第2章化学反应速率与化学平衡详解.ppt

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1、应用化学主讲主讲:杨丽珍杨丽珍 刘忠伟刘忠伟大学是什么n大学是一种经历，人生成长、成熟的过程n如今大学生越来越多，面对的压力越来越大，但是试问读书不是可以选择的路，那什么是应该走的路呢？大学是要花很多钱，但是以后你会得到的更多。虽然说读书不是唯一的出路，但是没有比这更好的机会。只要你努力，只要你出类拔萃，压力就是你的动力，是你成功的起点。同时大学是你走向人生，走向社会的重要转折点。高中化学与大学化学n大学：偏重于知识的原理、知识之间的逻辑关系，知识的实际应用n信息量大，学时少，速度快。n目的：培养化学思维方法和解决问题能力。n高中：偏重于公式的套用、概念的记、背n反复练习、反复讲解n目的：考试

2、n 大学与中学的本质区别在于：n“我是学习的主体”，“我的课程我做主”，“我为教育终点线冲刺”。大学求学增值与否，取决于自己。从大一开始，尽快弄清“我喜欢什么”，“我需要什么”“我期望什么”“我擅长什么”“我为谁学习”“为什么要我自我负责，自我约束，自我激励，自我评价，自主学习”？大学学什么？n并不只是知识！（不要期末背，应付考试）n重要的是学习过程，在过程中培养能力。n90%不会有直接的用途，但是去掉他们会怎样？n更重要是通过学习知识的过程，培养和掌握学习方法、思想方法、分析问题解决问题的能力、培养科学素养。n如果是死记硬背式的知识，过些日子会还给老师，但是能力、思想、素养会永远陪伴你。到底

3、是休息还是打起精神继续战斗？第一年是关键的一年，适应大学第一年是关键的一年，适应大学生活、大学教学方式、大学思维方生活、大学教学方式、大学思维方式。式。所以注定应该是战斗的一年，努所以注定应该是战斗的一年，努力的一年。力的一年。大学课程枯燥？n天天听相声也会枯燥，何况是科学。n关键在心态n有无目标n如果连基本的知识、能力都没有，课程不及格，大学基本靠混，为什么人家会聘用你？你说我有能力，连大学课程都搞不过，怎么证明？口袋技能 指无论身处哪一行业指无论身处哪一行业,哪些岗位哪些岗位都能随时拿出来用的技能。都能随时拿出来用的技能。包括包括:思维能力思维能力、沟通能力沟通能力、应应变能力变能力、团队

4、合作能力团队合作能力等等。目前用人单位并不强求专业对口，目前用人单位并不强求专业对口，而更看重员工的而更看重员工的“口袋技能口袋技能”。应用化学课程定位n应用化学是印刷、包装专业的必修课程，基础理论以基础、够用为度，主要为后续高分子物理与化学及其他专业课程提供理论知识和操作技能的支持。n注意与后续课程的衔接：把一些印刷应用与本课程有机融合。n后续课程的理论基础。应用化学内容提要n1、化学反应速率与化学平衡（第二章）n2、电解质溶液和离解平衡（第三章）n3、氧化还原和电化学（第五章）n4、物质结构（第六章）n5、配位化合物（第七章）n6、溶液和胶体（第一章）n7、有机化学（第二篇所有章节，除去1

5、7,18章）n这些内容涉及到化学学科中的无机化学，物理化学和有机化学等二级学科，前八周我们授课内容为：n1、化学反应速率与化学平衡（第二章）n2、电解质溶液和离解平衡（第三章）n3、氧化还原和电化学（第五章）n4、物质结构（第六章）n5、配位化合物（第七章）后八周主讲内容为：6、溶液和胶体（第一章）7、有机化学（第二篇所有章节，除去17,18章）前八周主讲教师杨丽珍，第九周进行期中考试，成绩按百分比计入期末总成绩；后八周由刘忠伟老师主讲；实验由郝燕萍老师主讲。期末考试不涉及前八周内容。无机化学：二级学科。研究无机物性质的化学，是化学学科的基础。在其中有很多内容中学已经接触过，但是只是皮毛，不够

6、深入。有很多知识需要深入才能应用，而学习的目的正在于此。比如：FeCl3腐蚀线路版、不锈钢腐蚀(金属蚀刻)、纳米材料、燃料电池等。有机化学：二级学科。研究有机物的性质、反应、机理，同样有过接触，也有的未接触，主要重于机理的了解，当然也会要求大家掌握一些基本物质及其在印刷中的应用，这往往涉及到物理性质。如手性分子。2001年诺贝尔获奖者研究出的氢化及氧化手性催化反应技术，就做到了这一点。这种不对称合成技术使人们能够成功地制取较为纯净的、主要由有益对映体分子组成的化工产品和药物，是化学合成方法的一项重大革新。n物理化学：二级学科。研究化学物质物理、化学性质及其相互关系的学科，在印刷中的用途非常广泛

