化学反应速率与化学平衡复习课课件

化学反应速率与化学平衡复习课本节课将回顾化学反应速率和化学平衡的基本概念，并通过例题讲解如何应用相关知识解决实际问题课程目标理解化学反应速率掌握化学平衡学习掌握化学反应速率的概念、影响因素和速率方程学习掌握化学平衡的概念、平衡常数、影响因素和平衡移动化学反应速率化学反应速率是指化学反应进行的快慢程度它是化学动力学研究的核心内容之一，能够帮助我们理解和预测化学反应发生的速率和影响因素定义化学反应速率反应速率常数化学反应速率是指在单位时间内反应物浓度反应速率常数是速率方程中的常数，表示在或生成物浓度变化的速率它反映了化学反一定条件下反应物浓度为单位浓度时，反应应进行的快慢程度速率的大小影响因素浓度温度催化剂表面积反应物浓度越高，反应速率温度升高，反应速率加快催化剂可以改变反应活化能反应物表面积越大，反应速越快因为反应物分子之间因为分子热运动加剧，有效，加快反应速率，但不影响率越快因为接触面积更大的碰撞频率更高碰撞次数增多平衡状态，碰撞频率更高浓度反应物浓度生成物浓度浓度与速率方程反应物浓度越高，反应物分子碰撞生成物浓度越高，逆反应速率越快速率方程反映了反应速率与反应物的机会越多，反应速率越快，正反应速率越慢浓度的关系，其中反应级数体现了浓度变化对速率的影响温度温度升高温度降低12反应速率加快温度升高，反应速率减慢温度降低，分子平均动能增大，有效碰分子平均动能减小，有效碰撞几率增大，化学反应速率撞几率减小，化学反应速率加快减慢活化能3温度升高，反应速率加快，主要是由于温度升高使反应物分子中具有活化能的分子比例增大，有效碰撞几率增大压力气体反应对于气体反应，压力的变化会影响平衡位置增加压力会使平衡向气体体积减小的方向移动液体反应液体反应中，压力对平衡的影响较小，因为液体体积的变化相对较小固体反应固体反应中，压力对平衡几乎没有影响，因为固体体积的变化微乎其微催化剂定义作用机理12催化剂是指能改变化学反应催化剂通过提供新的反应路速率，但本身的化学性质和径，降低反应的活化能，从质量在反应前后保持不变的而加快反应速率物质类型应用34催化剂可以分为正催化剂和催化剂广泛应用于工业生产负催化剂两种，正催化剂加、环境保护、生物化学等领速反应速率，负催化剂减缓域反应速率表面积固体反应粉末状催化剂固体反应物表面积越大，反应物接粉末状物质比块状物质的表面积更催化剂通常具有较大的表面积，可触面积越大，反应速率越快大，所以反应速率更快以提供更多的活性位点，加速反应速率反应历程单步反应速率控制步骤单步反应是指反应物直接转化为产物的过程它只有一个过渡态，不需要多步反应中，最慢的步骤决定反应的总速率这个步骤被称为速率控制步中间体骤123多步反应多步反应是指反应物经过一系列中间步骤才能转化为产物的过程它包含多个过渡态和中间体速率方程描述反应速率确定反应机理速率方程是化学动力学中一个重要的概念，它描述了反应速率速率方程可以帮助我们了解反应的机理，即反应是如何发生的与反应物浓度之间的关系，以及哪些步骤是控制反应速率的关键步骤活化能活化能定义活化能与反应速率催化剂的作用活化能是指化学反应中，反应物分子从活化能越高，反应所需的能量越高，反催化剂通过降低活化能，加速化学反应基态转变为活化态所需的最低能量，是应速率越慢；活化能越低，反应所需的的进行，但并不改变反应的平衡常数反应开始进行所需克服的能量障碍能量越低，反应速率越快阿伦尼乌斯方程表达式阿伦尼乌斯方程描述了反应速率常数与温度和活化能之间的关系k=A exp-Ea/RT化学平衡化学反应达到平衡状态时，正反应速率和逆反应速率相等，体系的宏观性质不再发生变化化学平衡的定义可逆反应动态平衡封闭体系化学平衡状态是可逆反应中，正逆化学平衡是一个动态平衡，正逆反化学平衡发生在封闭体系中，即没反应速率相等，体系中各组分的浓应仍在持续进行，只是速率相等，有物质进入或离开体系，保证了体度不再发生变化的状态宏观上表现为体系的性质保持稳定系的物质守恒平衡常数化学平衡常数可逆反应影响因素化学平衡常数K用于描述可逆反应在特对于可逆反应，正向反应和逆向反应同平衡常数受温度影响，温度升高会改变定温度下的平衡状态时进行，直到达到平衡状态平衡常数的值它