化学反应速率和化学平衡（药用基础化学课件）

化学反应速率及其影响因素化学反应速率和化学平衡化学反应速率及其影响因素化学反应速率及其表示方法有效碰撞理论与活化能学习内容123影响化学反应速率的因素化学反应速率及其影响因素化学反应速率：是用单位时间内反应物或生成物浓度改变量的绝对值来表示反应快与慢。平均反应速率：化学反应速率及其影响因素１．化学反应速率及其表示方法单位：△c—mol/L

△t—s、min、h

—mol/(L·s)mol/(L·min)

mol/(L·h)

1表示化学反应在某一时刻的速率；一般所说的反应速率，即指瞬时速率2瞬时速率：

例：某条件下，N2+3H22NH3开始时:1mol/L3mol/L0mol/L

2秒后:0.8mol/L

2.4mol/L0.4mol/L１．化学反应速率及其表示方法化学反应速率及其影响因素平均反应速率：1

则反应速率可分别表示为：132１．化学反应速率及其表示方法

对于同一反应的反应速率，可以用不同物质单位时间内浓度的变化量表示。对于任意一化学反应：mA+nBpC+qD各物质的反应速率之间存在下列关系：化学反应速率及其影响因素（１）有效碰撞理论主要观点1）化学反应是通过分子间的碰撞而发生，碰撞频率越高，化学反应速率越大。2）能够发生化学反应的碰撞称为有效碰撞。3）发生有效碰撞时，反应物分子需要有足够的能量和适当的碰撞方向（右图）。分子碰撞的不同取向(a)有效碰撞；(b)无效碰撞化学反应速率及其影响因素２．有效碰撞理论OHH有效碰撞

发生反应OHH无效碰撞

不发生反应COCO（１）有效碰撞理论主要观点化学反应速率及其影响因素２．有效碰撞理论能发生有效碰撞的分子称为活化分子，它比普通分子具有更高的能量。通常把活化分子具有的平均能量E*与反应物分子的平均能量E平之差称为反应的活化能Ea。Ea=E*－E平

活化能活化分子平均能量反应物分子平均能量活化能是决定反应速率的内在因素。２．有效碰撞理论化学反应速率及其影响因素（2）影响化学反应速率的外界条件浓度温度压强催化剂增大反应物浓度→单位体积内活化分子数增多→单位时间内有效碰撞次数增多→反应速率增大。温度升高时，分子运动速率加快，有效碰撞机会增多，反应速率加快。对于有气体参加的反应，当其他条件不变，增加压强时，气体的体积减小，浓度增大，分子间的有效碰撞机会增多，故反应速率加快。催化剂能极大的降低反应的活化能，从而增大活化分子百分数，使反应速率加快。有效碰撞1）基元反应和非基元反应基元反应：由反应物一步直接转变为生成物的反应。非基元反应：由两个或两个以上基元反应组成的化学反应，也称复杂反应。（1）浓度对化学反应速率的影响化学反应速率及其影响因素３．影响化学反应速率的因素2）质量作用定律质量作用定律:在一定温度下，基元反应的反应速率与反应物浓度以其化学计量数的绝对值为幂指的乘积成正比。如基元反应aA+bB＝gG+hH则有v=kcAacBb

压力仅对有气体参加的化学反应速率有影响。（2）压力对化学反应速率的影响当温度一定时，一定量气体的体积与其所受的压力成反比。当其他条件不变时，对于有气体参加的反应，增大压力，会增大反应速率；减小压力，会减小反应速率。化学反应速率及其影响因素３．影响化学反应速率的因素３．影响化学反应速率的因素温度升高时，普通分子升级为活化分子，分子运动速度加快，分子间有效碰撞次数显著增多，化学反应速率也显著增大。（3）温度对化学反应速率的影响范特荷夫（Vant′Hoff）经验规律：在其他条件不变的情况下，温度每升高10℃，反应速率一般增大到原来的2～4倍。范特荷夫化学反应速率及其影响因素催化剂：能够改变化学反应速率，而其本身的质量和化学性质在反应前后保持

不变的物质。

（4）催化剂对化学反应速率的影响正催化剂：能降低反应的活化能，增加活化分子的百分数，而大大加快反应速率。负催化剂：能减慢反应速率。生物体内的催化剂是一些蛋白质大分子，称为酶。它们对维持生命体正常的生理过程起着不可替代的作用，被称为生物催化剂。化学反应速率及其影响因素３．影响化学反应速率的因素化学反应速率：

