第三章 化学反应速率与化学平衡

第三章化学反应速率与化学平衡第一页，共二十页，2022年，8月28日1、化学反应速率及其表示法例1、把6molA气和5molB气混合后放入4L密闭容器中，在一定条件下发生反应：3A(g)+B(g) 2C(g)+xD(g)，经5min生成C为2mol，测定D的平均速率为0.1mol·L-1min-1。求：（1）A的平均反应速率；（2）此时A的浓度；（3）温度不变，体积不变，容器内压强与开始时压强比值；（4）B的转化率。一、化学反应速率第二页，共二十页，2022年，8月28日一、化学反应速率5、有化学反应：①A＋B2D②C＋G2H，其中E1、E2为该反应的活化能。（1）、分别是用物质A、D表示反应①的化学反应速率，则与的关系为

。（2）对于反应②，若起始浓度cC=a，cG=2a，cH=0，则用各物质表示的反应速率与时间的关系示意曲线为下图中的

（填序号）。ABCD第三页，共二十页，2022年，8月28日2、反应速率理论简介（1）碰撞理论（2）过渡态理论一、化学反应速率第四页，共二十页，2022年，8月28日3、影响化学反应速率的因素浓度基元反应反应分子数速率方程与速率常数反应级数一、化学反应速率一级反应

ln=k1t半衰期：=第五页，共二十页，2022年，8月28日一级反应的特点①速率常数k1的数值与所用浓度的单位无关，其量纲为时间-1，其单位可用s-1，min-1或h-1等表示。

②以lgc对t作图应为一直线，其斜率为一、化学反应速率

第六页，共二十页，2022年，8月28日例3、制备光气的反应按下式进行：CO+Cl2=COCl2实验测得下列数据：求该反应的速率常数、反应级数和速率方程。实验顺序初浓度/mol·L-1初速率/mol·L-1·s-1COCl210.1000.1001.2×10-220.1000.0504.26×10-330.0500.106.0×10-340.0500.0502.13×10-3第七页，共二十页，2022年，8月28日6、某抗生素在人体血液中呈现简单级数的反应，若给病人在上午8时注射一针抗生素，然后在不同时刻t测定抗生素在血液中的浓度c（以mg/100cm3表示），得到如下数据：（1）确定反应级数。（2）求反应的速率常数k和半衰期t1/2。（3）若抗生素在血液中浓度不低于0.37mg/100cm3才有效，问大约何时该注射第二针？t/h481216c/（mg/100cm3）0.4800.3260.2220.151第八页，共二十页，2022年，8月28日（2）温度对反应速率的影响阿伦尼乌斯公式：一、化学反应速率

ln=

（3）催化剂对反应速率的影响第九页，共二十页，2022年，8月28日例4、338K时N2O5气相分解的速率常数为0.29min-1，活化能为103.3kJ·mol-1，求353K时的速率常数k及半衰期t1/2。第十页，共二十页，2022年，8月28日二化学平衡1化学平衡的条件：△GT，P=02平衡常数：若可逆反应：

aA+bBdD+eE浓度平衡常数：压力平衡常数（气体）：==(RT)=

=

第十一页，共二十页，2022年，8月28日3标准平衡常数ｄＤ＋ｅＥfＦ＋hH二化学平衡=

=(P0)-=

第十二页，共二十页，2022年，8月28日

=–二化学平衡第十三页，共二十页，2022年，8月28日例7、已知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在400K下的K=55atm-2，请把K换算成K。例8、已知在25℃下：反应1：2HCl(g)H2(g)+Cl2(g)K1=4.2×10-34反应2：I2(g)+Cl2(g)2ICl(g)K2=2.1×105求同温度下,反应3:2HCl(g)+I2(g)2ICl(g)+H2(g)的平衡常数K3。例10、773K时，将2.00molSO2和3.00molO2充入容积为10.00dm3的密封容器中，平衡时有1.90molSO3生成。计算反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的、以及SO2的转化率。第十四页，共二十页，2022年，8月28日4化学反应的等温式压力商：ｄＤ＋ｅＥfＦ＋hH

二化学平衡

ΔrGm=ΔrG+

第十五页，共二十页，2022年，8月28日例11、已知N2O4(g)2NO2(g)，在25℃的平衡常数=0.14。判断总压为101.325kPa时下列体系中反应的方向。（1）N2O4与NO2含量为1︰3（物质的量之比）的气体混合物；（2）N2O4与NO2含量等于4︰1的气体混合物。二化学平衡第十六页，共二十页，2022年，8月28日5纯固体或纯液体与气体间的反应分解压：二化学平衡第十七页，共二十页，2022年，8月28日6外界因素对化学平衡的影响（1）浓度（2）压力（3）温度范特荷甫方程：

当温度变化范围不大时，视不随温度而改变二化学平衡=

第十八页，共二十页，2022年，8月28日例12、碳酸钙在密闭容器中加热分解产生氧化钙和二氧化碳并达到平衡:CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)

已知298K时的数据如下：求298K时分解反应的K和分解压。在石灰窑中欲使CaCO3(s)以一定的速度分解,CO2的分压应不低于101325Pa，试计算石灰窑温至少维持在多少度？（假设此反应的）。二化学平衡物质CaCO3（s）CaO（s）CO2（g）1206.9-635.6-393.5-1128.8-604.2-394.4第十九页，共二十页，2022年，8月28日11、1273K时H2O(g)通过红热的铁生产H2，发生如下反应：Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)，反应的平衡常数KP

=1.49(KP是以各平衡混合气体分压表示的化学平衡常数)。（1）计算每生产1.00mol氢气需通入水蒸气的物质的量