第二章-化学反应速率与化学平衡课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《第二章-化学反应速率与化学平衡课件.ppt》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第二 化学反应 速率 化学平衡 课件
- 资源描述:
-
1、一、化学反应速率的表示方法一、化学反应速率的表示方法2.1 2.1 化学反应速率化学反应速率1 平均速率 对化学反应,若在一定条件下,单位时间内反应对化学反应,若在一定条件下,单位时间内反应物的减少或生成物的增加物的减少或生成物的增加2121icccvttt 单位:mol.L-1.时间21R2121p21(RR)(PP)rttrtt它不能确切反映速率的变化情况,只提供了一个平均值,用处不大。在浓度随时间变化的图上,某时刻的速率即该时刻在浓度随时间变化的图上,某时刻的速率即该时刻切线的斜率。以后提到的速率均指瞬时速率。显然,反切线的斜率。以后提到的速率均指瞬时速率。显然,反应刚开始,速率大,然后
2、不断减小,体现了反应速率变应刚开始,速率大,然后不断减小,体现了反应速率变化的实际情况。化的实际情况。RpRPdRddPdrtrt l在浓度随时间变化的图上,某时刻的速率即该时刻切线的斜率。以后提到的速率均指瞬时速率。显然,反应刚开始,速率大,然后不断减小,体现了反应速率变化的实际情况。l反应是中各物质的化学计量数往往不同,用不同的反应物或生成物的浓度变化所得的反应速率,数值上可能不同。为统一起见,根据国家标准,可将所得反应速率除以各物质在反应式中的计量系数。如:化学反应:如:化学反应:aA+bB=gG+dD 化学反应速率为:化学反应速率为:vA AB BG GD D1 11 11 11 1d
3、 dc cd dc cd dc cd dc cd dd dt ta ad dt tb bd dt tg gd dt t反应速率:反应速率:某一时刻的反应速率、瞬时速率;某一时刻的反应速率、瞬时速率;平均速率的极限即为瞬时速率;平均速率的极限即为瞬时速率;用反应中的任何物质表示反应速率,用反应中的任何物质表示反应速率,数值上都是一样的;数值上都是一样的;瞬时速率的测定可以由作图法得到。瞬时速率的测定可以由作图法得到。1、化学反应历程(机理)、化学反应历程(机理)一个化学反应,在一定条件下,反应物变成生成物一个化学反应,在一定条件下,反应物变成生成物实际经过的途径实际经过的途径:基元反应:在反应中
4、反应物分子直接转化成生成物的反基元反应:在反应中反应物分子直接转化成生成物的反应应简单反应简单反应复杂反应:在反应中反应物分子经过多步才转化成生成复杂反应:在反应中反应物分子经过多步才转化成生成物的反应物的反应-非基元反应非基元反应CO(g)+NO2(g)=CO2(g)+NO(g)基元反应基元反应非基元反应非基元反应H2(g)+I2(g)=2HI(g)I2(g)=2 I(g)H2(g)+2I(g)=2HI(g)慢慢快快2 2、化学反应速率理论、化学反应速率理论 化学反应发生的必要条件是反应物分化学反应发生的必要条件是反应物分子(或原子、离子)间的碰撞。子(或原子、离子)间的碰撞。只有极少数活化
5、分子的碰撞才能发生化只有极少数活化分子的碰撞才能发生化学反应,称学反应,称“有效碰撞有效碰撞”;活化分子活化分子是反应是反应物分子中能量较高的分子,其比例很小;物分子中能量较高的分子,其比例很小;(1 1)有效碰撞理论)有效碰撞理论理论要点:理论要点:有效碰撞:能发生反应的碰撞有效碰撞:能发生反应的碰撞活化分子:具有较大的动能并且能发生有效碰撞的分子活化分子:具有较大的动能并且能发生有效碰撞的分子活化能:活化分子所具有的最低能量与反应物分子的平均活化能:活化分子所具有的最低能量与反应物分子的平均能量之差能量之差其他条件相同时,活化能越低的化学反应,反应速率越高。其他条件相同时,活化能越低的化学
6、反应,反应速率越高。E Ea a=E=E(最低最低)-E E(平平)活化能是化学反应的活化能是化学反应的“能垒能垒”,E Ea a越高,反越高,反应越慢;应越慢;Ea a越低,反应越低,反应越快。越快。Ea a可以通过实验可以通过实验测定。测定。平平ECE活活E分子分数分子分数%分子的能量分布曲线分子的能量分布曲线0aERTfe活化活化分子分子一般化学反应的活化能约在一般化学反应的活化能约在40400 kj.mol-1之间之间多数化学反应的活化能约在多数化学反应的活化能约在60250 kj.mol-1之间之间反应的活化能小于反应的活化能小于 40 kj.mol-1时,反应速度很快时,反应速度很
7、快反应的活化能大于反应的活化能大于 400 kj.mol-1时,反应速度很慢时,反应速度很慢中和化学反应的活化能约在中和化学反应的活化能约在1325 kj.mol-1之间之间(2)过渡状态理论)过渡状态理论 化学反应并不是通过反应物分子的简单 碰撞完成的,在反应物到产物的转变过程中,先形成一种过渡状态,即反应物分子活化形成配合物的中间状态。如 A +BC ABC反应的活化能反应的活化能浓度、温度、催化剂浓度、温度、催化剂 对于简单反应,反应物分子在有效碰撞对于简单反应,反应物分子在有效碰撞中经过一次化学变化经过一次化学变化就能转化为产物的反应就能转化为产物的反应。可由质量作用定律可由质量作用定
