大學(xué)化工專業(yè)英語lesson 2

1、1ChemicalEquilibriumKiics化學(xué)平衡和動力學(xué)化學(xué)平衡和動力學(xué)Amajobjectiveofchemististounderstchemicalreactionstoknowwhetherunderagivensetofconditionstwosubstanceswillreactwhenmixedtodeterminewhetheragivenreactionwillbeexothermicendothermic

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

3、ccurringsimultaneouslyisastateinwhichthereisnochangeaslongasthereisnochangeinconditions.兩個相反的反應(yīng)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(jù)熱力學(xué)數(shù)據(jù)來預(yù)測化學(xué)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(xué)數(shù)據(jù)。Thermodynamicsalonecannotexplaintherateatwhichequilibriu

5、misestablishedndoesitprovidedetailsofthemechanismbywhichequilibriumisestablished.單純的熱力學(xué)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(jié)構(gòu)的量子理論和統(tǒng)計力學(xué)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(xué)平衡狀態(tài)的性質(zhì)，首先必須熟知影響反應(yīng)速率的因素。Thefactswhichin

7、fluencetheratesofachemicalreactionaretemperatureconcentrationsofreactants(partialpressuresofgaseousreactants)presenceofacatalyst.3223N3H2NH?A為了方便起見，這兩個反應(yīng)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(yīng)稱為正反應(yīng)，另外一個稱為逆反應(yīng)。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(chǎn)生三種氣體的混合物

9、。Therateofreactionbetweenthematerialswhichwereintroducedintothereactionvesselwilldecreaseafterthereactionstartsbecausetheirconcentrationsaredecreasingconverselyafterthestartofthereactionthematerialbeingproducedwillreactf

10、astersincetherewillbemeofit.在反應(yīng)開始后，放入反應(yīng)器內(nèi)的材料之間的反應(yīng)速率將會減??；因為它們的濃度在減小，相反，在反應(yīng)開始后，產(chǎn)物之間的反應(yīng)將會加快，由于它們的濃度在增加。Thusthefasterfwardreactionbecomesslowertheslowerreversereactionspeedsup.因此，較快的正反應(yīng)變慢，較慢的正反應(yīng)加快。Ultimatelythetimecomeswhent

11、heratesofthefwardreversereactionsbecomeequaltherewillbenofurtherchange.最后，正反應(yīng)和逆反應(yīng)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