化学反应速率和化学平衡讲义.ppt

第三章化学平衡和化学反应速率
教学课时:6课时
本章主要内容及要求:
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、温度及催化剂对反应速率的影响。
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、复合反应、反应级数、反应分子数的概念;
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重点:化学平衡的概念、计算和移动原理;化学反应速率的表示法;浓度、温度及催化剂对反应速率的影响。
难点:有关化学平衡的计算和反应速率理论。
化学平衡:特征、标准平衡常数(经验平衡常数)和多重平衡规则
化学平衡的移动:移动方向的判断、移动程度的计算
化学反应速率及其表示法
浓度对反应速率的影响:基元反应和非基元反应、质量作用定律、非基元反应速率方程的确定、反应机理
反应物浓度与反应时间的关系
温度对反应速率的影响
反应速率理论简介:碰撞理论和过渡态理论
催化剂对反应速率的影响
化学平衡

定义:在同一条件下,既能向正反应方向进行向又能逆反应方向进行的反应称可逆反应。
H2 (g) + I2 (g) 2HI (g)
必须强调:在不同的条件下能向两个方向进行的化学反应,不能称为可逆反应。如
Ba 2+ (aq) + SO4 2-(aq) BaSO4(s)
等温等压条件下,rG= 0 是化学平衡的标志。
0 0 0
2000
4850
反应开始:c(H2),c(I2) 较大, c(HI) = 0, υ正较大,υ逆为 0;反应进行:c(H2),c(I2)减小, υ正减小,c(HI)增大,υ逆增大;某一时刻:υ正= υ逆,系统组成不变,达到平衡状态。
大多数化学反应都是可逆的。
t/s





定义:这种正逆反应速度相等时,体系所处的状态称为化学平衡。
化学平衡状态具有几个特点(P451,2,3),可以用“等、动、定、变”四个字来概括其特点。
“等”指正反应速度和逆反应速度相等,这是达到平衡状态的实质;
“动”指化学平衡是动态平衡,反应并未停止;
“定”指平衡状态体系中各组分的百分含量固定不变;
“变”指化学平衡是有条件的,暂时的平衡,条件一改变,平衡受到破坏。
当可逆反应达到化学平衡时,反应物和生成物的浓度将不再改变。这时,这些浓度之间有什么关系?为此,我们进行了如下实验:
标准平衡常数及其有关的计算
一、化学平衡定律和经验平衡常数
793K时H2(g)+I2(g) 2 HI(g)的实验数据
实验编号
起始浓度(mol/L)
平衡浓度(mol/L)
c(H2)
c(I2)
c(HI)
c(H2)
c(I2)
c(HI)
1
2
3





















对这个体系的进一步研究表明,当T发生变化时
的比值亦随之改变,但在给定的温度下此平衡体系的
值为一常数,
可用Kc表示
Kc与初始浓度无关,仅决定于反应的本性和反应的温度。温度不同Kc值亦不同,Kc称为经验平衡常数或实验平衡常数
=Kc(经验平衡常数)
上述关系对一切可逆反应都适用
aA + bB dD + eE
一定T 下达平衡时
上式表明,在一定T下,某个可逆反应达平衡时,产物浓度系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的乘积之比是一个常数。这个关系称为化学平衡定律。
经验平衡常数