第三章化学反应速率和化学平衡.ppt

第三章化学反应速率和化学平衡_第三章化学反应速率和化学平衡
第一节化学反应速率
第二节影响反应速率的因素
第三节化学平衡
第四节化学平衡的移动
第五节反应速率与化学平衡的综合应用
章内容提要
本章首先从宏观上讨论了化学反应经验速率方程式和阿伦尼乌斯方程式,并从微观上以活化能、活化分子等概念简要说明了浓度、温度、催化剂等因素对反应速率的影响。然后讨论各类化学平衡的共同特点和遵循的基本规律。从而学会控制反应条件,使化学反应向人们所希望的方向进行。
第一节化学反应速率
化学反应速率的定义:单位时间内,反应物或生成物浓度改变量的正值。
1. 表示方法
平均速率 v=±△C(A)/△t
瞬时速率 v=±dC(A)/dt
2. 同一个反应方程式由于各物质的计量数不同,对应的物质所表示的反应速率也不同,但它们的比等于计量数的比。例如:
2N2O5 = 4NO + O2
v(N2O5)=1/2 v (NO)=2 v(O2)
表3-1和图3-1
1) 表头的含义。
2) 本表计算出来的速率是平均速率。
3) 本图表示反应物浓度随时间变化的曲线,某一点的切线的斜率,为瞬时速率。
过渡状态理论
A + BC → A‥‥B ‥‥C → AB + C
反应物(始态)
活化络合物
(过渡态)
产物(终态)
催化作用:降低反应的活化能,不能改变反应方向。
3-2. 过渡状态理论
观点:在反应过程中,认为反应必须经过一中间活化配合物的形式。
第二节影响反应速率的因素
1 浓度对反应速率的影响经验速率方程
基元反应:反应物通过一步反应变成生成物;
非基元反应:反应物通过多步才能转变成生成物。
经验速率方程(质量作用定律):基元反应速率与浓度的相互关系。
例如,对于基元反应:aA + bB yY + zZ
v = Kc(A)ac(B)b
说明:K为反应速率常数,只与温度、催化剂有关。 a+b称为反应级数
非元反应: aA+bB→yY+dD
v = Kc(A)αc(B)β
a≠α,b ≠β
如何求α、β?
方法:一般通过实验确定(初始速率法)。
2. 温度对反应速率的影响
(1)定性:T↑ v ↑
(2)半定量 Vant’ Hoff 规则
对多数反应:温度升高10度,反应速率增加2—4倍。
(3)定量 K=Ae(-Ea/RT)(阿伦尼乌斯方程)
A—指前因子;Ea—实验活化能(可通过作图法求得)
变形:lgK=-Ea/() +lgA