《化学反应速率与化学平衡》课件.ppt

化学反应速率与化学平衡

课程简介课程目标1.了解化学反应速率和化学平衡的概念2.掌握影响化学反应速率的因素3.理解化学平衡的移动规律4.应用化学反应速率和化学平衡原理解决实际问题课程内容

课程大纲1化学反应速率定义、影响因素、速率常数、反应级数等2化学平衡定义、平衡常数、影响平衡的因素、勒芝定律等3溶液中的平衡离子平衡、沉淀平衡、酸碱平衡、溶解度平衡等4应用实例

化学反应速率的影响因素温度温度升高，反应速率加快浓度反应物浓度升高，反应速率加快催化剂催化剂可以加速反应速率，但不改变反应的平衡状态压力

温度对反应速率的影响活化能温度升高，反应物分子平均动能增加，拥有超过活化能的分子数目增多，导致反应速率加快。阿伦尼乌斯方程k=Aexp(-Ea/RT)

浓度对反应速率的影响有效碰撞反应物浓度越高，分子间碰撞的频率越高，有效碰撞次数也越多，反应速率加快。速率方程速率=k[A]^m[B]^n

催化剂对反应速率的影响降低活化能催化剂通过提供新的反应路径，降低反应的活化能，从而加速反应速率。催化机理

压力对反应速率的影响气相反应对于气相反应，增大压力，反应物浓度增加，有效碰撞次数增多，反应速率加快。体积变化

表面积对反应速率的影响接触面积表面积越大，反应物与催化剂的接触面积越大，反应速率加快。应用实例

反应活化能与反应速率1活化能反应物分子从反应物态到过渡态所需的最小能量2反应速率

碰撞理论与过渡态理论碰撞理论反应物分子之间发生有效碰撞，才能发生化学反应。有效碰撞需要满足两个条件：碰撞的能量必须大于活化能，碰撞的取向必须合适。过渡态理论反应物分子经过一个高能量的过渡态，才能转化为产物。

化学反应速率的测量方法观察产物生成量通过测定单位时间内产物的生成量来确定反应速率。观察反应物消耗量通过测定单位时间内反应物的消耗量来确定反应速率。测定反应体系的物理性质

化学反应速率的测定实验实验准备准备必要的实验仪器和试剂。实验操作按照实验步骤进行操作，控制反应条件。数据记录记录实验数据，如时间、温度、浓度等。数据处理对实验数据进行处理和分析，计算反应速率。

实验数据的处理与分析作图法将实验数据绘制成图像，通过图像的斜率来确定反应速率。微分法利用速率方程的微分形式，计算反应速率。

化学反应动力学方程1速率常数反映反应速率的常数，不受温度、浓度等因素的影响2反应级数反应速率对反应物浓度的依赖关系3反应次数反应方程式中各反应物化学计量数的总和

一级反应动力学方程定义反应速率与反应物浓度的一次方成正比。速率方程速率=k[A]

二级反应动力学方程定义反应速率与反应物浓度的二次方成正比，或与两个反应物浓度的积成正比。速率方程速率=k[A]^2或速率=k[A][B]

零级反应动力学方程定义反应速率与反应物浓度无关。速率方程速率=k

反应级数与反应次数反应级数实验测得的反应速率对反应物浓度的依赖关系，通常为整数或分数。反应次数反应方程式中各反应物化学计量数的总和。

化学平衡的基本概念可逆反应正反应和逆反应同时进行的反应平衡状态正逆反应速率相等，反应体系的宏观性质保持不变的状态

化学平衡常数的定义平衡常数在一定温度下，反应达到平衡状态时，产物浓度幂的乘积与反应物浓度幂的乘积之比，称为化学平衡常数，用K表示。表达式对于反应aA+bB?cC+dD平衡常数K=([C]^c[D]^d)/([A]^a[B]^b)

影响化学平衡的因素温度温度改变，平衡常数改变，平衡移动压力对于气相反应，改变压力，平衡常数不变，平衡移动浓度改变反应物或产物的浓度，平衡常数不变，平衡移动

温度对化学平衡的影响吸热反应升高温度，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大。放热反应升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小。

压力对化学平衡的影响气相反应对于气相反应，改变压力，平衡移动，平衡常数不变。体积变化增大压力，体积减小，平衡向气体分子数减少的方向移动。

浓度对化学平衡的影响平衡移动增加反应物的浓度，平衡向正反应方向移动；增加产物的浓度，平衡向逆反应方向移动。平衡常数改变反应物或产物的浓度，平衡常数不变。

化学平衡的移动规律勒芝定律当改变影响化学平衡的因素时，平衡向减弱这种改变的方向移动。平衡移动方向平衡向正反应方向移动，表示产物增加，反应物减少；平衡向逆反应方向移动，表示反应物增加，产物减少。

勒芝定律定律内容当改变影响化学平衡的因素时，平衡向减弱这种改变的方向移动。应用实例温度升高，平衡向吸热反应方向移动；压力增大，平衡向气体分子数减少的方向移动；增加反应物的浓度，平衡向正反应方向移动。

化学反应的可逆性正反应反应物转化为产物的反应逆反应产物转化为反应物的反应

化学平衡常数的测定实验准备准备必要的实验仪器和试剂。实验操作按照实验步骤进行操作，控制