化学 教学课件 作者 王利明陈红梅李双石 主编 3化学反应程度的判定和化学反应速率的控制.pptVIP

尚辅网 尚辅网 学习情境三　化学反应程度的判定及化学反应速率的控制 学习要点 一、反应进行程度的判据与化学平衡 一个化学反应不可能无休止的进行，反应物不可能全部转化为生成物，也就是说化学反应进行的程度是有限的。对于恒温恒压下不做非体积功的化学反应之所以能进行，是由于△rG＜O ，随着反应的不断进行， △rG值越来越大，，当△rG=O 时，反应失去了动力，此时，体系反应物的浓度和生成物的浓度不再随时间而变化，反应达到化学平衡状态， △rG=O就是化学平衡的热力学标志或称反应进行程度的判据。 结论：增大反应浓度或减少生成物浓度时平衡将沿正反应方向移动；减小反应物浓度或增加生成物浓度时平衡则沿逆反应方向移动。 （3） 温度对化学平衡的影响 通过下列实验学习温度对化学平衡的影响： 试管中分别加入1mol/L CuSO4溶液1mL、2mol/L KBr溶液5滴1mL混合均匀，将其分为三份： 第一支试管加热至沸腾；第二支试管放入冰水中；第三支试管常温 。比较三支试管中颜色的变化。 取一只带有两个玻璃球的平衡仪，在平衡仪中存在N02和N2O4平衡，一个球放入冰水中，一个放入热水中，观察两个玻璃球中气体颜色的变化。 现象：因反应是放热，一个放入热水中玻璃球颜色变深，冰水中玻璃球颜色变浅. 化学平衡的综合利用(思考题 ） 温室效应与全球气候变暖 臭氧层空洞 臭氧层空洞 臭氧层的作用 臭氧层的形成 （3）催化剂对反应速率的影响 试管中加入3 mol/LH2SO4 1mL、0.1 mol/LMnSO4 10滴、0. 5mol/L H2C2O4 3mL 另一只试管中加入3 mol/LH2SO4 1mL、水10滴、0. 5mol/L H2C2O4 3mL 分别向两只试管中加入0.01 mol/LKMnO4 3滴，比较紫色褪去的快慢。 尚辅网 瞬时速率只能用作图的方法得到，例如对于反应（45 ℃ ）： 2N2O5 →4NO2+O2 （2）反应的瞬时速率 c(N2O5)/mol·dm-3 v/mol · dm-3 ·s-1 0.90 5.4×10-4 0.45 2.7×10-4 二、化学反应速率的控制 尚辅网 对一般元反应，则 v = k ca(A) c b (B) ‥· k 为速率常数 (比率常数)： ▲与T有关，与c无关单位 ▲用不同物种的浓度表示v时，k值也不同 ① 元反应的速率方程 反应物分子在有效碰撞中一步直接转化为产物的反应称为元反应（初步的反应）。 对元反应 A+B→产物 v ∝ c(A) v ∝ c(B) v ∝ c(A) c(B) 即 v = k c(A) c(B) 或 v = k c 2 (A) (A=B) （3）反应的速率方程 二、化学反应速率的控制 尚辅网 a. 在多相反应中, 固态反应物的浓度和不互溶的纯液体反应物的浓度不写入速率方程。 速率方程分别为：反应速率 = k c(O2) 反应速率 = k b. 对气相反应和有气相参与的反应, 速率方程中的浓度项可用分压代替。碳与氧生成二氧化碳反应的速率常数亦可表示为: 反应速率 = k’ p(O2)（显然k’不是k） C(s) + O2(g) CO2(g) 2 Na(l) + 2 H2O(l) 2 NaOH(aq) + H2(g) 气相和固相中的 k Rate constant 气相和固相中的 k Rate constant 二、化学反应速率的控制 尚辅网 ② 非元反应 由两个或多个基元反应步骤完成的反应： 实际是两步完成 如, H2(g) + I2(g) =2HI(g) 通过实验可以找出决速步骤(Rate determining step) 所以 v= k c(A2) 复杂反应的速率方程只能通过实验获得！ A2+B → A2B A2→ 2A Slow reaction 2A+B→A2B Fast reaction I2(g) = I(g) + I(g) H2(g) + I (g) + I(g) = HI(g)