是用单位时间内反

应物或产物浓度改

变量的绝对值来表

示反应快与慢。2.表示方法平均反应速率瞬时反应速率化学反应速率

1.有效碰撞：能发生化学

反应的碰撞。2.活化分子：能发生有效

碰撞的分子。

3.活化能：通常把活化分

子具有的平均能量与反

应物分子的平均能量之

差称为反应的活化能。有效碰撞理论与活化能1.浓度2.压力3.温度4.催化剂影响化学反应速率的因素总结

同一个反应在不同时间段的反应速率是否相同呢？

平均反应速率和瞬时反应速率有什么区别？思考题化学反应速率及其影响因素化学平衡及移动化学反应速率和化学平衡化学平衡及移动可逆反应与化学平衡化学平衡常数123化学平衡的移动学习内容化学平衡及移动不可逆反应：2KClO32KCl+3O2（1）可逆反应：在相同条件下，既可向正反应方向进行，又可向逆

反应方向进行的反应。常用“”表示１．可逆反应与化学平衡

化学平衡及移动可逆反应：N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)思考：NH4Cl受热分解成NH3和HCl，NH3和HCl反应生成NH4Cl，

那么NH4Cl受热分解反应是可逆反应吗？化学平衡特点：1）等：V正=V逆2）定：各物质的浓度将不再变化；3）动：动态平衡4）变：外界条件改变时，反应继续

进行直到建立新的平衡。

可逆反应与化学平衡化学平衡及移动１．可逆反应与化学平衡

（2）化学平衡：在一定条件下，可逆反应中的正反应速率与逆反应速率

相等，反应中各组分的浓度保持不变的状态。（１）化学平衡常数表达式在一定温度下，当可逆反应达到平衡时，生成物浓度幂的乘积与反应物浓度幂的乘积之比是一个常数，该常数称为化学平衡常数，简称平衡常数，常用符号K表示。２．化学平衡常数

aA+bBgG+hH

K浓度平衡常数压力平衡常数Kc

化学平衡及移动（２）书写化学平衡常数表达式的规则

1）表达式中各物质的浓度均为平衡浓度，气态物质以分压表示。2）表达式必须与反应方程式相符合。方程式不同，平衡常数数值也不同。

２．化学平衡常数

化学平衡及移动

（２）书写化学平衡常数表达式的规则3）反应体系中纯固体、纯液体，均不写入平衡常数表达式。

4）在稀水溶液中进行的反应，若水参加反应，水不写入平衡常数表达式；

非水溶液的反应，若有水参加反应，水需要写入表达式。２．化学平衡常数

化学平衡及移动

（1）N2O4(g)2NO2(g)反应的K1化学平衡及移动

课堂练习：写出下列化学反应的平衡常数表达式，并指出K1和K2的关系。

３．化学平衡的移动当Q<K时，v正>v逆，反应将正向自发进行，直到v正

=v逆；当Q=K时，反应处于平衡状态，即v正

=v逆；当Q>K时，v正<v逆，逆向反应将自发进行，直到v正

=v逆。当外界条件改变，可逆反应由一种平衡状态转变到另一种平衡状态的过程。aA+bBgG+hH反应熵Q为：化学平衡及移动结论：在其他条件不变的情况下，增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，平衡向逆反应方向移动。（１）浓度对化学平衡的影响化学平衡及移动３．化学平衡的移动Cr2O72-+H2O

CrO42-+2H+

橙色黄色３．化学平衡的移动（２）压力对化学平衡的影响1）压力对固体和液体的体积平衡没有影响；2）对气体反应，增加压力，平衡向气体分子总数减小的方向移动；3）对气体反应，减小压力，平衡向气体分子总数增加的方向移动。化学平衡及移动N2O4(g)2NO2(g)

无色红棕色变浅变深３．化学平衡的移动（３）温度对化学平衡的影响结论：对任意一个可逆反应，T↑，化学平衡向着吸热反应的方向移动；T↓，化学平衡向着放热反应的方向移动。N2O4(g)2NO2(g)

-Q(吸热)无色红棕色化学平衡及移动３．化学平衡的移动

任何已经达到平衡的体系，如果改变平衡体系的一个条件，如浓度、压力或温度，平衡则向减弱这个改变的方向移动，这一规律又称平衡移动原理。勒夏特列原理化学平衡及移动总结1.可逆反应：

在相同条件下，既可

向正反应方向进行，

又可向逆反应方向进

行的反应。2.化学平衡特点：

等、定、动、变。可逆反应与化学平衡化学平衡常数：

在一定温度下，当

可逆反应达到平衡

时，生成物浓度幂

的乘