化学反应速率与化学平衡ppt课件.ppt

第六章化学反应速率和化学反应的限度 天马行空官方博客 第一节化学反应速率一 化学反应速率的概念和表示方法 化学反应速率 用来描述化学反应的快慢的物理量 是以单位时间内反应物 或生成物 浓度的变化来表示的 单位 mol L min反应速率可表示为 c2 c1 t2 t1 如 N2 3H22NH3t1时 5 010 03 0t2时 4 07 05 0则反应速率 N2 H2 NH3 三者的关系为 二化学反应的活化能与反应热 一 反应速率理论简介1 碰撞理论有效碰撞 活化分子 活化能 Ea 活化能 活化分子高出平均分子的能量活化分子的个数受温度的影响而显著改变 另外也受浓度 压力的影响 最显著的影响因素是加入催化剂 二 化学反应热与热化学方程式 如 热反应方程式 C s O2 g CO2 g 393 5kJ其中 反应式中民必须包括物质的状态 及化学反应热 规定 Q为正表示放热 Q为负表示吸热 查一下 O2 2H2 2H2O的反应热是多少 是吸热还是放热 三 影响化学反应速率的因素 一 浓度对速率的影响在其它条件不变时 反应物的浓度越大 生成产物的速率越快基元反应的质量作用定律 mA nB pC qD则 反应速率 k A m B n 二 压强对速率的影响 对有气体参加的反应 压强增大时 浓度相应增大 则速率会加快 三 温度对速率的影响 温度越高 速率越快温度升高100C 反应速率一般加快2 4倍 四 催化剂对速率的影响 催化剂的特点 能显著改变反应速率 但本身在反应前后化学组成及质量均不发生变化 非均相反应中应考虑反应物质相互接触的面积对反应速率的影响生物酶 具有高选择性和专一性的特殊催化剂 第二节化学反应的限度 一 可逆反应和化学平衡可逆反应 在同一条件下 即能正向进行又能逆向进行的反应称为可逆反应化学平衡 可逆反应进行到一定程度后 反应物 生成物的浓度都不再随时间而变化 称为化学平衡化学平衡时的特点 平衡时 正向反应速率 逆向反应速率 达平衡时 反应可以生成产物 产物也可以生成反应物 但 二 化学平衡常数 一 化学平衡常数反应达平衡时 各物质浓度之间有一定量关系 例 CO H2O g CO2 H2达平衡时 各物质的浓度为 CO H2O CO2 H2 称为平衡浓度一定温度下 达平衡时 Kc Kc在一定温度下是一定值称为化学平衡常数 二 化学平衡常数的书写 1 对全部是气体的反应 aA bBdD eE平衡时 KC 练习 请写出生成2摩尔氨的反应达平衡时的化学平衡表达式 2 对有气体和纯液态及纯固态参加的反应如 CO H2O l CO2 H2其Kc值为 3 对稀溶液中的反应 如 Cr2O72 H2O2CrO42 2H 其Kc值为 三 化学平衡的有关计算 一 已知平衡浓度计算平衡常数例1计算气相反应的Kc Kp 二 已知平衡浓度计算反应物初始浓度 例2 三 已知平衡常数 反应物初始浓度 计算各物质的平衡浓度及某反应物的平衡转化率 例3 在某温度下 H2 I22HI反应的KC 45 7 如果反应开始时H2和I2的浓度均为1 00mol L 计算反应达平衡时各物质的平衡浓度及H2的平衡转化率 三 化学平衡的移动 化学平衡移动的概念化学平衡时 正向反应速率 逆向反应速率 当外界条件 浓度 压力 温度等 改变时 速率会改变 使原有的平衡被打破 反应会继续进行 直到达到新的平衡 这种过程称为平衡的移动反应正向移动 指反应后产物的浓度增加反应逆向移动 指反应后产物的浓度减少 反应物的浓度增大 一 浓度对化学平衡移动的影响增大反应物浓度 平衡向移动 减少反应物浓度 平衡向移动 增大生成物浓度 平衡向移动 减少生成物浓度 平衡向移动 练习 向FeCl3 6KSCNFe SCN 3 3KCl的平衡体系中加入FeCl3溶液 混合液的红色 表明平衡向移动 思考 通过例4的计算 结果说明了什么问题 二 压强对平衡移动的影响对有气体参加的反应 增加压力 使反应向 减小压力 使反应向 如 CO H2O g CO2 H2增大压力 平衡移动 对 CO H2O l CO2 H2增大压力 平衡向移动 三 温度对平衡的影响温度与反应热有关 反应中放出热量 称放热反应 用 表示 反应中吸收热量 称吸热反应 用 表示 如 2NO2N2O4 Q 表示放热 问题 正反应是放热 逆反应是什么 对以上反应 升高温度 反应向移动 结论 升高温度 反应向吸热的方向移动 降低温度 反应向移动 练习 反应2HII2 g H2 Q若升高温度 反应向何方进行 四 催化剂与化学平衡 催化剂能改变 降低 减小 提高 但催化剂不能改变已达平衡的反应的平衡状态 为什么 平衡移动的勒夏特列原理 如果改变处于平衡状态的条件 平衡将向减弱或消除这种改变的