化學(xué)反應(yīng)的速率與化學(xué)平衡課件

1、安徽中醫(yī)藥高專第四章 化學(xué)反應(yīng)的速率與化學(xué)平衡基礎(chǔ)化學(xué)教研室=單位 molL-1s-1, molL-1min-1, molL-1h-14-1 化學(xué)反應(yīng)速率一概念和表示方法V隨選定的物質(zhì)不同有不同的值各物質(zhì)的速率值之比與對(duì)應(yīng)物質(zhì)在方程 式中的系數(shù)比相同通常計(jì)算的是平均速率1、有效碰撞理論必要條件: 分子必須碰撞才能發(fā)生反應(yīng)充分條件: 只有活化分子的碰撞才能反應(yīng) 活化分子碰撞還必須有合適的取向二有效碰撞理論與活化能2、活化能活化分子: 體系中能量較高,能發(fā)生有效碰撞的分子活化能: 活化分子的最低能量與體系中分子的平均能量的差稱為活化能Ea = E* - EV與Ea的關(guān)系: Ea 越大, 活化分子數(shù)

2、越少,V 越小物質(zhì)本性 反應(yīng)物濃度溫度催化劑三影響因素 (一)濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 1.基元和非基元反應(yīng) 一步完成的反應(yīng)是基元反應(yīng),多步完成的反 應(yīng)是非基元反應(yīng) 2.質(zhì)量作用定律對(duì)基元反應(yīng) mA+nB=pC+bDV=k 速率常數(shù)k ： k表示在一定溫度下,反應(yīng)物濃度都為1時(shí)的該反應(yīng)的反應(yīng)速率。k值越大，反應(yīng)速率越快k值與反應(yīng)物本性，溫度，催化劑有關(guān)，而與濃度無(wú)關(guān)。 補(bǔ)充： 壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 壓強(qiáng)與反應(yīng)速率的關(guān)系 壓強(qiáng)增加,體積減小,濃度增大,則反應(yīng)速率 增加 壓強(qiáng)主要是對(duì)有氣體參加的反應(yīng),只有固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)進(jìn)行的反應(yīng),壓強(qiáng)影響不大,因?yàn)轶w積變化不大(二)溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響溫度

3、與反應(yīng)速率關(guān)系溫度增加，反應(yīng)速率加快原因:增加了分子的能量，活化分子數(shù)增多關(guān)系:k=A影響的程度:k與T 、Ea呈指數(shù)關(guān)系，因此溫度或活化能很小的改變，反應(yīng)速率都會(huì)有較大的改變.T越大， k越大.Ea越小，k越大.一般情況，溫度增加100，v增加2-4倍（四）催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響催化原因：它與反應(yīng)物之間形成了一種勢(shì)能較低且很不穩(wěn)定的過(guò)渡態(tài)活化絡(luò)合物，改變了反應(yīng)歷程,降低了反應(yīng)的活化能。催化劑：能改變化學(xué)反應(yīng)速率,而本身化學(xué)組成、性質(zhì)及質(zhì)量在反應(yīng)前后都不發(fā)生變化的物質(zhì)叫催化劑正催化劑：能增加反應(yīng)速率負(fù)催化劑：能減慢反應(yīng)速率 在同一條件下，能同時(shí)向兩個(gè)相反方向進(jìn)行的反應(yīng)叫可逆反應(yīng).4-2 化

4、學(xué)平衡一化學(xué)反應(yīng)的可逆性和化學(xué)平衡可逆符號(hào):平衡狀態(tài)：一個(gè)可逆反應(yīng)，在一定條件下，反應(yīng)物與生成物的濃度不隨時(shí)間變化時(shí)的狀態(tài)變：化學(xué)平衡是相對(duì)的,外界條件改變 平衡會(huì)被破壞，反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行直 到建立新的平衡.特點(diǎn)：等: v正=v逆動(dòng):動(dòng)態(tài)平衡，反應(yīng)仍然在進(jìn)行, 正逆反應(yīng)的速度不為零定:體系中的濃度一定,不再改變， 化學(xué)平衡時(shí)反應(yīng)達(dá)到了最大限度 (一) 定義 在一定溫度下,可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),生成物濃度冪的乘積與反應(yīng)物濃度冪的乘積之比是一個(gè)常數(shù). 公式 設(shè)反應(yīng)為: aA+bB dD+eE Kc = = 對(duì)氣體可以用各物質(zhì)的分壓代替濃度計(jì)算平衡常數(shù)，得Kp化學(xué)平衡常數(shù)二（二）書(shū)寫(xiě)規(guī)則 1.平衡常數(shù)表達(dá)

