普通化学化学反应的基本原理.ppt

第六版ph-ch2化学反应的基本原理 第二章 化学反应的基本原理 2.1 化学反应的方向和吉布斯函数2.1.1 熵和吉布斯函数 1.自发过程 自发过程的特点(一) 自发过程的特点(二) 2. 熵（1）混乱度、熵和微观态数 混乱度 熵 熵与微观状态数 热力学第二定律 热力学第三定律 标准摩尔熵Sm? (2)摩尔熵的一些规律 （3）熵变的计算 例题： 自发过程的特点（三） 3. 吉布斯函数(1)吉布斯函数（G）定义式: 2.1.2 反应自发性的判断1. 吉布斯函数判据（以ΔG为判断标准） 表2.1 熵判据和吉布斯函数判据的比较 2. 标准摩尔反应吉布斯函数ΔrGm?的计算（1）利用物质的Δf Gm ? (298.15K)计算 例题： （2）利用物质的Δf Hm ? (298.15K)和 Sm? (298.15K)的数据计算ΔrGm? (298.15K) （3）其他温度下的标准吉布斯函数变 3. ΔG (T)与ΔG?(T) 的关系 （1）热力学等温方程式 （2）道尔顿分压定律 课堂练习1 4. Δr Gm ? 和ΔG 的应用 例题： 小结：物质与体系的热力学函数 (3)反应体系的三种热力学函数变计算公式 课堂练习2 课堂练习3 课堂练习4 课后练习 2.2 化学反应限度和化学平衡2.2.1. 反应限度和平衡常数1.反应限度化学平衡的热力学标志 ：ΔG = 0 2.标准平衡常数K ?（1）经验平衡常数 （2）标准平衡常数 注意平衡常数 （3）吉布斯函数变与平衡常数 3.多重平衡规则 课堂练习5 2.2.2化学平衡的有关计算 例： 转化率 2.2.3化学平衡移动及温度对平衡常数的影响 1.平衡移动原理 2.浓度（压力）对平衡常数的影响 3.温度对化学平衡的影响 不同热效应时lnK?与1/T关系图 注意区别：化学平衡与平衡的移动 2.3 化学反应速率2.3.1化学反应速率和速率方程 2.速率方程和反应级数 （2）非基元反应（复合反应） *零级反应的特征： 3.一级反应 例2.8 碳14在医学上应用（补充） 尿素[14C]会对人造成影响否？ 说明 课堂练习7 2.3.2 温度的影响 2.3.3反应的活化能和催化剂 1.活化能的概念（1）有效碰撞理论 （2）过渡状态理论 2. 热力学稳定性与动力学稳定性 3.加快反应速率的方法 4.催化剂 本章的学习要求与习题 课后思考题（一） 1.热力学中，两条重要的自然规律是什么？ 2.热力学第二、第三定律定律表达式？ 3.任意温度的吉布斯函数变计算公式有哪些？ 4.化学反应自发性的判断依据是什么？ 5. ΔG (T)与ΔG?(T) 的关系是什么？ 6.道尔顿分压定律是什么？ 7.化学平衡的热力学标志是什么？ 8.化学平衡的动力学标志是什么？ 9.标准平衡常数的性质有哪些？ 10.化学平衡与化学平衡移动原理的含义及二者关系是什么？ 11.吉布斯函数变与平衡常数关系式是什么？ 课后思考题（二） 1. KP与KC的含义及二者关系是什么？ 2. 质量作用定律数学表达式 3.反应级数是由什么决定的？ 4.零级和一级反应的特征各是什么？ 4.温度对反应速率的影响的具体表现是？ 5.影响反应速率常数主要因素有哪些？ 6.影响反应速率的主要因素有哪些？ 7.催化剂的主要特性是什么？ 8.加快反应速率的方法主要有哪些？ 9.有效碰撞理论认为发生反应的两个基本前提是什么？ 按上式可知： ①对于放热反应(△rH 0 ): 升温时（T2T1）,K2?K1?,平衡左移； ②对于吸热反应(△rH 0 ): 升温时（T2T1）,K2?K1?，平衡右移。 （2.28b） 根据： 图2.2 由图2.2可知： ①放热反应(△rH 0 ) 直线斜率为正，升温使K?↓， 不利放热反应进行 ②吸热反应(△rH 0 ) 直线斜率为负，升温使K?↑， 利于吸热反应进行 得： （2.29） 化学平衡：是考虑反应的限度（ K? ）取决于ΔrGm数值（是否ΔrGm=0达平衡）。 化学平衡的移动（或化学反应的方向）：是考虑反应的自发性（ΔrGm 是否小于零？是在系统已达平衡后改变条件发生的。属于平衡状态的转化）。 1.化学反应速率定义（以浓度为基础）： 单位时间单位体积内发生的反应进度。 如： aA + bB = gG + dD 化学动力学是研究化学反应速率和机理的学科。 (2.22b) (2.22a) 将： 带入可得： 对于化学反应均应遵从质量守恒定律：反应前后各种物质的总质量不变。 及恒容反应,V一定 dnB/V=dcB 其单位为：mol?dm-3?s-1。 注： ①反应物的系数为负，产物的系数为正。 ②反应速率与化学反应式的写法有关（因系数不同）。 ③用反应式中的任何一种物质表达