无机及分析化学 教学课件 ppt 作者 十一五电子教案 教学课件 ppt 作者 含习题解答叶芬霞 第2章-新.ppt

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1、第二章化学反应速率与化学平衡2.1化学反应速率2.2化学反应速率理论简介2.3影响化学反应速率的因素2.4化学平衡2.5化学平衡的移动2.6反应速率与化学平衡的综合应用学习要点理解反应速率的概念、表示方法和反应速率方程；理解并掌握浓度（或分压）、温度、催化剂对化学反应速率的影响并会应用；掌握标准平衡常数的概念及表达式的书写；掌握转化率的概念及有关计算和应用；运用平衡移动原理说明浓度、压力、温度对化学平衡移动的影响。2.1化学反应速率反应速率是指给定条件下反应物通过化学反应转化为产物的速率，常用单

2、位时间内反应物浓度的减少或者产物浓度的增加来表示。浓度常用mol.L-1，时间常用s，min，h。反应速率分为平均速率和瞬时速率两种表示方法。1.平均速率例如反应2N2O5=4NO2+O2在一定时间内反应物及产物浓度的变化实验数据如下（300℃）前100s内反应的平均速率为：只是0~100s内N2O5的分解反应的平均速率。每个时间间隔速率都不一样，而且在每个时间间隔里，任何时间内的速率都是不一样的。显然，用反应物或产物表示都可以，但速率大小不同。▲实际工作中如何选择，往往取决于哪一种物质更易通过

3、试验监测其浓度变化.2.瞬时速率瞬时速率只能用作图的方法得到.2.2反应速率理论1.碰撞理论首要条件-----碰撞。(1)能量因素活化分子:那些具有足够高的能量、能够发生有效碰撞的分子活化能:要使普通分子成为活化分子所需的最小能量,用Ea表示。即要使1mol具有平均能量的分子转化成活化分子所需吸收的最低能量。气体分子的能量分布曲线(2)方位因素碰撞理论，较成功地解释了反应物浓度、反应温度对反应速率的影响等，但也存在一些局限性。合适方向不合适的方向化学反应的方位因素2.过渡状态理论碰撞前过渡态碰撞

4、后A+BCA…B…CAB+C2.3影响化学反应速率的因素一、浓度对反应速率的影响当反应物浓度增大时，单位体积内分子总数增加，活化分子的数目相应也增多，单位体积、单位时间内的分子有效碰撞的总数也就增多，因而反应速率加快。1．质量作用定律在一定温度下，基元反应的速率与各反应物的浓度（以反应方程式中的计量系数为指数）的乘积成正比。基元反应：mA+nB=xG=k﹒(cA)m·(cB)n注：速率方程中反应物的浓度只涉及气体或溶液的浓度。2．反应级数反应级数的意义：①表示了反应速率与物质的量浓度的关系；

5、②零级反应表示了反应速率与反应物浓度无关。基元反应mA+nB=xG=k﹒(cA)m·(cB)nm+n表示该反应级数。对于物质A是m级反应，对物质B是n级反应3．速率常数①可理解为当反应物浓度都为单位浓度时的反应速率；②k由化学反应本身决定，是化学反应在一定温度时的特征常数；③相同条件下，k值越大，反应速率越快；④k的数值与反应物的浓度无关。受温度、催化剂影响。二、温度对化学反应速率的影响温度升高时，绝大多数反应的速率都会加快。温度升高使反应速率显著提高的原因是：●活化分子百分数增大●分子运动速

6、率加快,反应物分子间碰撞频率增大.三、催化剂对化学反应速率的影响催化作用的特征:1.催化剂只能改变反应速率,不能改变反应方向。2.催化剂只能缩短可逆反应达到平衡的时间,不能改变平衡状态。3.催化剂参与反应过程,改变反应途径,降低反应活化能。四、影响反应速率的其他因素接触面大小、扩散速率和接触机会等在化工生产中，常将大块固体破碎成小块或磨成粉末，以增大接触面积；对于气液反应，将液态物质采用喷淋的方式来扩大与气态物质的接触面；还可对反应物进行搅拌、震荡、鼓风等方式以强化扩散作用。让生成物及时离开反应

7、体系，使反应物能充分接触。另外，超声波、紫外光、激光和高能射线等也会对某些反应的速率产生较大的影响。2.4化学平衡一、化学平衡常数1.实验平衡常数对于一般反应aA+Bb=dD+eE浓度平衡常数C→平衡浓度压力平衡常数（气体）p→平衡分压2.标准平衡常数（热力学平衡常数）对溶液反应aA（aq)+Bb（aq)=dD（aq)+eE（aq)cθ=1mol·l-1对气相反应aA（g)+Bb（g)=dD（g)+eE（g)Pθ=100Kpa关于标准平衡常数的几点说明:（1）同一反应式,如果书写形式不同,则平衡

8、常数的表达式不相同。（2）气体以相对平衡分压表示,溶液以相对平衡浓度表示,纯固(液)体不写入平衡常数的表达式中。（3）在水溶液中的反应,水的浓度不写入平衡常数的表达式中。（4）总反应的平衡常数等于分步反应的平衡常数之积(即如果反应式相加减,则平衡常数相乘除)。3．平衡常数的意义（1）平衡常数是可逆反应的特征常数。对同类反应来说，Kθ越大，反应进行得越完全。（2）由平衡常数可以判断反应是否处于平衡态和处于非平衡态时反应进行的方向。某一化学反应：mA(g)+nB(g)xG(g)+yD(g)(pG/p