8、律描述。描述。2.3 影响化学反应速率的主要因素CO(g)+NO2(g)=CO2(g)+NO(g)基元反应基元反应非基元反应非基元反应H2(g)+I2(g)=2HI(g)I2(g)=2 I(g)快快H2(g)+2I(g)=2HI(g)慢(速控步骤)慢(速控步骤)在一定温度下在一定温度下,对某一对某一基元反应基元反应,其其反应速率与各反应物浓度反应速率与各反应物浓度(以化学方程式以化学方程式中该物质的计量数为指数中该物质的计量数为指数)的乘积成正比。的乘积成正比。如:如:aA+bB=gG+dD 为为基元反应基元反应,则则:vk kc cc ca ab bA AB B称作质量作用定律数学表达式。称
9、作质量作用定律数学表达式。而对于而对于非基元反应非基元反应,有:,有:vk kc cc cm mn nA AB B称作反应速率方程式。其中称作反应速率方程式。其中m m、n n要要通过实验来确定。通过实验来确定。(a+ba+b)或()或(m+nm+n)称为)称为反应级数反应级数;例1、22284332S OISOI非基元反应非基元反应 228()()vk S OI该反应为该反应为2级反应级反应。例2、22221()()()2H OaqH O lO g该反应为该反应为1级反应级反应。k k与温度、催化剂有关与温度、催化剂有关,而与浓度无关。对,而与浓度无关。对于于n n级反应其级反应其单位单位是
10、是(mol(mol dmdm-3-3)(n-1)(n-1)s s-1-1k k 称为称为反应速率常数反应速率常数,可用来表征反应可用来表征反应的速率。的速率。:表示了反应速率与物质的量浓度的关系;表示了反应速率与物质的量浓度的关系;零级反应表示了反应速率与反应物浓度无关零级反应表示了反应速率与反应物浓度无关零级反应:=k(cA)0 k的量纲为moldm-3s-1一级反应:=kcA;k的量纲为s-1二级反应:=k(cA)2 k的量纲为mol3dm-1s-1 可用气体分压表示可用气体分压表示 2NO2 2NO +O2;或 ;kc kP22(NOcvk c)22(NOpvk P)零级反应零级反应 在
11、一定温度下,该反应的速率与反应物浓度无关,为一常在一定温度下,该反应的速率与反应物浓度无关,为一常数,反应速率数,反应速率 v=k。如蔗糖的水解反应:。如蔗糖的水解反应:水是大量的,在反应过程中可视水的浓度不变,反应水是大量的,在反应过程中可视水的浓度不变,反应速率只与蔗糖的浓度有关,而与水的浓度无关,即反应对速率只与蔗糖的浓度有关,而与水的浓度无关,即反应对水是零级水是零级 C12H22O11+H2O C6H12O6+C6H12O6(蔗糖)(葡萄糖)(果糖)2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)r=kc(N2O5)而不是而不是 r=kc2(N2O5)机理:机理:N2O5NO3+NO2(慢
12、)(慢)NO3NO+O2 (快快)NO+NO3 2NO2 (快)(快)一般情况下:在一定温度范围内,对化学反一般情况下:在一定温度范围内,对化学反应温度每应温度每升高升高10度反应速率大约增加到原来的度反应速率大约增加到原来的24倍倍。温度升高使反应速率显著提高的原因是:升温度升高使反应速率显著提高的原因是:升温是反应物分子的能量增加,大量的非活化分温是反应物分子的能量增加,大量的非活化分子获得能量后变成活化分子,单位体积内活化子获得能量后变成活化分子,单位体积内活化分子的百分数大大增加,由小碰撞次数增多,分子的百分数大大增加,由小碰撞次数增多,从而反应速率明显增大。从而反应速率明显增大。催化
13、剂能改变反应速率的作用叫催化作用。催化剂能改变反应速率的作用叫催化作用。正催化正催化:加速反应速率:加速反应速率 负催化负催化:减慢反应速率:减慢反应速率 催化作用的实质是改变了反应的机理,降低了反催化作用的实质是改变了反应的机理,降低了反应的活化能,因而提高了反应速率。应的活化能,因而提高了反应速率。不改变反应不改变反应前前后物质的组成和质量后物质的组成和质量,也不改变平衡常数,也不改变平衡常数K K;缩短;缩短平衡到达的时间,加快平衡的到来。平衡到达的时间,加快平衡的到来。高效性(用量少,作用大)高效性(用量少,作用大)一种催化剂只能催化一种或几种反应;一种催化剂只能催化一种或几种反应;同
14、一反应用不同催化剂得到不同产物。同一反应用不同催化剂得到不同产物。反应前后组成和质量不变反应前后组成和质量不变特点:特点:(4)(4)酶的活性要在一定温度、一定酶的活性要在一定温度、一定pHpH范围时才最大。范围时才最大。选择性选择性2.4 2.4 化学平衡化学平衡1.化学平衡及特征化学平衡及特征 在一定条件下,既能向正方向进行又能向逆方向在一定条件下,既能向正方向进行又能向逆方向进行的反应称进行的反应称可逆反应可逆反应。如反应:。如反应:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)在高温下在高温下CO与与H2O能反应生成能反应生成H2和和CO2,同时,同时H2与与CO2也能反应生成也能反
展开阅读全文