1、1ChemicalEquilibriumKiics化學平衡和動力學化學平衡和動力學Amajobjectiveofchemististounderstchemicalreactionstoknowwhetherunderagivensetofconditionstwosubstanceswillreactwhenmixedtodeterminewhetheragivenreactionwillbeexothermicendothermic

2、topredicttheextenttowhichagivenreactionwillproceedbefeequilibriumisestablished.化學家的一個主要目標是理解化學反應，知道在給定的一組條件下兩種物質混合時能否發(fā)生反應；確定一個給定的反應放熱還是吸熱；預測一個給定的反應在平衡前進行的程度。Anequilibriumstateproducedasaconsequenceoftwoopposingreactionso

3、ccurringsimultaneouslyisastateinwhichthereisnochangeaslongasthereisnochangeinconditions.兩個相反的反應同時進行時的狀態(tài)叫做平衡狀態(tài)，在平衡狀態(tài)下，只要條件不發(fā)生改變，這個狀態(tài)就不會有凈變化。Inthislessonitwillbeshownhowonepredicttheequilibriumstateofchemicalsystemsfromthe

4、rmodynamicdataconverselyhowtheexperimentalmeasurementsonequilibriumstatesprovideusefulthermodynamicdata.在這節(jié)課中，將會展示如何根據熱力學數據來預測化學體系的平衡狀態(tài)，以及相反地，平衡狀態(tài)的實驗測量如何提供有用的熱力學數據。Thermodynamicsalonecannotexplaintherateatwhichequilibriu

5、misestablishedndoesitprovidedetailsofthemechanismbywhichequilibriumisestablished.單純的熱力學無法解釋建立平衡的速度，也不能提供平衡建立所遵循的機理信息。Suchexplanationscanbedevelopedfromconsiderationsofthequantumtheyofmolecularstructurefromstatisticalmech

6、anics.從分子結構的量子理論和統(tǒng)計力學的角度考慮可以使這樣的解釋得到發(fā)展。Toappreciatefullythenatureofthechemicalequilibriumstateitisnecessaryfirsttohavesomeacquaintancewiththefactswhichinfluencereactionrates.要充分理解化學平衡狀態(tài)的性質，首先必須熟知影響反應速率的因素。Thefactswhichin

7、fluencetheratesofachemicalreactionaretemperatureconcentrationsofreactants(partialpressuresofgaseousreactants)presenceofacatalyst.3223N3H2NH?A為了方便起見，這兩個反應能夠用雙箭頭表示在一個方程式中：223N3H2NH?AThereactionproceedingtowardtherightiscal

8、ledthefwardreactiontheotheriscalledthereversereaction.向右進行的反應稱為正反應，另外一個稱為逆反應。Ifeitherammoniaamixtureofnitrogenhydrogenissubjectedtotheaboveconditionamixtureofallthethreegaseswillresult.如果將氨或氮氣和氫氣的混合物放在上述條件下，將都會產生三種氣體的混合物

9、。Therateofreactionbetweenthematerialswhichwereintroducedintothereactionvesselwilldecreaseafterthereactionstartsbecausetheirconcentrationsaredecreasingconverselyafterthestartofthereactionthematerialbeingproducedwillreactf

10、astersincetherewillbemeofit.在反應開始后，放入反應器內的材料之間的反應速率將會減?。灰驗樗鼈兊臐舛仍跍p小，相反，在反應開始后，產物之間的反應將會加快，由于它們的濃度在增加。Thusthefasterfwardreactionbecomesslowertheslowerreversereactionspeedsup.因此，較快的正反應變慢，較慢的正反應加快。Ultimatelythetimecomeswhent

11、heratesofthefwardreversereactionsbecomeequaltherewillbenofurtherchange.最后，正反應和逆反應速率變得相等，且不再有進一步凈變化的時刻終于到來。Thissituationiscalledequilibrium.這種狀態(tài)稱為平衡狀態(tài)。Equilibriumisadynamicstatebecausebothreactionsarestillproceedingbutsin