7、。例如：胶体化学、粘度（油墨）、表面张力（润版液）等。n应用化学实验：主要是验证课堂理论、训练实验素养。内容较少，希望认真。n主讲老师：郝燕萍（教E116）应用化学的后继专业基础课n高分子化学及物理：专业基础课，主要研究高分子化合物的合成、物理性质及应用，高分子改性等。例如：胶辊、橡皮布、PS版表面感光胶、胶粘剂（装订、覆膜）、印刷承印物（PE）等。应用化学基础的专业课n感光材料n印刷材料n纸张n油墨n分子光化学学好应用化学的意义n为后续专业基础、专业课做嫁衣：是为后续专业基础、专业课做嫁衣：是整个化学的基础。此课程学不好，直整个化学的基础。此课程学不好，直接影响下面课程的学习。特别是专业接影

8、响下面课程的学习。特别是专业课，如果是一个学过化学的人，那是课，如果是一个学过化学的人，那是很容易的。很容易的。本身有很大的用途：应用化学理论在印本身有很大的用途：应用化学理论在印刷领域有着广泛的应用，例如润版液刷领域有着广泛的应用，例如润版液（原理、配制）、油墨（原理、溶剂）、（原理、配制）、油墨（原理、溶剂）、纸张涂料、彩色喷墨打印胶片、不锈钢纸张涂料、彩色喷墨打印胶片、不锈钢腐蚀、光固化材料等。化学专业人搞印腐蚀、光固化材料等。化学专业人搞印刷，是很容易上手的。刷，是很容易上手的。怎样学好化学？n认真听课，参与过程，耐心理解化学理论和知识。n认真看书、细心作练习：对知识的深入理解。n认真

9、进行化学实验操作n归根到底：认真、耐心，细心就能很好掌握课程要求n认真、耐心、细心大学需要培养的一种必须的能力。n总学时:96。讲课78，实验18（时间另定）n成绩评定方法：n 作业和平时10%，实验10%n 期中考试30%(无机部分内容，期末不再考)n 期末考试50%。n交作业、上课。登记。n教材：基础化学乔春玉主编n其它参考：n现代化学基础面向21世纪教材n 浙江大学编普通化学n无机及分析化学面向21世纪教材n有机化学汪巩答疑时间，联系方式：n杨丽珍：13661018870n刘忠伟：13552433722n刘博文：13811869023n课间：20分钟 n其他：周三下午教E102第2章化学

10、反应速率与化学平衡1.1.掌握浓度、温度、催化剂等因素对化学反应速率掌握浓度、温度、催化剂等因素对化学反应速率的影响，并能运用活化能和碰撞理论加以解释。的影响，并能运用活化能和碰撞理论加以解释。2.2.熟悉化学平衡的概念，理解平衡常数的意义，掌熟悉化学平衡的概念，理解平衡常数的意义，掌握有关化学平衡的计算。握有关化学平衡的计算。3.3.掌握影响化学平衡移动的因素，掌握勒掌握影响化学平衡移动的因素，掌握勒夏特里夏特里原理。原理。本章教学要求 2.1 化学反应速率1 2.2 化学平衡2 2.3 化学平衡的移动3主要内容2.1 化学反应速率2.1.1 化学反应速率表示法2.1.2 活化能与反应速率理

11、论2.1.3 影响化学反应速率的因素2.1.1化学反应速率表示法一、反应速率的概念.化学反应速率用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示单位：molL-1s-1、molL-1min-1、molL-1h-1。对于一个恒容反应：对于一个恒容反应：AB则有：则有：随反应的不断进行，由于反应物的浓度不断减少，生成物的浓度不断增加，因此，大部分化学反应都不是等速进行的，因此上述所计算的反应速度是该段时间内的平均反应速率。2.瞬时速率：在某一瞬间的反应速率或化学反应在某一时刻的真正速率为：AB对于反应对于反应aA+bBdD+eE 某一化学反应某一化学反应各组分各组分浓度变化表示的反应速率浓度变

12、化表示的反应速率之比等于各自计量系数的绝对值之比。之比等于各自计量系数的绝对值之比。反应速率的快慢主要取决于反应物的本性,此外,还与反应条件如浓度、温度、催化剂等因素有关。印刷中 PS版显影、金属腐蚀、印刷品褪色、高分子老化、油墨干燥等，都涉及化学反应速率问题。化学动力学(化学的动力学)研究的是反应进行的速率,并根据研究反应速率提供的信息探讨反应机理，即研究反应的快慢和反应进行的途径。H2与与O2具具有有生生成成H2O的的强强烈烈趋趋势势,但但室室温温下下气气体体混混合合物物放放置置1万万年年仍仍看看不不出出生生成成H2O的的迹迹象象。为为了了利利用用这这个个反反应应释释放放的的巨巨大大能能量

