大学-无机化学-第二章-化学反应速率及化学平衡ppt课件.ppt

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1、第二章化学反应速率和化学平衡Chapter2：PrimaryConceptionofChemicalReactionRateandChemicalequilibrium掌握：1．化学反应速率的意义及表示方法；2．掌握一级反应速率方程式的特征及有关计算；3．标准平衡常数的意义、表达式及有关化学平衡的计算。熟悉：1．浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响2．质量作用定律、速率方程式、阿累尼乌斯方程式的意义及有关计算；3．可逆反应、化学平衡及浓度、压力、温度对化学平衡的影响。了解：多重平衡规则、平衡移动原理。前言第一节化学反应速率化学反应涉及两个基

2、本问题：1.在指定条件下反应进行的方向和限度---化学热力学。2.反应进行速率和具体步骤(反应机制)---化学动力学。研究化学反应速率与化学反应的机制，是化学动力学的任务。第一节：胺类第一节化学反应速率一、反应速率的表示方法反应速率一般以在单位时间、单位体积中反应物的量的减少或产物的量的增加来表示。⒈平均速率反应物取“-”，产物取“+”△t△ci±=u第一节：胺类第一节化学反应速率例：在298K下，将2.1mol·L-1的N2O5充入一密闭容器中，分解反应中各物质浓度变化如下：2N2O5（g）→4NO2(g)+O2(g)起始浓度/mol·L-

3、12.100100秒末浓度/mol·L-11.950.300.075试计算反应开始100秒内的平均速率.第一节：胺类苯胺第一节化学反应速率2.瞬时速率瞬时速率是缩短时间间隔，令△t趋近于零时的速率。瞬时速率只能用作图的方法得到，例如对于反应（45℃）：2N2O5→4NO2+O2总结对于反应：▲实际工作中如何选择，往往取决于哪一种物质更易通过试验监测其浓度变化。第一节化学反应速率●内因：毫无疑问，反应速率首先决定于反应物本身的性质。●外因：浓度温度催化剂接触面积影响化学反应速率的因素第一节化学反应速率一、浓度对反应速率的影响白磷在纯氧气中燃烧白

4、磷在含20%的氧气中燃烧第一节化学反应速率1.质量作用定律（反应速率方程）反应速率与各反应组分的浓度密切相关，人们总结出其影响规律：质量作用定律－－在恒温下，基元反应的速率正比于各反应物浓度幂的乘积，各浓度幂中的指数等于基元反应方程中各相应反应物的系数。一、浓度对反应速率的影响第一节化学反应速率一、浓度对反应速率的影响1.质量作用定律（反应速率方程）对于基元反应:，可以直接根据反应物的化学计量数写出反应速率方程式(rateequation)：一、浓度对反应速率的影响2.反应级数的概念在速率方程中，各反应物浓度的指数，称为该反应物的级数，所有反

5、应物的级数之和，称为该反应的总级数（n）对于基元反应:aA+dD=gG+hH。该反应对于A来说，属a级反应，对于B来说，属b级反应，该反应的总级数n=a+b。第三节：影响化学反应速率的因素2.反应级数的概念质量作用定律仅实用于基元反应，故非基元反应的复杂反应的速率方程都由实验确定。例如：aA+bB+cC+‥‥=P其反应速率方程具有反应物浓度幂乘积的形式：v=kcAαcBβcCγ…n=α+β+γ+…一、浓度对反应速率的影响例题反应物A、B化学反应级数的测定实验序号起始浓度（mol·L-1）反应速率（··）AB123451.0×10-51.0×1

6、0-51.0×10-52.0×10-53.0×10-55.0×10-41.0×10-31.5×10-35.0×10-45.0×10-42.5×10-72.5×10-72.5×10-71.0×10-62.25×10-6例如：某反应A+B→C+D，通过实验测得反应物的起始浓度和对应的反应速率，如下表所示。例题化学反应：A+2B=2C，在250K时，其反应速率和浓度的关系如下：起始浓度c/mol·l-1起始速率V/mol·l-1·s-1AB0.100.100.200.0100.0400.0101.2×10-34.8×10-32.4×10-3v(1)

7、写出上述反应速率方程。（2）求反应速率常数。例题解：（1）设速率方程为：v=k[A]a[B]b将第一、二组数据代入：1.2×10-3=k（0.10）a（0.01）b4.8×10-3=k（0.10）a（0.04）b可得：a=1b=1（2）将第一组代入：可得：k=1.2mol-1·L·s-1速率方程为：v=1.2cAcB第一节化学反应速率二、温度对反应速率的影响A.范霍夫（van’tHoff)近似规律：范霍夫根据大量的实验数据总结出一条经验规律温度每升高10K，反应速率近似增加2～4倍：范霍夫经验规律可以用来估计温度对反应速率的影响。但不够精确,

8、且物理意义也不明确。第一节化学反应速率二、温度对反应速率的影响B.阿仑尼乌斯（S.Arrhenius）公式阿仑尼乌斯根据大量的实验数据，又提出了著名的阿仑尼乌斯经验