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《基礎化學 趙玉娥 王傳勝 徐雅君 編第3章 化學反應速率和化學平衡.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、第3章化學反應速率和化學平衡3.1化學反應速率3.2化學平衡教學要求：理解化學反應速率的表示方法。了解化學反應速率理論。掌握化學平衡的意義及平衡常數的表達式、多重平衡規(guī)則、化學平衡的移動原理和化學平衡的有關計算。掌握濃度、壓力、溫度對化學平衡移動的影響。重點：化學平衡常數的表達式、化學平衡的移動原理和化學平衡的有關計算?；瘜W反應速率和化學平衡是研究化學反應時的兩個重要問題。化學反應速率討論的是化學反應進行的快慢問題；化學平衡討論的是化學反應進行的程度問題。了解掌握化學反應速率和化學平衡等有關理論，就可以通過改變反應條件
2、控制反應速率、調節(jié)反應進行的程度，使反應按照人們預想的方式進行。3.1化學反應速率3.1.1化學反應速率的表示法3.1.2化學反應速率理論3.1.3影響化學反應速率的因素3.1.1化學反應速率的表示法平均速率——是指在一定條件下單位時間內某反應物濃度的減少或某生成物濃度的增加。用表示。式中?c為各物質在時間間隔?t內的濃度變量。對于任意一個化學反應aA+bBdD+eE==瞬時速率——時間間隔趨于無限小時的平均速率的極限值。瞬時速率可以用作圖的方法來求，以濃度為縱坐標，時間為橫坐標作圖，時間t處該點切線的斜率，即為t時的
3、瞬時速率。例3-1298K下N2O5的分解反應2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)中各物質的濃度與反應時間的對應關系如表中所示：t/s0100300700c(N2O5)/(mol/L)2.101.951.701.31c(NO2)/(mol/L)00.300.801.58c(O2)/(mol/L)00.080.200.40試計算以各物質的濃度表示的平均速率。解：分別以N2O5、NO2、O2的濃度變化來表示反應速率：(N2O5)=–=–=0.98×10－3mol/L·s(NO2)===1.95×10－3mol/L·s
4、(O2)===0.50×10－3mol/L·s=0.98×10－3:1.95×10－3:0.50×10－3=2:4:1(N2O5):(NO2):(O2)它們之間的比值恰好等于反應方程式中各物質化學式前的系數之比。對于反應速率，做以下幾點強調：1）反應速率不可能是負值2）用不同物質濃度的變化來表示速率時，數值不一定相同，但在恒容條件下遵循物質的量比規(guī)則。3)反應速率的單位：mol·L-1·s-1即：對于反應aA+bB==gG+hH則有：3.1.2化學反應速率理論（1）反應物分子的相互碰撞是反應進行的先決條件，反應速率與碰
5、撞頻率成正比。（2）不是分子間每一次碰撞都能發(fā)生化學反應，只有能量足夠大的“分子對”（即活化分子）相碰才是有效碰撞，才能發(fā)生反應。（3）活化分子碰撞時必須處于有利方位才能發(fā)生真正的有效碰撞。要點：3.1.2.1碰撞理論反應速率與下面三個因素有關：1.分子的碰撞頻率；2.有效碰撞的幾率；3.碰撞時的空間取向?；罨肿泳哂械淖畹湍芰浚‥最低）與反應物分子具有的平均能量（E平均）之差稱為活化能。用Ea表示：Ea=E最低–E平均在一定的溫度下，每個反應都有特定的活化能。反應的活化能越大，反應速率越慢；反應的活化能越小，反應速率
6、越快。3.1.2.2過渡態(tài)理論化學反應不只是通過反應物分子的簡單碰撞而完成的,反應物分子在相互接近時必須先經過一個中間過渡狀態(tài),即形成一種活化配合物,然后再轉化為產物。A+BC[A…B…C]過渡態(tài)AB+C反應過程中勢能變化示意圖ΔrHm正逆活化能越小，正反應越容易進行?？梢?，活化能是決定化學反應速率的重要因素。顯然：吸熱反應的活化能一定大于放熱反應的活化能。＞0吸熱反應＜0放熱反應3.1.3影響化學反應速率的因素3.1.3.1濃度（壓力）對反應速率的影響大量實驗證明，在一定的溫度下，化學反應速率與濃度有關，反應物濃度增
7、大，反應速率加快?；磻磻锓肿右徊街苯愚D化為生成物分子的反應例如：2NO22NO+O2非基元反應——經過多步反應后才轉變?yōu)樯晌锏姆磻??；蛘哒f由兩個或兩個以上的基元反應構成的化學反應。例如：2NO+2H22N2+2H2O實際上是分兩步進行的：N2+H2O2第二步：H2O2+H2H2O每一步都是基元反應，總反應是兩步反應的加和。第一步：2NO+H2如基元反應aA+bB==gG+hH一定溫度時，基元反應的反應速率與各反應物濃度以反應式中的反應系數為指數的冪的乘積成正比。質量作用定律——其速率表達式為:——速率方程
8、式中：v——反應的瞬時速率，cA——反應物A的瞬時濃度，cB——反應物B的瞬時濃度，a——反應物A的級數，b——反應物B的級數,(a＋b)為反應的級數k——速率常數。速率常數與反應物的本性和溫度等因素有關，不隨反應物濃度改變而改變。質量作用定律的使用條件和范圍：1.質量作用定律僅適用于基元反應由于不知道某個反應是否為基元反應，因此
