普通化學(xué)50845省公開課金獎(jiǎng)全國(guó)賽課一等獎(jiǎng)微課獲獎(jiǎng)?wù)n件

普通化學(xué)

第2章化學(xué)反應(yīng)基本原理和大氣污染1/91第2章化學(xué)反應(yīng)基本原理和大氣污染2.1化學(xué)反應(yīng)方向和吉布斯函數(shù)變2.2化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行程度和化學(xué)平衡2.3化學(xué)反應(yīng)速率2.4大氣污染及其控制2/91第二章教學(xué)大綱(6課時(shí))2.1化學(xué)反應(yīng)方向和吉布斯函數(shù)變了解反應(yīng)方向及其影響原因：ΔG=ΔH－TΔS掌握反應(yīng)方向判斷，及ΔHθ、ΔSθ、ΔGθ、ΔG相關(guān)計(jì)算。3/91§2.1化學(xué)反應(yīng)方向和吉布斯函數(shù)變2.1.1影響反應(yīng)方向原因1.反應(yīng)焓變2.反應(yīng)熵變3.反應(yīng)吉布斯函數(shù)變

自發(fā)反應(yīng)(自發(fā)過程)：在給定條件下不需要外加能量而能自己進(jìn)行反應(yīng)或過程。4/911.反應(yīng)焓變Zn(s)+2H＋(aq)===Zn2+

(aq)+H2(g)自發(fā)反應(yīng)

ΔrHmθ(298.15K)=-153.9kJ?mol-1＜0放熱CO2(g)===C(s)+O2(g)非自發(fā)反應(yīng)

ΔrHmθ(298.15K)=393.5kJ?mol-1＞0吸熱ΔHθ可作為判斷是否是自發(fā)反應(yīng)一個(gè)依據(jù):ΔrHmθ＜0放熱有利于自發(fā)反應(yīng)能量最低原理:在反應(yīng)過程中，系統(tǒng)有趨于最低能量狀態(tài)傾向，稱為能量最低原理。5/911.反應(yīng)焓變但：CaCO3(s)=====CaO(s)+CO2(g)自發(fā)反應(yīng)

ΔrHmθ(298.15K)

=178.33kJ?mol-1＞0吸熱煅燒除ΔHθ外另有影響原因。

6/91熵：系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)微觀粒子混亂程度(或無序度)量度。用符號(hào)S表示，S,混亂度。2.反應(yīng)熵變隔離系統(tǒng)傾向于向熵增方向改變。絕對(duì)零度時(shí)，物質(zhì)微觀粒子熱運(yùn)動(dòng)完全停頓，要求任何純凈完整晶態(tài)物質(zhì)熵等于零，即S(0K)＝0。非絕對(duì)零度時(shí)，熵值可求，且熵值為正。(U、H絕對(duì)值不可求)。熵是狀態(tài)函數(shù)。7/912.反應(yīng)熵變要求熵：以S(0K)＝0為基準(zhǔn)，利用物質(zhì)從絕對(duì)零度到指定溫度下熱化學(xué)數(shù)據(jù)，所求出此溫度時(shí)熵值。

標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵：?jiǎn)挝晃镔|(zhì)量純物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)條件下要求熵。符號(hào)為Sm

，單位為J·mol-1·K-18/91熵、標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵規(guī)律:絕對(duì)零度時(shí)，純凈完整晶態(tài)物質(zhì)熵等于零,即S(0K)=0。對(duì)于水合離子，標(biāo)準(zhǔn)條件時(shí)水合H+離子標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵值為零。相同聚集態(tài)同一物質(zhì)，其熵值隨溫度升高而增大，即S高溫

>S低溫

。相同溫度時(shí)，對(duì)于同一物質(zhì)：Sm

(g)>Sm

(l)>Sm

(s)固體或液體溶于水時(shí)，熵值增大；氣體溶于水時(shí)，熵值降低。9/91熵、標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵溫度和聚集狀態(tài)相同時(shí)，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，其熵值越大，S復(fù)雜