13、量,就就必必须须提提供供适适当当的的动动力力学学条条件件。因因此，化学动力学研究还在于其实用意义。此，化学动力学研究还在于其实用意义。n为什么化学反应速率千差万别？n有的瞬间完成例如爆炸反应、紫外光固化反应；n有的天长地久例如钟乳石的形成、高分子老化、高分子自然降解等。n用反应速率理论来解释化学反应的速率与反应物的本性有关，即与反应的活化能有关内因。如何理解活化能的概念，目前提出了两种理论：碰撞理论和过渡态理论。2.1.2 活化能与反应速率理论n1918年Lewis以气体分子运动论为基础提出n基本论点：气体分子间经过碰撞形成新的分子。但理论计算气体分子碰撞频率为3.5x1028次/升.秒相当于

14、反应速度5.8x104mol/L.s，即瞬间完成。实际上气体反应速度千差万别，有的很慢，有的很快。一、碰撞理论反应是通过反应物分子彼此碰撞而发生的，不一定每次碰撞都能发生反应。能发生反应的碰撞叫有效碰撞。n发生有效碰撞的分子称为活化分子。n活化分子在整个体系中所占的比例称为活化分子百分数。不同化学反应活化分子百分数不同，因此化学反应速率也不同。（活化分子与非活化分子的区别在于：能量不同）。（1）碰撞取向有效碰撞有效碰撞（2）碰撞能量阿雷尼乌斯（S.A.Arrhenius,1889)活化能：1mol活化分子比非活化分子所高出的能量值。塔尔曼（Tolman）活化能：活化分子的平均能量（E*)与反应

15、物分子的平均能量（E)之差。Ea=E*-E活化能n活化能是活化分子所具有的平均能量(E*)与整个反应物分子的平均能量(E)之差称为活化能(Ea)。单位是kJmol-1Ea=E*-E二、过渡态理论n由反应物到产物的反应过程，必须通过一种过渡状态，即反应物分子活化形成活化配合物的中间状态。如:CA+BCAB=C+AB反应物活化配合物 产物n当B沿着AC键轴方向接近时，AC中的化学键逐渐松驰和削弱，原子A和原子B之间形成一种新键，这时形成了CAB的构型，这种过渡状态的构型称为活化配合物。n这种活化配合物的位能很高，所以很不稳定，它可能重新变回原来的反应物（AC，B），也可能分解成产物（AB，C）。活

16、化能的物理含义在于：由反应物到产物所要逾越的“能量障碍”。一定温度下,活化能越大，活化分子数就越少，反应物分子的有效碰撞就越少，反应速率就越小。不同的化学反应有不同的活化能，活化能由实验测定。一一般般化化学学反反应应的的活活化化能能在在60kJmol-1240kJmol-1。活活化化能能小小于于40kJmol-1的的反反应应化化学学反反应应速速度度很很大大。活活化化能能大大于于420kJmol-1的的反反应应化化学学反反应速度很慢。活化能大小是物质结构的反映。应速度很慢。活化能大小是物质结构的反映。活化能与反应热之间关系（1）Ea2-Ea10放热放热（2）Ea2-Ea10吸热吸热由此可见：一个

17、可逆反应，吸热反应的活化能大于放热反应的活化能。2.1.3 影响化学反应速率的因素外因一、浓度对化学反应速率的影响在温度恒定情况下,增加反应物的浓度可以增大反应速率。用来表示反应速率与反应物浓度之间定量的关系式叫速率方程。不不同同的的化化学学反反应应有有不不同同的的速速率率方方程程和和速速率率常常数数k。只有通过实验才能得到。只有通过实验才能得到。A和和B为反应物。为反应物。反应物的浓度越大，反应速率就越快。浓度对化学反应速率的影响是通过单位时间内活化分子数目的变化，从而改变单位时间内有效碰撞的次数来实现。v=kAB浓度对反应速率的影响浓度对反应速率的影响白磷在纯氧气中和在空气中的燃烧白磷在纯

18、氧气中和在空气中的燃烧 在温度恒定情况下在温度恒定情况下,增加反应物的增加反应物的浓度可以增大反应速率。浓度可以增大反应速率。1.在在多多相相反反应应中中,固固态态反反应应物物的的浓浓度度和和不不互互溶溶的的纯纯液液体体反应物的浓度不写入速率方程。反应物的浓度不写入速率方程。C(s)+O2(g)CO2(g)2Na(l)+2H2O(l)2NaOH(aq)+H2(g)速率方程分别为：反应速率速率方程分别为：反应速率=k c(O2)反应速率反应速率=k2.对对气气相相反反应应和和有有气气相相参参与与的的反反应应,速速率率方方程程中中的的浓浓度度项项可可用用分分压压代代替替。碳碳与与氧氧生生成成二二氧

