大學(xué)化工專業(yè)英語(yǔ)lesson 2

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

2、topredicttheextenttowhichagivenreactionwillproceedbefeequilibriumisestablished.化學(xué)家的一個(gè)主要目標(biāo)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(shí)能否發(fā)生反應(yīng)；確定一個(gè)給定的反應(yīng)放熱還是吸熱；預(yù)測(cè)一個(gè)給定的反應(yīng)在平衡前進(jìn)行的程度。Anequilibriumstateproducedasaconsequenceoftwoopposingreactionso

3、ccurringsimultaneouslyisastateinwhichthereisnochangeaslongasthereisnochangeinconditions.兩個(gè)相反的反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行時(shí)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(gè)狀態(tài)就不會(huì)有凈變化。Inthislessonitwillbeshownhowonepredicttheequilibriumstateofchemicalsystemsfromthe

4、rmodynamicdataconverselyhowtheexperimentalmeasurementsonequilibriumstatesprovideusefulthermodynamicdata.在這節(jié)課中，將會(huì)展示如何根據(jù)熱力學(xué)數(shù)據(jù)來預(yù)測(cè)化學(xué)體系的平衡狀態(tài)，以及相反地，平衡狀態(tài)的實(shí)驗(yàn)測(cè)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(jī)理信息。Suchexplanationscanbedevelopedfromconsiderationsofthequantumtheyofmolecularstructurefromstatisticalmech

6、anics.從分子結(jié)構(gòu)的量子理論和統(tǒng)計(jì)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(gè)反應(yīng)能夠用雙箭頭表示在一個(gè)方程式中：223N3H2NH?AThereactionproceedingtowardtherightiscal

8、ledthefwardreactiontheotheriscalledthereversereaction.向右進(jìn)行的反應(yīng)稱為正反應(yīng)，另外一個(gè)稱為逆反應(yīng)。Ifeitherammoniaamixtureofnitrogenhydrogenissubjectedtotheaboveconditionamixtureofallthethreegaseswillresult.如果將氨或氮?dú)夂蜌錃獾幕旌衔锓旁谏鲜鰲l件下，將都會(huì)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(huì)減?。灰?yàn)樗鼈兊臐舛仍跍p小，相反，在反應(yīng)開始后，產(chǎn)物之間的反應(yīng)將會(huì)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(jìn)一步凈變化的時(shí)刻終于到來。Thissituationiscalledequilibrium.這種狀態(tài)稱為平衡狀態(tài)。Equilibriumisadynamicstatebecausebothreactionsarestillproceedingbutsin