第1节分析学的任务.pptVIP

第 2 章 化学反应的方向、速率和限度 活化分子 能发生有效碰撞的反应物分子 溶液和气体混合相的反应： 溶液用浓度，气体用压力 S2?(aq) + 2 H2O(l) = H2S (g) + 2 OH–(aq) 书写K?时， c? 可省略； p?不能省略 3. 多重平衡原理 PCl5(g) ? PCl3(g) + Cl2(g) P(s) + 3/2Cl2(g) ? PCl3(g) (1) (2) (2) - (1) P(s) + 5/2Cl2(g) ? PCl5(g) (3) 多重平衡原理：若某一化学反应是若干个相关反应的代数和，则 该反应的平衡常数等于相应反应平衡常数的积(或商)。 平衡转化率 转化率α 越大，表示正反应进行的程度越大 4. 应用平衡概念进行的有关计算 某反应已转化的量 反应开始时该反应物的总量 ×100% α= 某反应物起始浓度-该反应物平衡浓度 该反应物的起始浓度 ×100% α= 例： 523 K时，将等摩尔的PCl3与Cl2装入5.0 L容器中，平衡时PCl5的分压为100 kPa。若该反应的标准平衡常数Kθ= 0.540，求PCl3的平衡转化率。 解：反应式 PCl3(g) ＋ Cl2(g) ＝ PCl5(g) 平衡时 x = 136 kPa 则PCl3的平衡转化率 平衡时各组分的物质的量 开始时PCl3的物质的量 例： 在721 K, 101.3 kPa 时，当HI的热分解反应： 2HI (g) = H2(g) + I2(g) 达到平衡时，有22.0%的HI分解为H2 和 I2 ，求此反应的K? 。 解：设开始时HI的物质的量为2 mol 2 HI (g) = H2 (g) + I2 (g) 开始时nB/mol 2 0 0 变化的nB/mol 平衡时nB/mol 2?(-0.22)= -0.44 0.22 0.22 2-0.44=1.56 0.22 0.22 根据分压定律 平衡时各组分的分压 2. 用反应进度定义的平均反应速率 单位体积内反应进度随时间的变化率 平均反应速率等于任一物质B的平均速率 与化学计量数绝对值之比 瞬时速率 某物质的瞬时速率 某反应的瞬时速率 反应进度表示的 反应速率 与表示速率物质的选择无关 与反应式的书写方法有关 2.2.2 反应速率理论简介 ?1. 有效碰撞理论 基本观点 分子之间的相互碰撞 有效碰撞 有效碰撞条件 分子具有足够的能量 碰撞具有方向性 NO与O3反应的示意图 活化能Ea Ea = E*- E 活化分子具有的最低能量E*与反应物分子的平均能量E之差 浓度与温度对反应速率的影响 浓度一定时 温度升高，活化分子百分数增多，反应速率增加 活化能与反应速率的关系 活化能越小，反应速率越快 温度一定时 浓度增大，活化分子数增多，反应速率增大 能量为E的分子分数 分子能量分布示意图 Cl + HI ? HCl + I E* E Ea 2. 过渡态理论 反应物 ? 过渡态 → 生成物 (活化配合物) 反应物 活化配合物 产物 O N O O O 活化配合物 NO + O3 NO2+O2 碰撞理论与过渡态理论的比较 化学反应过程中能量变化曲线 反应历程 B(过渡态) A C 反应历程 B(过渡态) A C 2.2.3. 影响化学反应速率的因素 1. 浓度（或压强）对反应速率的影响 1）基元反应: 反应物分子不经中间步骤，一步直接变成 产物的简单反应 基元反应： 2NO2 → 2NO + O2 SO2Cl2 → SO2 + Cl2 NO2 + CO → NO + CO2 单分子反应 双分子反应 双分子反应 H2(g) + I2(g) → 2HI(g) 非基元反应： I2(g) → 2I(g) H2(g) + 2I(g) → 2HI(g) 由多个基元反应组成的多步反应 基元反应 （1）基元反应的速率方程 SO2Cl2 → SO2 + Cl2 (1) NO2 + CO → NO + CO2 (2) v1 ? [SO2Cl2] v2 ? [NO2][CO] 2NO + H2 → N2 + H2O2 (3) v3 ? [NO]2[H2] 基元反应的反应速率与反应物浓度以其