>S簡(jiǎn)單

。混合物或溶液熵值往往比對(duì)應(yīng)純物質(zhì)熵值大，即S混合物＞S純物質(zhì)。10/91反應(yīng)熵變反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵變：

熵變：在特定條件下等溫過程(可逆過程)中系統(tǒng)吸收或放出熱量qr與系統(tǒng)熵變?chǔ)關(guān)系為：

ΔrSmθ(T)J?mol-1?K-1aA(l)+bB(aq)cC(s)+dD(g)

rSm

=υBSm

(生成物)+υBSm

(反應(yīng)物)

=cSm

(C,s)+dSm

(D,g)-aSm

(A,l)-bSm

(B,aq)ΔrSmθ(T)≈ΔrSmθ(298.15K)ΔrSmθ計(jì)算11/91反應(yīng)熵變與氣體計(jì)量數(shù)關(guān)系規(guī)律：①

凡反應(yīng)過程中氣體計(jì)量數(shù)增加反應(yīng):

rSm

>0凡反應(yīng)過程中氣體計(jì)量數(shù)降低反應(yīng):

rSm

<0凡反應(yīng)過程中氣體計(jì)量數(shù)不變反應(yīng):

rSm

=0②沒有氣體參加反應(yīng)，反應(yīng)中物質(zhì)總計(jì)量數(shù)增加反應(yīng):

rSm

>0反應(yīng)中物質(zhì)計(jì)量數(shù)降低反應(yīng):

rSm

<012/912.1.2反應(yīng)吉布斯函數(shù)變吉布斯函數(shù)(Gibbs函數(shù))1875年美國(guó)物理化學(xué)家吉布斯將H和S歸并出一個(gè)熱力學(xué)函數(shù)，即吉布斯自由能或吉布斯函數(shù)，其定義為：G=H–T·SG是狀態(tài)函數(shù)。G采取相對(duì)值。13/912.1.2反應(yīng)吉布斯函數(shù)變標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)(

fGm

或

fG

)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)，由指定單質(zhì)生成單位物質(zhì)量純物質(zhì)時(shí)反應(yīng)吉布斯函數(shù)變。單位是kJ·mol-1要求在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下，指定單質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯函數(shù)為零，

fGm

=0以水合氫離子標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯函數(shù)為零，即

fGm

(H+,aq)=0；14/912.1.2反應(yīng)吉布斯函數(shù)變反應(yīng)吉布斯函數(shù)變

rG:

rG=

rH-

r

(T·S)對(duì)于等溫過程：

rG=

rH-T·

rS

rGm=

rHm-T·

rSm標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯函數(shù)變

rGm

:

rGm

=

rHm

-T·

rSm

15/912.1.3反應(yīng)吉布斯函數(shù)變計(jì)算1.由

fGm

(298.15K)計(jì)算

rGm

(298.15K)

aA(g)+bB(l)===gG(s)+dD(aq)則反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯函數(shù)變

rGm

為：

rGm

(298.15K)=

υB

fGm

(生成物,298.15K)

+υB

fGm

(反應(yīng)物298.15K)

=gfGm

(G,s)+dfGm

(D,aq)－afGm

(A,g)－bfGm

(B,l)16/912.1.3反應(yīng)吉布斯函數(shù)變計(jì)算2.由

fHm

(298.15K)、Sm

(298.15K)計(jì)算

rGm

(298.15K)

rHm

(298.15K)=

υB

fHm

(生成物,298.15K)

+υB

fHm

(反應(yīng)物298.15K)

rSm

(298.15K)=

υBSm

(生成物,298.15K)