表示反应物和产物在平衡状态下的相平衡常数是反应物和产物浓度之比，反其他因素，例如压力和浓度，不会改变对浓度，反映了反应进行的程度映了反应达到平衡时的程度平衡常数的值，但会影响平衡状态的达到正反应速率正反应速率化学反应指的是反应物转化为生成物的速率正反应是指反应物转化为生成物的反应过程反应速率常数定义影响因素12反应速率常数表示在特定温温度是影响反应速率常数的度下，反应速率与反应物浓主要因素，温度越高，反应度之间的关系速率常数越大表示方法3通常用k表示反应速率常数，单位取决于反应的级数影响因素温度浓度压力催化剂温度升高，反应速率加快，反应物浓度升高，正反应速对于气相反应，增大压力，催化剂可以改变反应速率，平衡常数也随之改变率加快，平衡向生成物方向平衡向体积减小的方向移动但不能改变平衡常数，只改移动，即向生成物分子数较少的变达到平衡所需的时间反应方向移动浓度定义影响因素浓度是指特定物质在混合物中的含量浓度越高，反应物分子之间的碰撞机会在化学反应中，反应物和生成物的浓度越多，反应速率越快浓度越低，碰撞直接影响反应速率机会越少，反应速率越慢平衡的影响在可逆反应中，改变反应物的浓度会使平衡向减少浓度变化的方向移动，以重新建立平衡温度温度升高温度降低化学反应速率加快温度升高，粒子动能增加，有效碰撞次数增加，反应速率加快化学反应速率减慢温度降低，粒子动能降低，有效碰撞次数减少，反应速率减慢压力气相平衡液体/固体相平衡影响程度123气相反应中，增加体系压力会导对于液体或固体参与的反应，压压力变化对平衡的影响程度取决致平衡向气体分子数减少的方向力对平衡的影响通常可以忽略不于反应前后气体分子数的差异移动计溶剂极性溶剂非极性溶剂极性溶剂，例如水，可溶解离子化合物和极非极性溶剂，例如油，可溶解非极性分子性分子平衡移动定义影响因素平衡移动是指在可逆反应体系外界条件改变，如温度、浓度中，由于外界条件改变而导致、压强等，都可能导致平衡移平衡状态改变的过程动方向平衡移动的方向取决于外界条件变化对反应速率的影响勒夏特列原理化学平衡状态是一个动态平衡，外部条件发增加反应物浓度，平衡向正反应方向移动；生变化，平衡将向减弱影响的方向移动降低反应物浓度，平衡向逆反应方向移动升高温度，平衡向吸热反应方向移动；降低增大压强，平衡向气体分子数减少的方向移温度，平衡向放热反应方向移动动；减小压强，平衡向气体分子数增加的方向移动应用举例合成氨石灰石分解可逆反应合成氨反应是工业上重要反应之一，了石灰石分解反应是制备生石灰的重要步在可逆反应中，正逆反应速率相等时达解其平衡常数和影响因素对提高反应效骤，通过控制反应条件，可以提高生石到平衡状态，平衡状态会受到外界条件率至关重要灰产率的影响分析化学平衡化学平衡计算应用场景平衡移动的影响化学平衡常数可以用来计算分析化学平衡在化学合成、通过改变反应条件，如温度反应中各物质的平衡浓度环境监测、药物研发、生物、浓度、压力等，可以影响利用平衡常数，可以预测化化学等领域都有重要的应用化学平衡的移动，从而达到学反应的方向，并估算反应控制反应产物、提高反应效达到平衡时各物质的浓度率的目的判断反应方向反应商判断方向

1.

2.12反应商Q表示反应进行到某比较反应商Q与平衡常数K一时刻，生成物浓度与反应的大小，可以判断反应进行物浓度的比值的方向反应方向反应方向

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4.34当Q当QK时，反应向逆方向进行，直至达到平衡状态计算平衡浓度化学反应方程式平衡常数平衡浓度计算根据反应方程式确定反应物和生成物的利用已知的平衡常数，可计算平衡浓度利用平衡常数表达式和初始浓度，代入计量系数公式计算平衡浓度小结化学反应速率化学平衡影响因素浓度、温度、压力定义、影响因素、平衡移动、催化剂、表面积勒夏特列原理应用平衡移动方向增加反应物浓判断反应方向、计算平衡浓度度，平衡向正反应方向移动复习与拓展本节课我们学习了化学反应速率和化学平衡这两个重要的概念，并深入探讨了影响其变化的因素以及相关计算方法在未来的学习中，我们会继续接触更复杂的化学反应体系，例如多步反应、可逆反应等，并运用这些知识解决更多实际问题。