19、氧化化碳碳反反应应的的速速率率常数亦可表示为常数亦可表示为:反应速率反应速率=kp(O2)（显然（显然k不是不是k）气相和液相中的速率方程气体分压指指的的是是当当气气体体混混合合物物中中的的某某一一种种组组分分在在相相同同的的温温度度下下占占据据气气体体混混合合物物相相同同的的体体积积时时，该该组组分分所所形形成成的的压压强。强。比比如如我我们们收收集集一一瓶瓶空空气气，将将其其中中的的氮氮气气除除去去，恢恢复复到到相相同同的的温温度度剩剩余余的的氧氧气气仍仍会会逐逐渐渐占占满满整整个个集集气气瓶瓶，但但剩剩下下的的氧氧气气单单独独造造成成的的压压强强会会比比原原来来的的低低，此此时时的的压压

20、强强值值就就是是原原空空气气中中氧氧气气的的分分压压值值。气气体体的的分分压压与与其其在在液液体体中中的的溶溶解解度度，气气体体反应的反应的平衡常数等都有着密切的关系。平衡常数等都有着密切的关系。混合气体(设为理想气体)总压和分压的关系：P总V=n总RTP2V=n2RTP1V=n1RT（P1+P2）V=(n1+n2)RT而n总=n1+n2，则则P总总=P1+P2P1V=n1RT(P1+P2)V=(n1+n2)RTP1P1+P2=n1n1+n2则：P1=n1n总P总任意混合气体（不管是理想气体还是实际气体）中任一组分B的分压pB等于总压p乘以它的摩尔分数yB即pB=p*yB而yB=nB/n1.反

21、应机理n反应机理化学反应经历的途径（也叫做反应历程）。n基元反应一步完成的化学反应。n非基元反应由两个或三个基元反应构成的化学反应。n简单反应由一个基元反应构成的化学反应。n复杂反应由非基元反应构成的化学反应。例如：H2O2+H2=2H2O例如：H2+Cl2=2HClH2+Cl2=2HCl分为以下几步：M+Cl22Cl+MH2+ClH+HClCl2+HCl+HClM+2ClCl2+M基元反应基元反应基元反应基元反应基元反应基元反应基元反应基元反应2.质量作用定律（C.M.Guldberg,P.Wssge,1863)恒温下，基元反应的反应速率与各反应物浓度系数次方的乘积成正比。也称为基元反应的速

22、率方程。对于：aA+bBdD+eE则：v=kAaBbk在一定温度为一常数。当温度改变时，随之而变在一定温度为一常数。当温度改变时，随之而变。如：对于反应如：对于反应H2O2+2Br-+2H+2H2O+Br2的的速速率率方方程程不不能能写写成成v=kH2O2H+2Br-2，因其不是一个基元反应。，因其不是一个基元反应。非元反应由两个或多个基元反应步骤完成的反应：由两个或多个基元反应步骤完成的反应：实际是两步完成实际是两步完成如如,H2(g)+I2(g)=2HI(g)I2(g)=I(g)+I(g)通过实验可以找出决速步骤通过实验可以找出决速步骤(Rate determining step)所以所以

23、v=kc(A2)复杂反应的速率方程只能通过实验获得！复杂反应的速率方程只能通过实验获得！A2+BA2BA22A Slow reaction2A+BA2B Fast reactionH2(g)+I(g)+I(g)=HI(g)+HI(g)对臭氧转变成氧的反应对臭氧转变成氧的反应2O3(g)3O2(g)其历程为：其历程为：O3O2+O（快）（快）O+O32O2（慢）（慢）适合此历程的速率方程是什么？适合此历程的速率方程是什么？a.kc2(O3)b.kc(O3)c(O)c.kc(O3)2c(O2)d.kc2(O3)c-1(O2)Question3.反应级数速率方程中，反应物浓度的指数分别称为反应物的反

24、应级数，其代数和称为反应的总级数。如：2H2O2=2H2O+O2v=kH2O2m=1为一级反应S2O82-+2I-=2SO42-+I2v=kS2O82-I-m=1，n=1，S2O82-、I-分别为一级反应m+n=2即整个反应为二级反应。2NO+2H2=N2+2H2O v=kNO2H2NO为二级反应，H2为一级反应，总反应为三级反应。CH3CHO=CH4+COv=kCH3CHO3/2即为3/2级反应反应级数不一定是整数,可以是分数,也可以为零。级数为零的反应叫零级反应。即浓度变化，速率不变。确定速率方程，必须以实验事实为依据。例例：有有一一化化学学反反应应aA+bB=cC在在298K时时，将将A

25、B溶液按不同浓度混合溶液按不同浓度混合,得到下列数据。得到下列数据。A的初始浓度的初始浓度B的初始浓度的初始浓度初始速率初始速率(mol/l)(mol/l)(mol/ls)1.01.01.210-22.01.02.310-24.01.04.910-21.01.01.210-21.02.04.810-21.04.01.910-1求其速率方程求其速率方程?解：由解：由v=kAmBnv1=k1m1n =k=1.210-2v2=k2m1n=k2m=2.310-2即即:m=1v4=k1m1n=1.210-2v5=k1m2n=4.810-2k2n=4.810-22n=4.810-2/k=4=22n=2注意