+υBSm

(反應(yīng)物298.15K)

rGm

=

rHm

-T·

rSm

17/91由

fHm

(298.15K)、Sm

(298.15K)計(jì)算

rGm

(298.15K)例：CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)

rHm

=178.32kJ

mol-1

rSm

=160.59J

mol-1·

K-1

rHm

=178.32kJ

mol-1>0吸熱非自發(fā)反應(yīng)

rSm

=160.59J

mol-1·

K-1>0熵增自發(fā)反應(yīng)

rGm

=130.5(kJ

mol-1

)>0則：

rGm

=

rHm

-T·

rSm

=178.33–298.15×160.59×10－3=130.5(kJ

mol-1

)>018/912.1.3反應(yīng)吉布斯函數(shù)變計(jì)算3.計(jì)算

rGm

(T≠298.15K)

rGm

(T)=

rHm

(T)-T

rSm

(T)≈

rHm

(298.15K)-T?rSm

(298.15K)由平衡常數(shù)K

、T求

rGm

(T或298.15K)例：求CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)反應(yīng)在1000oC時(shí)

rGm

?已知

rHm

=178.32kJ

mol-1,

rSm

=160.59J

mol-1·

K-1則：

rGm

(1000oC)≈

rHm

(298.15K)-T·

rSm

(298.15K)≈178.33–1273×160.59×10－3=-26.11(kJ

mol-1

)<019/912.1.3反應(yīng)吉布斯函數(shù)變計(jì)算4.計(jì)算非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)

rGm(T)由等溫方程式計(jì)算：

rGm(T)=

rGm

(T)+RT?lnQQ:反應(yīng)商20/91計(jì)算非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)

rGm(T)

rGm(T)=

rGm

(T)+RT?lnQ反應(yīng)商氣體反應(yīng)aA(g)+bB(g)==cC(g)+dD(g)溶液反應(yīng)aA(aq)+bB(aq)==dD(aq)+eE(aq)固體、液體純物質(zhì)無須代入計(jì)算。21/91反應(yīng)商對(duì)于普通反應(yīng)aA(g)+bB(l)gG(aq)+dD(s)22/91分壓定律對(duì)于理想氣體，能夠利用分壓定律來計(jì)算混合氣體中各組分氣體(A,B,…...)分壓pi：p總=pA+pB+……Xi:某組分氣體i摩爾分?jǐn)?shù)φi:某組分氣體i體積分?jǐn)?shù)VA:某組分氣體i分體積：在恒溫下將該組分氣體壓縮到含有混合氣體總壓力時(shí)所占有體積。23/91分壓定律氣體體積與氣體分體積體積：V總＝VA’＝VB’＝VC’分體積：V總＝VA+VB+VC分壓力：p總=pA+pB+pC壓力：p總=pA’=pB’=pC’24/912.1.4反應(yīng)吉布斯函數(shù)變應(yīng)用1.判斷反應(yīng)方向2.求反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行溫度條件3.

fGm

數(shù)據(jù)判斷化合物相對(duì)穩(wěn)定性4.求平衡常數(shù)K

、電動(dòng)勢(shì)E25/91判斷反應(yīng)方向以

rG為判斷標(biāo)準(zhǔn)

在恒溫恒壓、不做非體積功條件下，任何自發(fā)改變總是系統(tǒng)Gibbs函數(shù)減小。

rG<0自發(fā)過程，向正方向進(jìn)行

rG=0平衡狀態(tài)

rG>0非自發(fā)過程，向逆方向進(jìn)行在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，G=G

，反應(yīng)G

<0時(shí)是自發(fā)過程，向正方向進(jìn)行。26/91判斷反應(yīng)方向

H、

S、T對(duì)反應(yīng)自發(fā)性影響吉布斯等溫方程:

