第三章化学反应速率与化学平衡精选文档.ppt

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1、第三章 化学反应速率与化学平衡本讲稿第一页，共二十页1、化学反应速率及其表示法化学反应速率及其表示法例1、把6 mol A气和5 mol B气混合后放入4 L密闭容器中，在一定条件下发生反应：3 A(g)+B(g)2C(g)+x D(g)，经5 min生成C为2 mol，测定D的平均速率为0.1 molL-1min-1。求：（1）A的平均反应速率；（2）此时A的浓度；（3）温度不变，体积不变，容器内压强与开始时压强比值；（4）B的转化率。一、化学反应速率本讲稿第二页，共二十页一、化学反应速率5、有化学反应：AB 2D CG 2H，其中E1、E2为该反应的活化能。（1）、分别是用物质A、D表示反

2、应的化学反应速率，则 与 的关系为 。（2）对于反应，若起始浓度cC=a，cG=2a，cH=0，则用各物质表示的反应速率与时间的关系示意曲线为下图中的 （填序号）。A B C D本讲稿第三页，共二十页2、反应速率理论简介（1）碰撞理论（2）过渡态理论一、化学反应速率本讲稿第四页，共二十页3、影响化学反应速率的因素(1)浓度 基元反应 反应分子数 速率方程与速率常数 反应级数一、化学反应速率一级反应 ln =k1t 半衰期：=本讲稿第五页，共二十页一级反应的特点一级反应的特点速率常数k1的数值与所用浓度的单位无关，其量纲为时间-1，其单位可用s-1，min-1或h-1等表示。以lgc对t作图应为

3、一直线，其斜率为 一、化学反应速率 本讲稿第六页，共二十页例3、制备光气的反应按下式进行：CO+Cl2=COCl2实验测得下列数据：求该反应的速率常数、反应级数和速率方程。实验顺序初浓度/molL-1初速率/molL-1s-1COCl210.1000.1001.210-220.1000.0504.2610-330.0500.106.010-340.0500.0502.1310-3本讲稿第七页，共二十页6、某抗生素在人体血液中呈现简单级数的反应，若给病人在上午8时注射一针抗生素，然后在不同时刻t测定抗生素在血液中的浓度c（以mg/100cm3表示），得到如下数据：（1）确定反应级数。（2）求反应

4、的速率常数k和半衰期t1/2。（3）若抗生素在血液中浓度不低于0.37 mg/100 cm3才有效，问大约何时该注射第二针？t/h481216c/（mg/100cm3）0.4800.3260.2220.151本讲稿第八页，共二十页（2）温度对反应速率的影响阿伦尼乌斯公式：一、化学反应速率 ln =（3）催化剂对反应速率的影响本讲稿第九页，共二十页例4、338 K时N2O5气相分解的速率常数为0.29 min-1，活化能为103.3 kJmol-1，求353 K时的速率常数k及半衰期t1/2。本讲稿第十页，共二十页二 化学平衡1 化学平衡的条件：GT，P=0 2 平衡常数：若可逆反应：a A+b

5、 B d D+e E浓度平衡常数：压力平衡常数（气体）：=(RT)=本讲稿第十一页，共二十页3 标准平衡常数 f h H二 化学平衡=(P0)-=本讲稿第十二页，共二十页 =二 化学平衡本讲稿第十三页，共二十页例7、已知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在400 K下的K=55 atm-2，请把K 换算成K 。例8、已知在25下：反应1：2HCl(g)H2(g)+Cl2(g)K1=4.210-34反应2：I2(g)+Cl2(g)2ICl(g)K2=2.1105求同温度下,反应3:2HCl(g)+I2(g)2ICl(g)+H2(g)的平衡常数K3。例10、773K时，将2.00 mol

6、SO2和3.00 mol O2充入容积为10.00 dm3的密封容器中，平衡时有1.90 mol SO3生成。计算反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的 、以及SO2的转化率。本讲稿第十四页，共二十页4 化学反应的等温式压力商：f h H 二 化学平衡 r Gm=r G+本讲稿第十五页，共二十页例11、已知N2O4(g)2NO2(g)，在25的平衡常数 =0.14。判断总压为101.325 kPa时下列体系中反应的方向。（1）N2O4与NO2含量为13（物质的量之比）的气体混合物；（2）N2O4与NO2含量等于41的气体混合物。二 化学平衡本讲稿第十六页，共二十页5 纯固体或纯液体与

7、气体间的反应分解压：二 化学平衡本讲稿第十七页，共二十页6 外界因素对化学平衡的影响（1）浓度（2）压力（3）温度 范特荷甫方程：当温度变化范围不大时，视 不随温度而改变 二 化学平衡=本讲稿第十八页，共二十页例12、碳酸钙在密闭容器中加热分解产生氧化钙和二氧化碳并达到平衡:CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)已知298K时的数据如下：求298K时分解反应的K 和分解压。在石灰窑中欲使CaCO3(s)以一定的速度分解,CO2的分压应不低于101325 Pa，试计算石灰窑温至少维持在多少度？（假设此反应的 ）。二 化学平衡物质CaCO3（s）CaO（s）CO2（g）1206.9 -635.

8、6 -393.5-1128.8 -604.2 -394.4本讲稿第十九页，共二十页11、1273K时H2O(g)通过红热的铁生产H2，发生如下反应：Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)，反应的平衡常数KP=1.49(KP是以各平衡混合气体分压表示的化学平衡常数)。（1）计算每生产1.00 mol氢气需通入水蒸气的物质的量为多少？（2）1273K时，若反应体系中只有0.30 mol的铁并 通入1.00 mol水蒸气与其反应，试计算反应后各组分的物质的量。反应后体系是否处于平衡状态，为什么？（3）1273K，当1.00 mol水蒸气与0.80 mol铁接触时，最后各组分的物质的量是多少？二 化学平衡本讲稿第二十页，共二十页