第3章 化学反应速度和化学平衡.ppt

大学基础化学 Kc与Kp的关系 根据理想气体状态方程得： pA = cART，pB = cBRT，pC = cCRT，pD = cDRT， 代入Kp表达式中，并令(c + d)－(a + b)＝△n，得： K只与反应温度有关而与反应物浓度、分压 无关。 平衡常数数值的大小是反应完全程度的标志。 K的意义： 由上式可知，只有当△n = 0时，Kp = Kc。 Kp＝Kc(RT)△n 大学基础化学 2.标准平衡常数 平衡浓度除以标准浓度cΘ(1mol·L－1)，称为平衡时的相对浓度，平衡时各物质的相对浓度也不再变化。 如果是气相反应，将平衡分压除以标准压力pΘ(100kPa)，则得到相对分压。相对浓度和相对分压的量纲为1。 可逆反应 aA(aq) + bB(aq) ? cC(aq) + dD(aq) 标准浓度平衡常数 大学基础化学 可逆反应 aA(g) + bB(g) ? cC(g) + dD(g) 标准压力平衡常数 KΘ的量纲为1。液相反应的Kc与其KcΘ在数值上相等；而气相反应的Kp一般不与其KpΘ的数值相等。 大学基础化学 大学基础化学 第三章 化学反应速率和化学平衡 内容提要 本章介绍了反应速度概念、反应速度理论及反应机理，重点讨论了影响反应速率的因素，阐明了浓度、温度和催化剂与反应速度的关系。 阐明了化学平衡常数的意义, 利 用其进行有关化学平衡的计算。比较Q 和KΘ 的大小判断反应进行的方向。并介绍了影响化学平衡移动的因素。 大学基础化学 §4－1 化学反应速率 §4－2 化学平衡 三、化学平衡移动 本 章 目 录 一、基本概念 二、化学反应速度理论简介 三、影响化学反应速度的因素 一、可逆反应和化学平衡 二、实验平衡常数与标准平衡常数 大学基础化学 学习要求 1. 理解平均速率的概念，了解碰撞理论和过渡状态理论； 2. 熟悉浓度、温度和催化剂对反应速率的影响； 3. 熟悉平衡常数表达式及意义，初步掌握平衡常数与平衡转化率的相关计算； 4. 了解浓度、压力和温度对化学平衡的影响。 大学基础化学 §3－1 化学反应速率 。 化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物浓度的变化来表示。 反应速率的单位:mol·L-1·s-1等 平均速率 对于一般化学反应： 0=∑vBB 式中：B表示反应中物质的化学式，vB是B的化学计量数，对反应物vB取负值，对产物vB取正值。 一、基本概念 大学基础化学 以 CCl4 溶液中 2N2O5 = 4NO2 + O2 为例 时间 时间变化 N2O5浓度 浓度改变 反应速率 t/s Δt/s c/mol·L-1 Δc/ mol·L-1 υ/ mol·L-1·s-1 （×10-2) (×10-2) 0 0 2.10 100 100 1.95 0.15 7.5 ×10-4 300 200 1.70 0.25 6.5 ×10-4 700 400 1.31 0.39 5.0 ×10-4 1000 300 1.08 0.23 3.8 ×10-4 1700 700 0.76 0.32 2.25×10-4 大学基础化学 从表中可以看出：在不同时间范围内反应的平均速率不同。可见，要想精确表示化学反应在某一时刻的速度，可以将观察的时间无限缩短，所得平均速度的极限即是化学反应在某一时刻的瞬时速率： dc/dt 是浓度c 对时间t 的微商，是c～t 曲线在该点的斜率。 大学基础化学 主要论点如下： 二、化学反应速度理论简介 1、碰撞理论简介 (1)反应物分子间的相互碰撞是化学反应进行的先决条件。碰撞的频率越高，反应速度越快。 (2)能够发生反应的碰撞称为有效碰撞。具有足够能量的分子称为活化分子。活化分子的平均能量与反应物分子的平均能量之差称为活化能。 (3)活化分子之间的碰撞还必须在取向适当的方位上才能发生有效碰撞。 大学基础化学