平衡和速率大学化学.pptVIP

chemical equilibrium （化学反应进行的程度） 可逆反应与化学平衡 有些化学反应几乎能进行到底，反应物基本上能全部转变为产物。这些几乎进行到底的反应称为不可逆反应 体积改变引起压力的变化 在等温条件下，将系统的体积压缩到原来 的 ，系统的总压力就增大到为原来的 N 倍，反应物和产物的分压力增大到为原来的 N 倍，B的分压力由 增大到 。此时 反应商为： (2) 总压力的影响： 即，总压力增加时: ΣBνB 0 的反应，平衡右移； ΣBνB 0 的反应，平衡左移； ΣBνB =0 的反应，平衡不受的影响。 aA (g)+ bB(g) eE (g)+ dD (g) ∑vB (g) = (e+d) - (a+b) Π = N ∑vB (g) K ? 例如： N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΣBνB0 C(s)+O2(g) 2CO(g) ΣBνB0 CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΣBνB=0 所以，增加总压力，使反应1正向移动； 使反应2逆向移动； 不能使反应3移动。 2 温度对化学平衡的影响 温度的改变会改变K ,其实质是通过反应热（即能量的变化）来影响平衡的移动方向。 ? 和 ΔrGm (T)=ΔrHm (T)-TΔrSm (T) ? ? ? ? ? 放热反应(△rH0 ) （T2T1）,K2 K1 ,平衡右移 升温时,平衡向吸热反应方向移动 降温时，平衡向放热反应方向移动 （T2T1）,K 2 K1 ,平衡左移 ? ? ? ? 吸热反应(△rH 0 ) （T2T1）, K2 K1 ，平衡右移 升温时,平衡向吸热反应方向移动 （T2T1）,K2 K1 ,平衡左移 降温时，平衡向放热反应方向移动 ? ? ? ? 3 吕.查德里原理 假如改变平衡系统的条件（如浓度、温度、压力）之一，平衡就将向减弱这个改变的方向移动。 ◆ 催化剂同等程度地改变正、逆反应速率，所以它不会影响系统的平衡状态；但对未达平衡的，催化剂将大大加快平衡状态的到达。 1048 K 时，CaCO3 分解反应的标准平衡常数为： 例：已知1048K时，CaCO3 的分解压力为14.59 kPa，分解反应的标准摩尔焓变为 109.32kJ·mol-1。计算 1128 K 时 CaCO3 的分解压力。 解： CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) 1128 K 时 CaCO3 分解压力为： 1128K时 CaCO3 分解反应的标准平衡常数： 然而，反应速率不够快不能在尾气管中完成 。 因此热力学→ 可能性； 动力学→ 现实性； 化学反应的速率, 是动力学理论的基础 。 CO+NO →CO2 +1/2N2△rGm ? =-334KJ·mol-1 第五节 化学反应速率 化学反应速率 （rate of a chemical reaction） 一、化学反应速度表示法 指在一定条件下，反应物转变为生成物的速率 一般用单位时间内反应物浓度的减少或 生成物浓度的增加来表示 单位：mol·L-1·s-1、mol·L-1·min-1、mol·L-1·h-1 某给定温度下,在密闭容器中氮气与氢气反应 生成氨,各物质变化浓度如下: N2 + 3H2 2NH3 起始浓度 (mol/L) 1.0 3.0 0 3秒后浓度(mol/L) 0.7 2.1 0.6 反应速度为： ： ： = 1：3：2 1 1 瞬时速率：某一时刻的反应速率 2 3 = = v = 例如，对于aA+bB→gG+dD，其反应速率： N2 (g)+ 3H2 (g) → 2NH3 (g) v = 若以 N2 + H2→ NH3 (g) v = 对于气相反应，常用气体的分压力 代替浓度： 综上：可用反应式中任一物质浓度与时间的改变量来表示；须指出以哪种物质来表示的。 v 与化学反应计量方程式有关； 二、 反应速率理论和活化能 碰撞理论（1918年美国lewis) 1 ＊化学反应发生的先决条件是反应物质点 （或原子、离子）间的碰撞。 ＊在反应物分子的无数次碰撞中，只有极 少数的碰撞才能发生化