化学反应速率和化学平衡
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经验速率方程(质量作用定律):基元反应 速率与浓度的相互关系。
当温度一定时, 基元反应的反应速率与反应 物浓度系数次方的乘积成正比,这一规律 称为质量作用定律。
例如
无机化学 jycjgb@
对于基元反应:aA + bB
yY + zZ
v = K[c(A)]a[c(B)]b 或
υ kcAa cBb
非基元反应的速度方程由实验决定。 K称为速率常数,K值大,反应速率就大。它主要受
温度影响。
说明: K为反应速率常数,只与温度、催化剂有关。 a+b称为反应级数
无机化学 jycjgb@
若为气体反应,其速率方程式也可为:
υ k' pAa pBb
注意:①质量作用定律只适用于基元反应。 ②多相反应中,固态反应物浓度不写入速度方程。 例如:C(s) + O2(g) = CO2(g )
V(A) : V(B) : V(D) : V(E) = a : b : d : e
例如:
V(A) V(B) V(D) V(E)
—— = —— = —— = ——
a
bde
2N2O5 = 4NO + O2 v(N2O5)=1/2 v (NO)=2 v(O2)
2-1-2 平均反应速率与瞬时速率
无机化学 jycjgb@
2.0 3.0
0
2s末浓度/mo1·L-1 1.8 2.4
0.4
该反应平均速率若根据不同物质的浓度变化可分别表示为:
显然,在这里用三种物质表示的速率之比是1:3:2,它们之 间的比值为反应方程式中相应物质分子式前的系数比。
2、瞬时速率
无机化学 jycjgb@
当Δt趋近于0时的反应速率称为瞬时速率,用
• P20图2-1是五氧化二氮在四氯化 碳中分解时其浓度随时间的变化 曲线。
• 在两个时刻之间的浓度变化与时 间变化之比就是在此时间间隔中 的平均速率。
• 在某一时刻时曲线上的切线斜率 就是该时刻的瞬时速率。
1、平均速率(V)
无机化学 jycjgb@
某物质浓度的变化值Δc与反应前后所用时 间Δt的比值称为平均速率,表示为:
无机化学 jycjgb@
(一)不同反应的反应速率不同 (取决于反应物本身的性质)
(二)同一反应 1.浓度; 2. 压力(气体反应) ; 3.温度; 4.催化剂。
2-1 浓度对反应速率的影响
经验速率方程
无机化学 jycjgb@
基元反应:反应物通过一步反应变成生成物;
非基元反应:反应物通过多步才能转变成生成物。
符号“V”表示。
C
V
=
lim(Δc)产 ——源自———=dC产 ————
Δt0 Δt
dt
V
=
斜率
=
-
Δc
———
Δt
-(Δc)反 dC反
V = lim —————— = -————
Δt0 Δt
dt
Δc Δt
t
P20 图2-1表示反应物浓度随时间变化的曲线, 某一点的切线的斜率,为瞬时速率。
第二节 影响反应速率的因素
化学反应研究的重要问题
无机化学 jycjgb@
反应的方向性; 反应的转化率,化学平衡问题; (热力学问题)
反应所需时间,反应的速率。 (动力学问题)
第一节 化学反应速率
2-1-1 反应速率的表示方法
无机化学 jycjgb@
引言
反应速率因不同的反应而异:
火药爆炸——瞬间
(Δc)产 V = —Δ——t——— 或
V
=
-(Δc)反 —Δ——t———
由于反应物的浓度是减少的,所以在变化 值前加上负号以使速率的值为正值。
P20 表2-1计算出来的速率是平均速率。
例如
无机化学 jycjgb@
在给定条件下,合成氨反应:
起始浓度/mol·L-1
N2 + 3H2 ─→ 2NH3
沉淀及中和反应 ——几秒
高温固相合成无机材料、有机合成、高分子合成——小时
橡胶老化和铁的锈蚀 ——年
石油,煤的形成——几百万年
因此,在化工生产中一个反应其进行的速度是重要的,它
直接关系到产量和经济效益的高低。
无机化学 jycjgb@
化学反应速率的定义:单位时间内,反应物 或生成物浓度改变量的正值。 化学反应速率是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。
第二章 化学反应速率和化学平衡
