反应速率与化学平衡小结

1、反应速率与化学平衡小结1第1页，共27页，2022年，5月20日，4点2分，星期二1. 对于一般的化学反应： aA + bB gG + hH(A), (B), (G) 和 (H)之间关系：一. 化学反应速率2第2页，共27页，2022年，5月20日，4点2分，星期二（1）碰撞理论：反应速率关系式 = ZPf = ZP e E/RTP 取向因子或方位因数；E 活化能Z 单位时间和单位体积内发生的碰撞次数（1）T关系： T ， ；（2）c的关系：c ， ；（3）催化剂的关系：加入正催化剂， E ， 。2. 反应速率理论3第3页，共27页，2022年，5月20日，4点2分，星期二如: B + AC

2、BAC AB + C 反应物 活化配合物 产物（2）过渡态理论4第4页，共27页，2022年，5月20日，4点2分，星期二 （1）基元反应： aA + bB gG + hH速率方程为： = kAaBb 基元反应的化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的连乘积成正比。3. 反应速率方程质量作用定律5第5页，共27页，2022年，5月20日，4点2分，星期二 （2）复杂反应： aA + bB gG + hH（A）速率方程由实验测定。（B）根据反应机理推出反应速率方程。（3）反应级数 反应级数是指反应速率方程中各反应物浓度的指数之和。 对于基元反应：反应级数 = 反应方程式中反应物的计量数之和

3、 = 反应的分子数6第6页，共27页，2022年，5月20日，4点2分，星期二 4. 浓度与反应时间的关系 对于化学反应其反应速率方程的微分表达式：7第7页，共27页，2022年，5月20日，4点2分，星期二（1）对于零级反应：当（积分表达式）（2） 对于一级反应：8第8页，共27页，2022年，5月20日，4点2分，星期二5. 温度对化学反应速率的影响（1）阿累尼乌斯公式k 速度常数, Ea 为活化能, R 气体常数, A称指前因子。9第9页，共27页，2022年，5月20日，4点2分，星期二2、有关计算10第10页，共27页，2022年，5月20日，4点2分，星期二6. 催化剂对化学反应速

4、率的影响11第11页，共27页，2022年，5月20日，4点2分，星期二（1）催化剂对反应速率的影响是改变了反应机理。（2）催化剂没有改变反应的rH和rG，催化剂的使用纯属动力学问题。（3）催化剂同等地加快正逆反应的速率。（4）催化剂只能改变反应途径，而不能改变反应发生的方向。12第12页，共27页，2022年，5月20日，4点2分，星期二二、化学平衡（1）对于可逆反应：aA + bB gG + hH1. 平衡常数Gg Hh Aa Bb=K 在一定温度下，某个可逆反应达到平衡时，生成物浓度计量系数次方的乘积与反应物浓度次方的乘积之比是一个常数。13第13页，共27页，2022年，5月20日，4

5、点2分，星期二多重平衡规则 某个反应可以表示为两个或多个反应的总和，则总反应的平衡常数等于各个分步反应的平衡常数之积。14第14页，共27页，2022年，5月20日，4点2分，星期二（2）KP与KC的关系对于反应：aA(g) + bB(g) gG(g) + hH(g)Gg Hh Aa Bb=KcKp=(pG)g (pH)h (pA)a (pB)b对于理想气体：p = cRTKp = Kc (RT) (g+h-a-b)15第15页，共27页，2022年，5月20日，4点2分，星期二 =KG C()gH C()hB C()bA C()aK=pGp()gpBp()bpAp()apHp()h2. K

6、的表达式16第16页，共27页，2022年，5月20日，4点2分，星期二K与 K：（1）经验平衡常数(K)一般有量纲，而标准平衡常数(K)无量纲。（2）对于液相反应：K = K（数值） 对于气相反应：一般情况下 K K17第17页，共27页，2022年，5月20日，4点2分，星期二 3. 化学反应的方向 aA + bB gG + hH对于反应：G C()gH C()hB C()bA C()aQ = 18第18页，共27页，2022年，5月20日，4点2分，星期二 2、反应方向的判据aA + bB gG + hH对于反应：Q = K 体系处于平衡状态 Q K 反应向逆反应方向进行 19第19页，

7、共27页，2022年，5月20日，4点2分，星期二 rGm = -RTlnK + RTlnQ 当Q K， rGm K， rGm 0 ，逆反应自发进行。 rGm = RTlnQK 5. 标准平衡常数与rGm的关系20第20页，共27页，2022年，5月20日，4点2分，星期二6. 化学平衡移动（1）化学平衡移动： 因为条件改变，旧的平衡被破坏，引起混合物中各物质百分含量随之改变，从而达到新平衡状态的过程。（2）影响化学平衡的因素：（1）浓度 （2）压强 （3）温度21第21页，共27页，2022年，5月20日，4点2分，星期二里查德里原理 Le Chatelier (18501936)法国物理化

8、学家。 如果对平衡体系施加外力，平衡将沿着减少此外力的方向移动。22第22页，共27页，2022年，5月20日，4点2分，星期二 课堂讨论1. 写出下列可逆反应的平衡常数表达式23第23页，共27页，2022年，5月20日，4点2分，星期二2.反应 C(s) + H2O(g)CO(g) + H2(g)在673K时达到平衡，其rH =133.5 kJmol-1.问下列条件的变化对平衡有何影响? 增加温度;(2) 增加H2O的压力;(3) 增加体系的总压强;(4) 总压不变, 加入氮气;(5) 增加碳的质量. 向右向右向左向右没有影响24第24页，共27页，2022年，5月20日，4点2分，星期二3. 在一定的温度和压强下，一定量的 PCl5 气体的体积为 1dm3，此时 PCl5 气体已有50%离解为 PCl3 和 Cl2。试判断在下列情况下PCl5的离解度是增大还是减小响?（1）减压使PCl5的体积变为2dm3；（2）保持压强不变，加入N2，使体积增至2dm3 ；（3）保持体积不变，加入N2，使压强增加1倍;（4）保持压强不变，加入Cl2，使体积变为2dm3 ;（5）保持体积不变，加入Cl2，使压强增加1倍。增大增大不变减小减小25第25页，共2