反应速率与化学平衡小结精.ppt

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1、反应速率与化学平衡小结1第1页，本讲稿共27页1.对于一般的化学反应：对于一般的化学反应：aA+bB gG+hH(A),(B),(G)和和 (H)之间关系：之间关系：一一.化学反应速率化学反应速率2第2页，本讲稿共27页（1 1）碰撞理论：反应速率关系式）碰撞理论：反应速率关系式 =ZPf=Z P e E/RTP 取向因子或方位因数取向因子或方位因数；E 活化能活化能Z 单位时间和单位体积内发生的碰撞次数单位时间和单位体积内发生的碰撞次数（1）T关系：关系：T ，；（2）c的关系：的关系：c ，；（3）催化剂的关系：加入正催化剂，催化剂的关系：加入正催化剂，E ，。2.反应速率理论反应速率理论

2、3第3页，本讲稿共27页如如:B+AC BAC AB+C 反应物反应物 活化配合物活化配合物 产物产物（2）过渡态理论）过渡态理论4第4页，本讲稿共27页（1）基元反应：基元反应：aA+bB gG+hH速率方程为：速率方程为：=kAaBb 基元反应的化学反应速率与反应物浓度以其计量基元反应的化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的连乘积成正比。数为指数的幂的连乘积成正比。3.反应速率方程反应速率方程质量作用定律质量作用定律5第5页，本讲稿共27页（2）复杂反应：复杂反应：aA+bB gG+hH（A）速率方程由实验测定。）速率方程由实验测定。（B）根据反应机理推出反应速率方程。）根据反应机

3、理推出反应速率方程。（3）反应级数）反应级数 反应级数是指反应速率方程中各反应物浓度的反应级数是指反应速率方程中各反应物浓度的指数之和。指数之和。对于基元反应：反应级数对于基元反应：反应级数=反应方程式中反反应方程式中反应物的计量数之和应物的计量数之和=反应的分子数反应的分子数6第6页，本讲稿共27页 4.浓度与反应时间的关系浓度与反应时间的关系 对于化学反应对于化学反应其反应速率方程的微分表达式：其反应速率方程的微分表达式：7第7页，本讲稿共27页（1）对于零级反应：）对于零级反应：当当（积分表达式）（积分表达式）（2）对于一级反应：对于一级反应：8第8页，本讲稿共27页5.温度对化学反应速

4、率的影响温度对化学反应速率的影响（1 1）阿累尼乌斯公式）阿累尼乌斯公式k 速度常数速度常数,Ea 为活化能为活化能,R 气体常数气体常数,A称称指前因子。指前因子。9第9页，本讲稿共27页2、有关计算、有关计算10第10页，本讲稿共27页6.催化剂对化学反应速率的影响催化剂对化学反应速率的影响11第11页，本讲稿共27页（1）催化剂对反应速率的影响是改变了反应机）催化剂对反应速率的影响是改变了反应机理。理。（2）催化剂没有改变反应的）催化剂没有改变反应的 rH和和 rG，催化剂的催化剂的使用纯属动力学问题。使用纯属动力学问题。（3）催化剂同等地加快正逆反应的速率。）催化剂同等地加快正逆反应的

5、速率。（4）催催化化剂剂只只能能改改变变反反应应途途径径，而而不不能能改改变变反应发生的方向。反应发生的方向。12第12页，本讲稿共27页二、化学平衡二、化学平衡（1）对于可逆反应：）对于可逆反应：aA+bB gG+hH1.平衡常数平衡常数Gg Hh Aa Bb=K 在一定温度下，某个可逆反应达到平衡时，在一定温度下，某个可逆反应达到平衡时，生成物浓度计量系数次方的乘积与反应物浓度生成物浓度计量系数次方的乘积与反应物浓度次方的乘积之比是一个常数。次方的乘积之比是一个常数。13第13页，本讲稿共27页多重平衡规则多重平衡规则 某个反应可以表示为某个反应可以表示为两个或多个反应的总和，则总反应的平