26、：反应级数与速率常数1）反应级数：0、1、2、3，可以是非整数。对反应对反应H2(g)+I2(g)=2HI(g)反应速率方程式为反应速率方程式为=k c(H2)c(I2)过去很长一段时间都认为该反应是基元反应，过去很长一段时间都认为该反应是基元反应，后来实验检出自由基后来实验检出自由基I，证实该反应为非基元，证实该反应为非基元反应，并提出反应机理为：反应，并提出反应机理为：(1)I2(g)=2I(g)（快速平衡）（快速平衡）(2)H2(g)+2I(g)=2HI(g)（慢反应）（慢反应）由质量作用定律推导其反应速率方程式。由质量作用定律推导其反应速率方程式。2）速率常数：）速率常数：不随浓度而变

27、。不随浓度而变。受温度影响，通常温度升高，受温度影响，通常温度升高，k 增大。增大。与催化剂有关，通常加催化剂，与催化剂有关，通常加催化剂，k 急剧增大。急剧增大。反应级数不同，反应级数不同，k的量纲不同的量纲不同零级反应零级反应k的量纲为的量纲为mol.L-1.s-1一级反应一级反应k的量纲为的量纲为s-1；二级反应二级反应k的量纲为的量纲为(molL-1)-1s-1；注意：反应级数与反应分子数的差别是对元步是对元步骤或简单骤或简单反应所对反应所对应的微观应的微观化学变化化学变化而言的而言的参加反应参加反应的反应物的反应物微粒数目微粒数目只可能只可能是一、是一、二、三二、三任何元步骤任何元步

28、骤或简单反应或简单反应所对应的微所对应的微观变化，肯观变化，肯定存在反应定存在反应分子数分子数对速率方程对速率方程不能纳入不能纳入形式的复杂形式的复杂反应，级数反应，级数无意义无意义是对宏观是对宏观化学反应化学反应包括简单包括简单反应和复反应和复杂反应而杂反应而言言反应速率反应速率与浓度的与浓度的几次方成几次方成正比，就正比，就是几级反是几级反应应可为零、可为零、简单正、简单正、负整数负整数和分数和分数 =k ca(A)cb(B)概念所属概念所属范围范围定义或意义定义或意义各个不同各个不同反应中的反应中的允许值允许值是否肯定存在是否肯定存在反应级数反应级数反应分子数反应分子数二、温度对反应速率

29、的影响对于大多数反应，升高温度，反应速率增大，但有极少数除外。范特霍夫规则：如果反应物浓度一定，一般而言，温度每升高10K，反应速率迅速增加2-4倍。1889年年,Arrhenius在在总总结结大大量量实实验验事事实实的的基基础础上上提出提出-阿累尼乌斯公式阿累尼乌斯公式：k速度常数，Ea为活化能，R气体常数，A称指前因子。取对数:所所以以可可看看出出Ea、R、A为为常常数数。lgk或或lnk与与1/T成成线线性关系。性关系。若已知若已知Ea便可求得不同温度下的速度常数。便可求得不同温度下的速度常数。设某反应在设某反应在T1时测得速度常数为时测得速度常数为k1设某反应在设某反应在T2时测得速度

30、常数为时测得速度常数为k2则则:上式中，上式中，Ea的单位为的单位为Jmol-1例例：某某反反应应的的活活化化能能Ea=1.14105Jmol-1在在600K时时k=0.75Lmol-1s-1计算计算700K时的时的k。解：已知：解：已知：T2=700K，T1=600K，k1=0.75得得k2=19.54Lmol-1s-1答：答：700K时的时的k为为19.54Lmol-1s-1三、催化剂对化学反应速度的影响1、催化剂n催化剂 凡能改变反应速度而本身的组成和质量在反应前后保持不变的物质。n催化作用 催化剂能改变反应速度的作用。n正催化剂：加快反应速率n负催化剂：减慢反应速率催化剂为什么能改变化

31、学反应速度呢？催化剂为什么能改变化学反应速度呢？因因为为它它参参与与了了变变化化过过程程，改改变变了了原原来来反反应应的的途径，途径，降低了反应的活化能。降低了反应的活化能。Ea1Ea2HA+BCAB+CABCE2E3E1催化剂降低正、逆反应活化能催化剂对化学反应速率的影响没加入催化剂有催化剂注意：催化剂不影响化学反应的热效应 催化剂的催化作用具有选择性 催化剂同时加快正、逆反应速率总结：总结：P39,表2-7影响多相反应速率的因素影响多相反应速率的因素多相反应多相反应:反应系统中存在两个或两个以上的反应系统中存在两个或两个以上的相的反应。相的反应。单相反应单相反应:反应系统中存在一个相的反应

