，降低了反应的活化能，使活化分子百分数增大，从而加快了反应的速率。 第五页，共二十五页，2022年，8月28日 过渡状态理论 A + BC → A‥‥B ‥‥C → AB + C 反应物（始态） 活化络合物 （过渡态） 产物（终态） 催化作用：降低反应的活化能，不能改变反应方向。 （三） 过渡状态理论 观点：在反应过程中，认为反应必须经过一中间活化配合物的形式。 第六页，共二十五页，2022年，8月28日 三、　影响反应速率的因素 1 浓度对反应速率的影响　 当温度一定时，元反应的反应速率与各反应物浓度幂的乘积成正比，这就是质量作用定律。 反应速率方程式（质量作用定律）：元反应速率与浓度的相　　　　　　　　　　互关系。 例如，对于元反应：aA + bB yY + zZ v = Kc(A)ac(B)b 说明：K为反应速率常数，只与温度、催化剂有关。 a+b称为反应级数 第七页，共二十五页，2022年，8月28日 2 温度对反应速率的影响 （1）定性：T↑ v ↑ （2）半定量 Vant’ Hoff 规则 对多数反应：温度升高10度，反应速率增加2—3倍。 第八页，共二十五页，2022年，8月28日 3 催化剂与反应速率 （1）定义 ：存在较少量就能显著地加速反应而其本身最后并无损耗的物质。 （2） 分类 ：正催化剂和负催化剂 （3） 特点 ：专一性，高效性 α催化剂的作用是化学作用 β短时间内催化剂能多次反复再生。 γ在可逆反应中能催化正向反应的催化剂也同样能催化逆向反应 δ催化剂有特殊的选择性（特异性） 第九页，共二十五页，2022年，8月28日 一、 化学反应的可逆性 2. 可逆反应 大多数化学反应都是可逆的。在一定条件下，化学反应即可 按反应方程式的正向进行，也可逆向进行，具有可逆性。这 样的反应称之为可逆反应。例如: 1.不可逆反应 有些反应几乎能进行到底。例如： 2KClO3 （s） 2KCl （s） +3O2（g） MnO2  第二节