G=

H-T·

S

HSG正反應(yīng)<0自發(fā)(任何溫度)放熱<0熵減<0G<0低溫時(shí)自發(fā)吸熱>0熵增>0G<0高溫時(shí)自發(fā)吸熱>0熵減<0>0非自發(fā)(任何溫度)放熱<0熵增>0G=0時(shí)，轉(zhuǎn)變溫度SHTcDD=27/91求反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行溫度條件例：CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)

rHm

=178.32kJ

mol-1

rSm

=160.59J

mol-1·

K-1

若反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，則

rGm

=

rHm

-T·

rSm

<0T>178.33/(160.59×10－3)=1110(K)T=1110K時(shí)，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)T>1110K時(shí)，正反應(yīng)為自發(fā)方向28/91

fGm

數(shù)據(jù)判斷化合物相對(duì)穩(wěn)定性應(yīng)用熱力學(xué)函數(shù)判斷化合物相對(duì)穩(wěn)定性:

fGm

＜0：化合物穩(wěn)定，數(shù)值越負(fù)越穩(wěn)定。

fGm

＞0：化合物是不穩(wěn)定。29/91第2章化學(xué)反應(yīng)基本原理和大氣污染

2.1化學(xué)反應(yīng)方向和吉布斯函數(shù)變作業(yè)：P1088(1)(3)計(jì)算

rHm

、rSm

、rGm

30/91第2章化學(xué)反應(yīng)基本原理和大氣污染2.1化學(xué)反應(yīng)方向和吉布斯函數(shù)變2.2化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行程度和化學(xué)平衡2.3化學(xué)反應(yīng)速率2.4大氣污染及其控制31/91第2章教學(xué)綱領(lǐng)

2.2化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行程度和化學(xué)平衡掌握標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)及相關(guān)化學(xué)平衡計(jì)算了解多重平衡規(guī)則和濃度、壓力、溫度對(duì)平衡影響32/912.2化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行程度和化學(xué)平衡2.2.1反應(yīng)程度判據(jù)與化學(xué)平衡2.2.2平衡常數(shù)(標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù))2.2.3化學(xué)平衡相關(guān)計(jì)算2.2.4化學(xué)平衡移動(dòng)33/912.2化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行程度和化學(xué)平衡2.2.1反應(yīng)程度判據(jù)與化學(xué)平衡反應(yīng)程度判據(jù)自發(fā)反應(yīng)總是單向地趨于平衡狀態(tài)。平衡狀態(tài)就是反應(yīng)程度。對(duì)于恒溫恒壓下不做非體積功化學(xué)反應(yīng):

rG<0自發(fā)過程，向正方向進(jìn)行

rG=0平衡狀態(tài)

rG>0非自發(fā)過程，向逆方向進(jìn)行在等溫等壓不做非體積功條件下，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下反應(yīng)

rGm

=0是平衡標(biāo)志?；瘜W(xué)平衡熱力學(xué)標(biāo)志，或稱反應(yīng)程度判據(jù)。34/912.2化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行程度和化學(xué)平衡化學(xué)平衡大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度，表觀上好像停頓了，也就是到達(dá)了平衡狀態(tài)，宏觀上平衡是因?yàn)槲⒂^上仍連續(xù)進(jìn)行著正、逆反應(yīng)效果相互抵消所致。所以化學(xué)平衡是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡。35/91化學(xué)平衡化學(xué)平衡基本特征

在一定條件下，可逆反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)：（1）平衡系統(tǒng)性質(zhì)不隨時(shí)間而改變，如到達(dá)化學(xué)平衡時(shí)，系統(tǒng)中每種物質(zhì)分壓力或濃度都保持不變。（2）化學(xué)平衡是動(dòng)態(tài)平衡。（3）平衡是有條件、相正確。36/912.2.2平衡常數(shù)1.平衡常數(shù)在一定溫度下，反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，生成物濃度與反應(yīng)物濃度乘積之比值是一個(gè)常數(shù)，即平衡時(shí)反應(yīng)商是一個(gè)常數(shù)。符號(hào)：K37/91標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)2.標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)Kθ1)對(duì)于稀溶液中反應(yīng)aA(aq)+bB(aq)gG(aq)+dD(aq)濃度標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù):平衡時(shí)濃度38/91標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)2)

對(duì)于氣相中反應(yīng)aA(g)+bB(g)gG(g)+dD(g)濃度標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù):平衡時(shí)分壓力壓力標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù):39/91標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)3)