32、。反应系统中存在一个相的反应。又称又称均相反应均相反应界面积扩散速率课堂练习：课堂练习：一、是非题一、是非题1.1.元反应一定是反应速率最快的反应（元反应一定是反应速率最快的反应（）2.2.对于一定温度下某化学反应一般反应物的对于一定温度下某化学反应一般反应物的浓度越大，反应速率越快（浓度越大，反应速率越快（）3.3.系统状态变化的速率越快，速率常数越大（系统状态变化的速率越快，速率常数越大（）4.4.由阿伦尼乌斯公式可知，加快反应速率的唯一由阿伦尼乌斯公式可知，加快反应速率的唯一方法是升高反应温度（方法是升高反应温度（）5.5.质量作用定律适用于任何实际上能够进行的质量作用定律适用于任何实际

33、上能够进行的反应（）反应（）6.6.反应的级数取决于反应方程式中反应物的化反应的级数取决于反应方程式中反应物的化 学计量数（学计量数（）二、选择题二、选择题1.升高温度可以增加反应速率，主要是因为（升高温度可以增加反应速率，主要是因为（）（1）增加了分子总数）增加了分子总数（2）增加了活化分子的百分数）增加了活化分子的百分数（3）降低了反应的活化能）降低了反应的活化能（4）促使平衡向吸热方向移动）促使平衡向吸热方向移动2.一基元反应一基元反应3A+B=C+2D，如果，如果A的浓度减的浓度减少一半，则反应速率（少一半，则反应速率（）。）。(1)加快一倍加快一倍(2)减慢为原来减慢为原来1/2(3

34、)减慢为原来减慢为原来1/8(4)减慢为原来减慢为原来1/3233.基元反应基元反应A（s）+2B（g）=C，反应级，反应级数为（数为（）(1)1(2)2(3)3(4)44.零级反应的速率零级反应的速率（）(1)为零为零(2)与反应物浓度成正比与反应物浓度成正比(3)与反应物浓度无关与反应物浓度无关(4)与反应物浓度成反比与反应物浓度成反比335.对于一个给定条件下的反应，随着反应的进对于一个给定条件下的反应，随着反应的进行行（）(1)速率常数速率常数k变小变小(2)速率常数速率常数K变大变大(3)正反应速率降低正反应速率降低(4)逆反应速率降低逆反应速率降低6.二级反应的速率常数单位是二级反

35、应的速率常数单位是（）(1)s-1(2)moldm-3s-1(3)dm3mol-1s-1(4)dm6mol-2s-17.温度升高导致反应速率明显增加的主要原温度升高导致反应速率明显增加的主要原因是（因是（）(1)分子碰撞机会增加分子碰撞机会增加(2)反应物压力增加反应物压力增加(3)活化分子数增加活化分子数增加(4)活化能降低活化能降低3338.反应反应2NO2Cl(g)=2NO2(g)+Cl2(g)的反应机理的反应机理包包括两步基元反应括两步基元反应(1)NO2Cl(g)=NO2(g)+Cl(g)(2)NO2Cl(g)+Cl(g)=NO2(g)+Cl2(g)已知总反应的速率常数已知总反应的速

36、率常数k的单位是的单位是s-1，则（，则（）(1)总反应是二级反应总反应是二级反应(2)第一步反应比第二步反应快得多第一步反应比第二步反应快得多(3)总反应是三级反应总反应是三级反应(4)第二步比第一步反应快得多第二步比第一步反应快得多4三、简答题三、简答题已知一定温度下，反应已知一定温度下，反应A2+2B=2AB依如下依如下两步完成：两步完成：（1）A22A(快快)（2）2A+B2AB(慢慢)总反应的反应速率方程式如何？为几级反应？总反应的反应速率方程式如何？为几级反应？k的单位如何？的单位如何？2.1 化学反应速率1 2.2 化学平衡2 2.3 化学平衡的移动3主要内容化学动力学 是研究化

37、学反应的速率、影响反应速率的因素以及反应的机理。化学热力学 研究化学变化中能量的相互转化和热的影响因素（如温度）对转化的影响。2.2 化学平衡2.2 化学平衡2.2.1 可逆反应和化学平衡2.2.2 化学平衡的含义2.2.1 可逆反应和化学平衡1.可逆反应：在同一条件下，既能向正反应方向又能向逆反应方向进行的反应。反应方程式中可逆符号代替等号。V正正V逆逆Vt时间时间V正正V逆逆=2.化学平衡在可逆反应中正逆反应速率相等时，体系各组份的相对量不随时间而改变的状态。化学平衡的特征建立平衡的前提是在恒温条件下，封闭体系中进行的可逆反应。建立平衡的条件是正逆反应速率相等。建立平衡的标志是各物质浓度不

