第三章 化学反应速率与化学平衡

第四节 化学平衡
1、影响化学平衡的因素有哪些？ 2、勒夏特列原理的内容？
章末小结
1、化学反应速率表示方法
2、活化能，有效碰撞理论
3、半衰期、催化剂
4、催化剂特点
5、影响化学反应速率和平衡移动因素？
稳定，既可恢复成反应物，又可转化为产物。
第三节 影响反应速率的因素
一、浓度对化反应速率的影响
反应物浓度增大：即 单位体积内反应物分 子总数增加
单位体积内活化分 子数增加
有效碰撞次 数增多
反应速率加快
一、浓度对化学反应速率的影响
半衰期t1/2：反应浓度降到 起始浓度一半时 （c=1/2c0）反应的时间。
有效碰撞次数 增多
三、压强对反应速率的影响
结论：增大压强，相当于增大反应物浓度，反应速 率加快。
四、催化剂对化学反应速率的影响
1、催化剂及催化作用 催化剂：存在较少量就能显著地加速反应而其本身 最后并无损耗的物质。 催化剂的特点： • 特殊的选择性(特异性) 少量催化剂就能起显著 作用； • 在可逆反应中，同时催化正逆反应速率，但不发 生化学平衡移动。 • 参与反应并在反应前后质量和化学组成不变；
Ea 特点：
Ea为正值。 不同的反应，
Ea不同；同一反应的不同途径
Ea不同。
Ea与反应物本性及途径有关，与c、T
其它条件一定时，
无关。
Ea ↓ , v ↑
（Ea是反应进行的能量障碍—能垒）
二、 过渡态理论（活化络合物理论）自学
1.
要点：
具有足够能量的反应物分子相互碰撞，形成一个
高能量的过渡状态—活化络合物，此络合物极不
0.693 t1 2 k 例：在37℃下，某药物分解反应的速率常数为 0.0693h-1。若此药物分解时为一级反应，问：药物 经多长时间可以分解50%。
二、温度对化学反应速率的影响
1、分子的平均动能增加；
2、活化分子数增加。
升高温度
活化分子的百分比增 大(分子运动速率加快， 碰撞频率增加) 反应速率加快
定义：单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的 增多。 ∆c V= ∆t


单位： moL/(L· s)或moL/(L· min)
速率皆为正值。分为平均速率和瞬时速率。
第二节 化学反应速率理论简介
一、有效碰撞理论 1、有效碰撞与弹性碰撞

有效碰撞：能发生反应的碰撞。 弹性碰撞：不发生反应的碰撞。
（30-50℃）范围内发挥作用。
第四节 化学平衡
定义：化学平衡状态，是指在一定条件下的可逆反应 里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合 物中各组分的浓度保持不变的状态。
前提条件： 可逆反应 实质：
正反应速率V正 = 逆反应速率V逆
标志： 反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态
化学平衡状态的特征： (1)动： 动态平衡（正逆反应仍在进行） (2)等： 正反应速率V正=逆反应速率V逆
第三章 化学反应速率 与化学平衡
化学反应
定义：在化学反应中，分子破裂成原子,原
子重新排列组合生成新物质的过程。
实质：是旧化学键断裂和新化学键形成的过
程。
现象：在反应中常伴有发光、发热、变色、
生成沉淀物等。
判断依据：反应是否生成新的物质。
第一节 化学反应速率的表示方法
一、化学反应速率
2、生物催化剂—酶
生物催化剂：由活细胞产生的，具有催化功能 的生物分子。 酶（enzyme）——是由活细胞合成的、对其特 异性底物有高效催化作用的蛋白质，是机体内催化 各种代谢反应最主要的催化剂。
催化特点：

高度专一性；


高度的催化活性，比普通催化剂高107倍～1013倍。
条件温和、不需加热。通常在一定pH中性、T
平衡常数的物理意义：
1．平衡常数是化学反应的特性常数。 它不随物质的初始浓度(或分压)而改变，仅 取决于反应的本性。一定的反应，只要温度一定， 平衡常数就是定值；改变温度，K的值会发生变化。 2．平衡常数数值的大小是反应进行程度的标志。
它能很好地表示出反应进行的完全程度。一 个反应的K值越大，说明平衡时生成物的浓度越大， 反应物剩余浓度越小。
(3)定： 反应混合物中各组分的浓度保持不
变，各组分的含量一定。 (4)变：条件改变，原平衡被破坏，在新的
条件下建立新的平衡。
对于反应:aA+bBdD+eE 在一定温度下达到平衡时，反应物和产物的平衡 浓度有如下关系。 [D]d[E]e/([A]a[B]b)=Kc [ ]─代表平衡浓度，与通常(初始和未达平衡时 的)浓度(c)表示有区别。 Kc称为平衡常数 可表示为：在一定温度下，某个可逆反应达到平 衡时、产物浓度系数次方的乘积与反应物浓度系数 次方的乘积之比。
力量不够 取向不好 好球！有效碰撞
O
C
O
C
O O N N O O
分子碰撞的位置示意图
O
C
O O N
O
C
N O O
分子碰撞的位置示意图
2、有效碰撞理论要点：
(1) 反应物分子必须具有足够的能量，即反应物分
子必须是活化分子； (2) 反应物分子间的碰撞部位必须合适，即恰好碰 撞在能发生作用的部位上。
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)
3、活化分子与活化能：

活化分子：能够发生有效碰撞的高能分子。

‫‏‬
活化能Ea：
活化分子具有的最低能量与反应物分子的平
均能量之差。
‫‏‬
单位：kJmol-1
N N E
E平
E′
活 化 能 与 的活 关化 系分 子 分 动能 数
Ea Ea越大，活化分子数目越少，化学反应速率越慢。