第二章 化学反应速率和化学平衡
无机化学 jycjgb@
➢ 第一节 化学反应速率 ➢ 第二节 影响反应速率的因素 ➢ 第三节 化学平衡 ➢ 第四节 化学平衡的移动 ➢ 第五节 反应速率与化学平衡
的综合应用
内容提要
无机化学 jycjgb@
➢本章首先从宏观上讨论了化学反应经
单位:mol·L-1·S-1或 mol·L-1·min-1等
浓度单位通常用mol·L-1,时间单位常用s、 min、h等
无机化学 jycjgb@
2. 同一个反应方程式由于各物质的计量数不 同,对应的物质所表示的反应速率也不同, 但它们的比等于计量数的比。
对于一般反应: aA + bB = dD +eE
验速率方程式和阿伦尼乌斯方程式,
➢并从微观上以活化能、活化分子等概 念简要说明了浓度、温度、催化剂等因 素对反应速率的影响。 ➢然后讨论各类化学平衡的共同特点和 遵循的基本规律。 ➢从而学会控制反应条件,使化学反应 向人们所希望的方向进行。
教学效果
无机化学 jycjgb@
掌握化学反应速率的基本概念及表示方法。 了解有效碰撞理论,了解过渡状态理论,理解活化能、 活化分子的概念及其意义。 掌握浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响。 了解化学反应的可逆性,掌握化学平衡和平衡常数的概 念。 掌握标准平衡常数及平衡的有关计算。 掌握浓度、压力、温度对化学平衡移动的影响;了解从 热力学和动力学等方面来选择合理的生产条件。
1. 表示方法 平均速率 v=±△C(A)/△t 瞬时速率 v=±dC(A)/dt
注:+:用产物增加来表示化学反应速率。 -:用反应物减少来表示化学反应速率。
例如
无机化学 jycjgb@
对于化学反应: A + B → Y + Z,其反应速 率为?
v =△c(Y)/△t,
或 v = - △c(A)/△t。 Vi=+dCi/dt
当温度一定时, 基元反应的反应速率与反应 物浓度系数次方的乘积成正比,这一规律 称为质量作用定律。
例如
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对于基元反应:aA + bB
yY + zZ
v = K[c(A)]a[c(B)]b 或
υ kcAa cBb
非基元反应的速度方程由实验决定。 K称为速率常数,K值大,反应速率就大。它主要受
温度影响。
说明: K为反应速率常数,只与温度、催化剂有关。 a+b称为反应级数
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若为气体反应,其速率方程式也可为:
υ k' pAa pBb
注意:①质量作用定律只适用于基元反应。 ②多相反应中,固态反应物浓度不写入速度方程。 例如:C(s) + O2(g) = CO2(g )
V(A) : V(B) : V(D) : V(E) = a : b : d : e
例如:
V(A) V(B) V(D) V(E)
—— = —— = —— = ——
a
bde
2N2O5 = 4NO + O2 v(N2O5)=1/2 v (NO)=2 v(O2)
2-1-2 平均反应速率与瞬时速率
无机化学 jycjgb@
2.0 3.0
0
2s末浓度/mo1·L-1 1.8 2.4
0.4
该反应平均速率若根据不同物质的浓度变化可分别表示为:
显然,在这里用三种物质表示的速率之比是1:3:2,它们之 间的比值为反应方程式中相应物质分子式前的系数比。
2、瞬时速率
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当Δt趋近于0时的反应速率称为瞬时速率,用
• P20图2-1是五氧化二氮在四氯化 碳中分解时其浓度随时间的变化 曲线。
• 在两个时刻之间的浓度变化与时 间变化之比就是在此时间间隔中 的平均速率。
• 在某一时刻时曲线上的切线斜率 就是该时刻的瞬时速率。
1、平均速率(V)
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某物质浓度的变化值Δc与反应前后所用时 间Δt的比值称为平均速率,表示为:
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(一)不同反应的反应速率不同 (取决于反应物本身的性质)
(二)同一反应 1.浓度; 2. 压力(气体反应) ; 3.温度; 4.催化剂。
2-1 浓度对反应速率的影响
经验速率方程
无机化学 jycjgb@
基元反应:反应物通过一步反应变成生成物;
非基元反应:反应物通过多步才能转变成生成物。
符号“V”表示。
C
V
=
lim(Δc)产 ——源自———=dC产 ————
Δt0 Δt
dt
V
=
斜率
=
-
Δc
———
Δt
-(Δc)反 dC反
V = lim —————— = -————
Δt0 Δt
dt
Δc Δt
t
P20 图2-1表示反应物浓度随时间变化的曲线, 某一点的切线的斜率,为瞬时速率。
第二节 影响反应速率的因素
化学反应研究的重要问题
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反应的方向性; 反应的转化率,化学平衡问题; (热力学问题)
反应所需时间,反应的速率。 (动力学问题)
第一节 化学反应速率
2-1-1 反应速率的表示方法
无机化学 jycjgb@
引言
反应速率因不同的反应而异:
火药爆炸——瞬间
(Δc)产 V = —Δ——t——— 或
V
=
-(Δc)反 —Δ——t———
由于反应物的浓度是减少的,所以在变化 值前加上负号以使速率的值为正值。
P20 表2-1计算出来的速率是平均速率。
例如
无机化学 jycjgb@
在给定条件下,合成氨反应:
起始浓度/mol·L-1
N2 + 3H2 ─→ 2NH3
沉淀及中和反应 ——几秒
高温固相合成无机材料、有机合成、高分子合成——小时
橡胶老化和铁的锈蚀 ——年
石油,煤的形成——几百万年
因此,在化工生产中一个反应其进行的速度是重要的,它
直接关系到产量和经济效益的高低。
无机化学 jycjgb@
化学反应速率的定义:单位时间内,反应物 或生成物浓度改变量的正值。 化学反应速率是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。
第二章 化学反应速率和化学平衡
第二章 化学反应速率和化学平衡
无机化学 jycjgb@
➢ 第一节 化学反应速率 ➢ 第二节 影响反应速率的因素 ➢ 第三节 化学平衡 ➢ 第四节 化学平衡的移动 ➢ 第五节 反应速率与化学平衡
的综合应用
内容提要
无机化学 jycjgb@
➢本章首先从宏观上讨论了化学反应经
单位:mol·L-1·S-1或 mol·L-1·min-1等
浓度单位通常用mol·L-1,时间单位常用s、 min、h等
无机化学 jycjgb@
2. 同一个反应方程式由于各物质的计量数不 同,对应的物质所表示的反应速率也不同, 但它们的比等于计量数的比。
对于一般反应: aA + bB = dD +eE
验速率方程式和阿伦尼乌斯方程式,
➢并从微观上以活化能、活化分子等概 念简要说明了浓度、温度、催化剂等因 素对反应速率的影响。 ➢然后讨论各类化学平衡的共同特点和 遵循的基本规律。 ➢从而学会控制反应条件,使化学反应 向人们所希望的方向进行。
教学效果
无机化学 jycjgb@
掌握化学反应速率的基本概念及表示方法。 了解有效碰撞理论,了解过渡状态理论,理解活化能、 活化分子的概念及其意义。 掌握浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响。 了解化学反应的可逆性,掌握化学平衡和平衡常数的概 念。 掌握标准平衡常数及平衡的有关计算。 掌握浓度、压力、温度对化学平衡移动的影响;了解从 热力学和动力学等方面来选择合理的生产条件。
1. 表示方法 平均速率 v=±△C(A)/△t 瞬时速率 v=±dC(A)/dt
注:+:用产物增加来表示化学反应速率。 -:用反应物减少来表示化学反应速率。
例如
无机化学 jycjgb@
对于化学反应: A + B → Y + Z,其反应速 率为?
v =△c(Y)/△t,
或 v = - △c(A)/△t。 Vi=+dCi/dt