38、随时间而改变。化学平衡是动态平衡。各物质相对量虽然保持不变，但物质间的交换始终在进行着。2.2.2 化学平衡的含义化学平衡常数在一定温度下，某个可逆反应达到平衡时，产物浓度系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的乘积之比是一个常数Kc。Kc=c(E)ec(F)fc(A)ac(D)d上式中，Kc称为浓度平衡常数；c(A)、c(D)、c(E)、c(F)分别表示A、D、E、F四种物质的平衡时浓度，单位为molL-1。对于反应:aA+dDeE+fF（用质量作用定律推导）在一定温度下达到平衡时，反应物和产物的平衡浓度有如下关系。Kc称为平衡常数，其只与温度有关。对于气体反应，平衡常数Kc可以用压力平衡常数K

39、p表示。N2+3H22NH3可写出两个平衡常数关系式可写出两个平衡常数关系式Kc=NH32/(N2H23)Kp=p2NH3/(pN2p3H2)p(N2)、p(H2)、p(NH3)分别表示分别表示N2、H2、NH3的分压。的分压。思考：Kc与Kp之间的关系？Kc=Kp（RT）n实验平衡常数Kc与Kp由实验总结得出，需根据反应方程式书写实验平衡常数式。关于Kc与Kp 只能用平衡浓度或分压代入计算；与起始浓度无关；(这一点是与转化率不同之处)与温度有关；平衡常数数值越大，表示反应进行的程度越大；浓度以mol.L-1为单位代入；分压以Pa或kPa为单位代入；纯固体和纯液体不代入；反应方程式不同，平衡常

40、数的数值和量纲均不同。对于气体反应，Kc与Kp可以换算标准平衡常数标准平衡常数K(又称热力学平衡常数)实验平衡常数表达式中的有关物质的浓度实验平衡常数表达式中的有关物质的浓度(或分或分压压)分别除以其相应标准态分别除以其相应标准态,则得到标准平衡常数则得到标准平衡常数K aA+dDeE+fF如如:K=c(E)ecc(F)fcc(A)acc(D)dc3H2(g)+N2(g)2NH3(g)p(NH3)2pK=p(N2)pp(H2)3p上面式子中，c 代表溶液标准态；规定c=1molL-1p 代表标准压力，p=100kPa。标标准准平平衡衡常常数数K，用用以以定定量量表表达达化化学学反反应应的的平平

41、衡衡状状态态。K值值越越大大，平平衡衡混混合合物物中中生生成成物物越越多多而而反反应应物越少，反之亦然。物越少，反之亦然。从以上可以看出，从以上可以看出，K 与与K（Kc、Kp）是有差别的，）是有差别的，两者数值可以换算，但两者数值可以换算，但K 始终是无单位的，而始终是无单位的，而K既可既可能有单位，也可能无单位。能有单位，也可能无单位。对于在溶液中进行的可逆反应，由于对于在溶液中进行的可逆反应，由于c=1molL-1K 与与K在数值上相等，令在数值上相等，令注意：书中用c或表示平衡时的物质的量浓度,单位为molL-1这样，上面的式子可表示为：K=EeFfAdDdB=c(B)c例例:合成氨的

42、反应合成氨的反应N2+3H22NH3在某温度下各物质在某温度下各物质的的平平衡衡浓度是浓度是:N2=3molL-1,H2=9molL-1,NH3=4molL-1求该反应的平衡常数和求该反应的平衡常数和N2、H2的初始浓度。的初始浓度。解：解：求平衡常数求平衡常数KcKc=NH32/(N2H23)=16/(393)=7.3210-3求求N2、H2的初始浓度。的初始浓度。N2+3H22NH3反应反应1摩尔摩尔N2同时需同时需3molH2生成生成2molNH3N2+3H22NH3平衡平衡3molL-19molL-14molL-1初始初始(3+2)(9+6)0即：即：5150答答:Kc=7.3210-

43、3，初始，初始N2、H2为为5、15molL-1。例题已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)在温度723达到平衡时，p(SO3)=36.17kPa,p(SO2)=49.04kPa,p(O2)=16.72kPa,求Kp和K解：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)=Kp=p(SO3)2p(SO2)2p(O2)=(36.17kPa)2(49.04kPa)2(16.72kPa)=3.2510-5Pa-1p(SO3)2pK=p(O2)pp(SO2)2p=Kpp=3.2510-5Pa-1105Pa=3.25例题例题乙酸（CH3COOH）与乙醇（C2H5OH）的酯化反应，已知25时K=4.0，现有