5、式與化學(xué)反應(yīng)方程式的寫(xiě)法有關(guān)。 2. 對(duì)固體或純液體物質(zhì),其濃度不寫(xiě)入平衡常數(shù)中 如:CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) Kc=CO2 3. 水做溶劑的稀溶液,不需寫(xiě)入水的濃度，非水溶液中需要寫(xiě)入. 4 . 可逆反應(yīng)正逆反應(yīng)數(shù)值上互為倒數(shù) 平衡是相對(duì)的，暫時(shí)的，一旦外界條件改變，平衡就會(huì)破壞，產(chǎn)生新的平衡，這就是化學(xué)平衡的移動(dòng)。 aA+bB dD+eE Q= Q表示在任意狀態(tài)下，生成物濃度冪次方乘積與反應(yīng)物濃度冪次方乘積的比，稱為反應(yīng)商.化學(xué)平衡的移動(dòng)三 Q=Kc 體系為平衡狀態(tài) QKc 體系為非平衡狀態(tài)，反應(yīng)逆反向進(jìn)行加任一反應(yīng)物加無(wú)色生成物加任一反應(yīng)物加無(wú)色生成物淺色生成物濃

6、度低深色生成物濃度高（一）濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響FeCl3+6KSCN K3Fe(SCN)6(血紅色)+KCl 原因增加反應(yīng)物濃度，增加了反應(yīng)物中活化分子總數(shù)，即 了，反之也是。結(jié)果平衡被破壞，平衡向增加物濃度減小的方向移動(dòng)，直到形成新的平衡。濃度變化、轉(zhuǎn)化率、移動(dòng)方向關(guān)系增加某一反應(yīng)物的濃度，提高了另一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，而自身轉(zhuǎn)化率降低。移動(dòng)方向向著轉(zhuǎn)化率提高的方向，反之成立。（二）壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響2NO2(g) N2O4(g)紅棕色無(wú)色增加壓強(qiáng)，體積縮小，平衡向方程式中分子數(shù)少的方向移動(dòng)。溫度不變時(shí)，增大體系的總壓力，平衡向著氣體分子數(shù)少的方向移動(dòng)，反之成立。增加壓強(qiáng)，體系中各物質(zhì)的體積均

7、縮小，濃度均增加，但方程式中分子系數(shù)高的物質(zhì)體積縮小大，濃度增加大，速率加快更大，故平衡向著分子系數(shù)少的一方移動(dòng)。原因條件有氣體參加的反應(yīng)，方程式中左右兩邊的氣體分子式系數(shù)和不等。結(jié)論（三）溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響熱水冰常溫2NO2(g) N2O4(g)紅棕色無(wú)色溫度升高，平衡向吸熱反應(yīng)的方向移動(dòng)，溫度降低，平衡向放熱反應(yīng)的方向移動(dòng)。c反應(yīng)物，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，反之成立；c生成物，平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，反之成立。c反應(yīng)物 ，c生成物平衡移動(dòng)一致，反之是。p，平衡向分子數(shù)少的方向移動(dòng)，反之是。放熱反應(yīng)，T平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。吸熱反應(yīng)，T平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。放熱反應(yīng)T和吸熱反應(yīng)T的移動(dòng)方向一結(jié)論：分別加0.2molL-1KI、 (NH4)2S2O8、KNO30.01molL-1 Na2S2O3、0.2%淀粉 。(1)(2)2#中加1滴Cu(NO3)2催化劑。1、2、HEaEa無(wú)催化劑有催化劑勢(shì)能反應(yīng)歷程（四）催化劑與化學(xué)平衡催化劑能同時(shí)改變正反應(yīng)和逆反應(yīng)的活化能，且改變值相等，對(duì)正和逆影響一致。結(jié)論：催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率，但不能改變平衡的移動(dòng)。 思考題：在mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) +H的反應(yīng)中，當(dāng)m+