6、衡常两个或多个反应的总和，则总反应的平衡常数等于各个分步反应的平衡常数之积。数等于各个分步反应的平衡常数之积。14第14页，本讲稿共27页（2）KP与与KC的关系的关系对于反应：对于反应：aA(g)+bB(g)gG(g)+hH(g)Gg Hh Aa Bb=KcKp=(pG)g(pH)h (pA)a(pB)b对于理想气体：对于理想气体：p=cRTKp=Kc(RT)(g+h-a-b)15第15页，本讲稿共27页 =KG C()gH C()hB C()bA C()aK=pGp()gpBp()bpAp()apHp()h2.K 的表达式的表达式16第16页，本讲稿共27页K与与 K：（1）经验平衡常数）

7、经验平衡常数(K)一般有量纲，而标准一般有量纲，而标准平衡常数平衡常数(K)无量无量纲纲。（2）对于液相反应：）对于液相反应：K=K（数（数值值）对于气相反应：一般情况下对于气相反应：一般情况下 K K17第17页，本讲稿共27页 3.3.化学反应的方向化学反应的方向 aA+bB gG+hH对于反应：对于反应：G C()gH C()hB C()bA C()aQ =18第18页，本讲稿共27页 2、反应方向的判据、反应方向的判据aA+bB gG+hH对于反应：对于反应：Q =K 体系体系处处于平衡状于平衡状态态 Q K 反应向逆反应方向进行反应向逆反应方向进行 19第19页，本讲稿共27页 rG

8、m=-RTlnK+RTlnQ 当当Q K，rGm K，rGm 0，逆反，逆反应应自自发进发进行。行。rGm=RTlnQK 5.标准平衡常数与标准平衡常数与 rGm的关系的关系20第20页，本讲稿共27页6.化学平衡移动化学平衡移动（1）化学平衡移动：）化学平衡移动：因为条件改变，旧的平衡被破坏，引起混合因为条件改变，旧的平衡被破坏，引起混合物中各物质百分含量随之改变，从而达到新平衡物中各物质百分含量随之改变，从而达到新平衡状态的过程。状态的过程。（2）影响化学平衡的因素：）影响化学平衡的因素：（1）浓度）浓度 （2）压强）压强 （3）温度）温度21第21页，本讲稿共27页里里查德查德里原理里原

9、理 Le Chatelier(18501936)法国物理化学家。法国物理化学家。如果对平衡体系如果对平衡体系施加外力，平衡施加外力，平衡将沿着减少此外将沿着减少此外力的方向移动。力的方向移动。22第22页，本讲稿共27页 课堂讨论课堂讨论1.写出下列可逆反应的平衡常数表达式写出下列可逆反应的平衡常数表达式23第23页，本讲稿共27页2.2.反应反应 C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在在673K时达到平衡，其时达到平衡，其 rH=133.5 kJ mol-1.问下列条件的变化对平衡有何影响问下列条件的变化对平衡有何影响?(1)增加温度增加温度;(2)增加增加H2O的压力的压力;(3)

10、增加体系的总压强增加体系的总压强;(4)总压不变总压不变,加入氮气加入氮气;(5)增加碳的质量增加碳的质量.向右向右向右向右向左向左向右向右没有影响没有影响24第24页，本讲稿共27页3.在一定的温度和压强下，一定量的在一定的温度和压强下，一定量的 PCl5 气体的体气体的体积为积为 1dm3，此时，此时 PCl5 气体已有气体已有50%离解为离解为 PCl3 和和 Cl2。试判断在下列情况下。试判断在下列情况下PCl5的离解度是增大还是的离解度是增大还是减小响减小响?（1）减压使）减压使PCl5的体积变为的体积变为2dm3；（2）保持压强不变，加入）保持压强不变，加入N2，使体积增至，使体积增至2dm3；（3）保持体积不变，加入）保持体积不变，加入N2，使压强增加，使压强增加1倍倍;（4）保持压强不变，加入）保持压强不变，加入Cl2，使体积变为，使体积变为2dm3;（5）保持体积不变，加入）保持体积不变，加入Cl2，使压强增加，使压强增加1倍。倍。增大增大增大增大不变不变减小减小减小减小25第25页，本讲稿共27页作业作业:P95-99:3、8、11、16、18、20。思考题：思考题：P95：2。26第26页，本讲稿共27页Thank You!27第27页，本讲稿共27页