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1、 第六章第六章 化学反应速率化学反应速率 和化学反应的限度和化学反应的限度第一节第一节 化学反应速率化学反应速率一、化学反应速率的概念和表示方法一、化学反应速率的概念和表示方法化学反应速率：用来描述化学反应的快慢的物化学反应速率：用来描述化学反应的快慢的物理量，是以单位时间内反应物（或生成物）浓理量，是以单位时间内反应物（或生成物）浓度的变化来表示的。单位：度的变化来表示的。单位：mol/L.min 反应速率可表示为：反应速率可表示为：=(c2-c1)/(t2-t1)如：如：N2 +3 H2 2NH3t1时：时：5.0 10.0 3.0t2时时:4.0 7.0 5.0则反应速率：则反应速率：（
2、N2）=（H2）=（NH3）=三者的关系为：三者的关系为：二二 化学反应的活化能与反应热化学反应的活化能与反应热（一）反应速率理论简介（一）反应速率理论简介1、碰撞理论、碰撞理论有效碰撞、有效碰撞、活化分子、活化能（活化分子、活化能（Ea）活化能：活化分子高出平均分子的能量活化能：活化分子高出平均分子的能量活化分子的个数受温度的影响而显著改活化分子的个数受温度的影响而显著改变，另外也受浓度、压力的影响，最显变，另外也受浓度、压力的影响，最显著的影响因素是加入催化剂著的影响因素是加入催化剂（二）化学反应热与热化学方程式（二）化学反应热与热化学方程式如：热反应方程式：如：热反应方程式：C（s）+O
3、2（g)=CO2(g)+393.5kJ其中：反应式中民必须包括物质的状态、其中：反应式中民必须包括物质的状态、及化学反应热。规定：及化学反应热。规定：Q为正表示放热；为正表示放热；Q为负表示吸热。为负表示吸热。查一下：查一下：O2 +2 H2 =2H2O的反应热的反应热是多少？是吸热还是放热是多少？是吸热还是放热？三、影响化学反应速率的因素三、影响化学反应速率的因素（一）浓度对速率的影响（一）浓度对速率的影响在其它条件不变时，反应物的浓度越大，在其它条件不变时，反应物的浓度越大，生成产物的速率越快生成产物的速率越快基元反应的质量作用定律：基元反应的质量作用定律：mA+nB =pC +q D则：
4、反应速率则：反应速率 =k A m Bn（二）二）压强对速率的影响压强对速率的影响对有气体参加的反应，压强增大时，浓对有气体参加的反应，压强增大时，浓度相应增大，则速率会加快。度相应增大，则速率会加快。（三）温度对速率的影响（三）温度对速率的影响温度越高，速率越快温度越高，速率越快温度升高温度升高100C，反应速率一般加快反应速率一般加快24倍。倍。（四）催化剂对速率的影响（四）催化剂对速率的影响催化剂的特点：能显著改变反应速率，催化剂的特点：能显著改变反应速率，但本身在反应前后化学组成及质量均不但本身在反应前后化学组成及质量均不发生变化。发生变化。非均相反应中应考虑反应物质相互接触非均相反应
5、中应考虑反应物质相互接触的面积对反应速率的影响的面积对反应速率的影响生物酶：具有高选择性和专一性的特殊生物酶：具有高选择性和专一性的特殊催化剂。催化剂。第二节第二节 化学反应的限度化学反应的限度一、可逆反应和化学平衡一、可逆反应和化学平衡可逆反应：在同一条件下，即能正向进行又能可逆反应：在同一条件下，即能正向进行又能逆向进行的反应称为可逆反应逆向进行的反应称为可逆反应化学平衡：可逆反应进行到一定程度后，反应化学平衡：可逆反应进行到一定程度后，反应物、生成物的浓度都不再随时间而变化，称为物、生成物的浓度都不再随时间而变化，称为化学平衡化学平衡化学平衡时的特点：化学平衡时的特点：平衡时，正向反应速
6、率平衡时，正向反应速率=逆向反应速率逆向反应速率；达平衡时，反应可以生成产物，产物也可以生达平衡时，反应可以生成产物，产物也可以生成反应物，但成反应物，但 。二、化学平衡常数二、化学平衡常数（一）化学平衡常数（一）化学平衡常数反应达平衡时：各物质浓度之间有一定量关系：反应达平衡时：各物质浓度之间有一定量关系：例：例：CO+H2O（g）CO2+H2达平衡时：各物质的浓度为：达平衡时：各物质的浓度为：CO、H2O、CO2、H2称为平衡浓度称为平衡浓度 一定温度下：达平衡时，一定温度下：达平衡时，?Kc =?Kc在一定温度下是一定值在一定温度下是一定值 称为化学平衡常数。称为化学平衡常数。（二）化学