44、2.0molCH3COOH与2.0molC2H5OH在反应容器中混合，25下反应，计算生成乙酸乙酯(CH3COOC2H5)的量及CH3COOH的转化率。解：解：设混合后溶液的总体积为VL，平衡时生成xmol的CH3COOC2H5该酯化反应式如下：CH3COOH(l)+C2H5OH(l)CH3COOC2H5(l)+H2O(l)初始浓度2.0V2.0V2.0-xV2.0-xVxVxV00平衡浓度则有：K=xVxV2.0-xV2.0-xV=x2(2.0-x)2=4.0解得x=1.3既平衡时可得1.3molCH3COOC2H5CH3COOH的转化率=已转化的物质的量起始时物质的量100%=1.32.0

45、100%=65%n书写平衡常数的规则：书写平衡常数的规则：给定温度下，对同一反应，化学平衡常数的表达式给定温度下，对同一反应，化学平衡常数的表达式和数值取决于反应方程式的书写形式。和数值取决于反应方程式的书写形式。A+A+BC+DKC+DK=CD/ABCD/ABnA+nA+nBnC+nDnC+nDK K1 1=CCn nDDn n/A/An nBBn n=K Kn n如果反应中有固体和纯液体参加，它们的浓度不应写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。在平衡关系式中。如如:CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)Kc=CO2稀溶液稀溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度

46、也不必中进行的反应，如有水参加，水的浓度也不必写在平衡关系式中。写在平衡关系式中。如：如：Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+Kc=CrO42-2H+2/Cr2O72-对于气体反应，平衡常数对于气体反应，平衡常数Kc可以用可以用Kp表示。表示。N2+3H22NH3可写出两个平衡常数关系式可写出两个平衡常数关系式Kc=NH32/(N2H23)Kp=p2NH3/(pN2p3H2)有如下3个反应式：（1）SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)(2)SO2(g)+O2(g)SO3(g)K1=p(SO3)p(NO)p(SO2)p(NO2)12K2=p(SO3)p(SO2)p(O2)1

47、2n多重平衡规则-平衡常数组合（3）NO2(g)NO(g)+O2(g)12K3=p(NO)p(O2)12p(NO2)(2)+(3)=(1)K2将K3便得K1由此可见，一个反应式若是由几个反应式相加（或减）所得，则其平衡常数便等于相加（或减）的几个反应式的平衡常数的乘积（或商），这叫做多重平衡规则。注意:各分步反应的平衡常数必须在同一温度条件下。已知已知25时反应时反应（1）2BrCl(g)Cl2(g)+Br2(g)的的（2）I2(g)+Br2(g)2IBr(g)的的计算反应计算反应（3）2ClBr(g)+I2(g)2IBr(g)+Cl2(g)的的n平衡常数的意义：一定温度下，可逆反应的特征常数

48、。某一反应的平衡常数只与温度有关，与浓度、变化途径、反应方向、反应物的初始浓度大小无关。平衡常数的大小代表平衡混合物中产物所占比例的多少。由平衡常数可以判断反应是否处于平衡态或处于非平衡态。n为了判断反应是否处于平衡，需要引入另外一个概念浓度熵Qc。如对于可逆反应aA+bB=dD+eEDdEe/(AaBb)=Qc在一定温度下，对于任一可逆反应，将其各物质的浓度按平衡常数的表达式写出分式，即浓度熵。nQcKc时，生成物浓度小于平衡浓度，反应向右进行QcKc时，生成物浓度大于平衡浓度，反应向左进行气相反应：分压熵Qp 2.1 化学反应速率1 2.2 化学平衡2 2.3 化学平衡的移动3主要内容化学

49、平衡的移动：平衡系统条件之一，如温度、压强、或浓度，发生改变时，平衡状态会破坏，然后建起新的平衡状态，叫做化学平衡的移动t逆正化学平衡=kAmBn温度浓度=kppAmpBn压力2.3 化学平衡的移动2.3 化学平衡的移动2.3.1 影响化学平衡移动的因素2.3.2 勒夏特里原理及其实践意义1、浓度对化学平衡的影响mA+nBpC+qDpC+qD2.3.1 影响化学平衡移动的因素n增加反应物的浓度，QcKc，平衡向逆反应方向移动当当c(Ag+)=1.0010-2molL-1,c(Fe2+)=0.100molL-1,c(Fe3+)=1.0010-3molL-1时反应向哪一方向进行时反应向哪一方向进行

50、?Solution计算反应商，判断反应方向计算反应商，判断反应方向反应反应Fe2+(aq)+Ag+(aq)Fe3+(aq)+Ag(s)25时的时的K=3.2。,反应正向进行反应正向进行例题例题乙酸（CH3COOH）与乙醇（C2H5OH）的酯化反应，已知25时K=4.0，现有2.0molCH3COOH与3.0molC2H5OH在反应容器中混合，25下反应，计算生成乙酸乙酯(CH3COOC2H5)的量及CH3COOH的转化率。解：解：设混合后溶液的总体积为VL，平衡时生成xmol的CH3COOC2H5该酯化反应式如下：初始浓度2.0V3.0V2.0-xV3.0-xVxVxV00平衡浓度则有：K=x