對(duì)于普通可逆反應(yīng)aA(g)+bB(l)gG(aq)+dD(s)40/91Kθ數(shù)值只取決于反應(yīng)本性、溫度及標(biāo)準(zhǔn)態(tài)選擇，而與壓力和組成無關(guān)。當(dāng)選定pθ＝100kPa,cθ=1mol·dm-3后，Kθ只是溫度函數(shù)。同一溫度下，Kθ值越大，反應(yīng)進(jìn)行得越徹底，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率就越高。

標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)平衡常數(shù)大小，表明了在一定條件下反應(yīng)進(jìn)行程度。3.標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)物理意義41/91標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)4.標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)幾點(diǎn)說明：①平衡常數(shù)只表現(xiàn)反應(yīng)進(jìn)行程度，而不表現(xiàn)抵達(dá)平衡所需時(shí)間。

Kθ越大，反應(yīng)越徹底，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率越高；42/91標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)②平衡常數(shù)表示式與反應(yīng)方程式寫法相關(guān)

。1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)2NH3(g)

N2(g)+3H2(g)例

N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)43/91標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)③純固體與純液態(tài)在平衡常數(shù)表示式中不出現(xiàn)。④Kθ只是溫度函數(shù)，而與壓力和組成無關(guān)對(duì)同一反應(yīng)，溫度相同時(shí)Kθ值不變；溫度不一樣Kθ值也不一樣。44/912.2.3化學(xué)平衡相關(guān)計(jì)算1.多重平衡規(guī)則2.K

與

rHm

、

rSm

、

rGm

關(guān)系3.平衡轉(zhuǎn)化率45/91標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)2NH3(g)

N2(g)+3H2(g)例

N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)46/912.2.3化學(xué)平衡相關(guān)計(jì)算多重平衡規(guī)則

若某個(gè)反應(yīng)能夠表示為兩個(gè)或更多個(gè)反應(yīng)總和，則總反應(yīng)平衡常數(shù)等于各反應(yīng)平衡常數(shù)乘積。反應(yīng)(1)=反應(yīng)(2)+反應(yīng)(3)反應(yīng)(1)=反應(yīng)(2)－反應(yīng)(3)反應(yīng)(1)=－反應(yīng)(2)反應(yīng)(1)=n*反應(yīng)(2)47/912.2.3化學(xué)平衡相關(guān)計(jì)算

2.K

與

rHm

、

rSm

、

rGm

關(guān)系

rGm(T)=rGm

(T)+RT?lnQ

rGm

(T)＝0=rGm

(T)+RT?lnK

rGm

(T)=－RT?lnK

則：

rGm(T)=－RT?lnK

+RT?lnQ48/91K

與

rHm

、

rSm

、

rGm

關(guān)系

設(shè)某一反應(yīng)在不一樣溫度T1和T2時(shí)平衡常數(shù)分別為K1

和

K2

，則：因?yàn)椋?/p>

rHm

(T1)≈

rHm

(T2)≈

rHm

(298.15K)

rSm

(T1)≈

rSm

(T2)≈

rSm

(298.15K)得：49/91例：計(jì)算298K時(shí)，反應(yīng)H2(g)＋CO2(g)=H2O(g)+CO(g)在(1)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(2)起始?jí)毫閜H2＝4105Pa,pCO2＝5104Pa,pH2O＝2102Pa,pco＝5102Pa時(shí)反應(yīng)方向及該反應(yīng)Kθ。2.2.3化學(xué)平衡相關(guān)計(jì)算50/91解（1）H2(g)＋CO2(g)=H2O(g)+CO(g)

fGm

/kJmol-1

0-394.4-228.6-137.2

rGm

=…=28.6KJmol-1>0標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下正反應(yīng)非自發(fā),逆向自發(fā)

rGm

＝-RTlnKθ

28600＝-8.314298

lnKθ

Kθ

=9.69810-62.2.3化學(xué)平衡相關(guān)計(jì)算51/91T不變，Kθ為常數(shù)，Kθ=9.69810-62.2.3化學(xué)平衡相關(guān)計(jì)算例：298K時(shí)，H2(g)＋CO2(g)=H2O(g)+CO(g)在(1)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(2)起始?jí)毫閜H2＝4105Pa,pCO2＝5104Pa,

pH2O＝2102Pa,pco＝5102Pa時(shí)反應(yīng)方向及該反應(yīng)Kθ。解：(2)

rGm(T)=rGm

(T)+RT?lnQ52/91

H2(g)＋CO2(g)==H2O(g)+CO(g)