7、平衡常数的书写（二）化学平衡常数的书写1、对全部是气体的反应：、对全部是气体的反应：a A +bB dD +eE平衡时：平衡时：KC =?练习：请写出生成练习：请写出生成2摩尔氨的反应达平衡时的化学摩尔氨的反应达平衡时的化学平衡表达式。平衡表达式。2、对有气体和纯液态及纯固态参加的反应、对有气体和纯液态及纯固态参加的反应如：如：CO+H2O（l）CO2+H2其其Kc值为：值为：3、对稀溶液中的反应、对稀溶液中的反应如：如：Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+其其Kc值为：值为：三、化学平衡的有关计算三、化学平衡的有关计算（一）已知平衡浓度计算平衡常数（一）已知平衡浓度计算平衡常数例例
8、1 计算气相反应的计算气相反应的Kc 、Kp。（二）已知平衡浓度计算反应物初始浓二）已知平衡浓度计算反应物初始浓度。度。例例2：（三）已知平衡常数、反应物初始浓度，（三）已知平衡常数、反应物初始浓度，计算各物质的平衡浓度及某反应物的平计算各物质的平衡浓度及某反应物的平衡转化率。衡转化率。例例3：在某温度下，：在某温度下，H2 +I2 2HI反应的反应的KC=45.7，如果反应开始时如果反应开始时H2和和I2的浓度均为的浓度均为1.00mol/L，计算反应达平衡计算反应达平衡时各物质的平衡浓度及时各物质的平衡浓度及H2的平衡转化率。的平衡转化率。三、化学平衡的移动三、化学平衡的移动化学平衡移动的
9、概念化学平衡移动的概念化学平衡时：正向反应速率化学平衡时：正向反应速率=逆向反应速率，逆向反应速率，当外界条件（浓度、压力、温度等）改变时，当外界条件（浓度、压力、温度等）改变时，速率会改变，使原有的平衡被打破，反应会继速率会改变，使原有的平衡被打破，反应会继续进行，直到达到新的平衡，这种过程称为平续进行，直到达到新的平衡，这种过程称为平衡的移动衡的移动反应正向移动：指反应后产物的浓度增加反应正向移动：指反应后产物的浓度增加反应逆向移动：指反应后产物的浓度减少，反反应逆向移动：指反应后产物的浓度减少，反应物的浓度增大应物的浓度增大（一）浓度对化学平衡移动的影响（一）浓度对化学平衡移动的影响 增
10、大反应物浓度，平衡向增大反应物浓度，平衡向 移动；移动；减少反应物浓度，平衡向减少反应物浓度，平衡向 移动。移动。增大生成物浓度，平衡向增大生成物浓度，平衡向 移动；移动；减少生成物浓度，平衡向减少生成物浓度，平衡向 移动。移动。练习：向练习：向 FeCl3 +6KSCN Fe(SCN)3+3KCl的平衡体系中加入的平衡体系中加入FeCl3 溶液，混合液的红色溶液，混合液的红色 ，表明平衡向，表明平衡向 移动。移动。思考：通过例思考：通过例4的计算，结果说明了什么问题？的计算，结果说明了什么问题？（二）压强对平衡移动的影响（二）压强对平衡移动的影响 对有气体参加的反应：对有气体参加的反应：增加
11、压力，使反应向增加压力，使反应向 。减小压力，使反应向减小压力，使反应向 。如：如：CO+H2O（g）CO2+H2 增大压力，平衡增大压力，平衡 移动；移动；对：对：CO+H2O（l）CO2+H2增大压力：平衡向增大压力：平衡向 移动。移动。（三）温度对平衡的影响（三）温度对平衡的影响温度与反应热有关：温度与反应热有关：反应中放出热量，称放热反应，用反应中放出热量，称放热反应，用+表示；反表示；反应中吸收热量，称吸热反应，用应中吸收热量，称吸热反应，用-表示。表示。如：如：2NO2 N2O4 +Q（表示放热）表示放热）问题：正反应是放热，逆反应是什么？问题：正反应是放热，逆反应是什么？对以上反
12、应：升高温度，反应向对以上反应：升高温度，反应向 移动。移动。结论：升高温度，反应向吸热的方向移动；结论：升高温度，反应向吸热的方向移动；降低温度，反应向降低温度，反应向 移动。移动。练习：反应练习：反应 2HI I2（g）+H2 -Q若升高温度，反应向何方进行？若升高温度，反应向何方进行？四、催化剂与化学平衡四、催化剂与化学平衡催化剂能改变催化剂能改变 、降低、降低 、减减小小 、提高、提高 。但催化剂不能改变已达平衡的反应的平但催化剂不能改变已达平衡的反应的平衡状态，为什么？衡状态，为什么？平衡移动的勒夏特列原理平衡移动的勒夏特列原理如果改变处于平衡状态的条件，平衡将如果改变处于平衡状态的条件，平衡将向减弱或消除这种改变的方向移动。向减弱或消除这种改变的方向移动。问题：催化剂对化学平衡有无影响？为问题：催化剂对化学平衡有无影响？为什么？什么？小小 结结化学反应速率的定义化学反应速率的定义化学反应速率的影响因素：四大影响因化学反应速率的影响因素：四大影响因素，其中素，其中 和和 的影响最大。的影响最大。化学平衡的概念：化学平衡的概念：化学平衡的特点：化学平衡的特点：化学平衡常数表达式的书写：化学平衡常数表达式的书写：化学平衡移动的原理：化学平衡移动的原理：