Q

=[(pco/pθ)·(pH2O/pθ)]/[(pH2/pθ)·(pCO2/pθ)]

={[5102/1105][2102/1105]}/{[4105/1105][5104/1105]}=510-6

<Kθ=9.69810-6

2.2.3化學(xué)平衡相關(guān)計(jì)算∴

＜0反應(yīng)朝正向自發(fā)進(jìn)行53/912.2.3化學(xué)平衡相關(guān)計(jì)算3.平衡轉(zhuǎn)化率α反應(yīng)進(jìn)行程度也慣用平衡轉(zhuǎn)化率表示。54/91平衡轉(zhuǎn)化率例將1.20molSO2和2.00molO2混合氣體，在800K和101.325kPa總壓力下，遲緩經(jīng)過V2O5催化劑使生成SO3，在恒溫恒壓下到達(dá)平衡后，測(cè)得混合物中生成SO3為1.10mol.試?yán)蒙鲜鲈囼?yàn)數(shù)據(jù)求該溫度下反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)SO2轉(zhuǎn)化率。55/91平衡轉(zhuǎn)化率解：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)起始n(B)/mol1.202.000改變n(B)/mol1.10平衡n(B)/mol-1.10-1.10/20.101.451.1056/912.2.4化學(xué)平衡移動(dòng)1.平衡移動(dòng)

平衡是相正確、暫時(shí)、有條件。因條件改變使化學(xué)反應(yīng)從原來平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變到新平衡狀態(tài)過程，稱為化學(xué)平衡移動(dòng)。

呂·查德里(A.L.Le.Chatelier)原理：改變平衡系統(tǒng)條件之一，如溫度、壓力或濃度，平衡就向減弱這個(gè)改變方向移動(dòng)。實(shí)際上也是系統(tǒng)在條件改變后，再一次考慮化學(xué)反應(yīng)方向和程度問題。57/912.2.4化學(xué)平衡移動(dòng)例C(s)+CO2(g)2CO(g)rHmθ>0吸熱平衡后，再使T↑若在密閉容器中反應(yīng)，伴隨正反應(yīng)進(jìn)行，p總↑則：正反應(yīng)進(jìn)行得越徹底，Kθ↑則：使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。58/912.2.4化學(xué)平衡移動(dòng)2.判斷平衡移動(dòng)依據(jù)---反應(yīng)商判據(jù)59/912.2.4化學(xué)平衡移動(dòng)與溫度改變相關(guān)與濃度、壓力改變相關(guān)60/912.2.4化學(xué)平衡移動(dòng)3.

濃度對(duì)化學(xué)平衡影響aA(g)+bB(l)gG(aq)+dD(s)T一定時(shí)：增大反應(yīng)物濃度(或分壓)，減小生成物濃度(或分壓)時(shí)，

Q減小，使得Q<Kθ，

rG<0,平衡正向移動(dòng)；減小反應(yīng)物濃度(或分壓)，增大生成物濃度(或分壓)時(shí)，

Q增大，使得Q>Kθ，

rG>0，平衡逆向移動(dòng)。61/912.2.4化學(xué)平衡移動(dòng)4.壓力對(duì)化學(xué)平衡影響1)壓力對(duì)固相或液相平衡沒有影響；2)反應(yīng)前后計(jì)量系數(shù)不變反應(yīng)，壓力對(duì)它們平衡也沒有影響；3)反應(yīng)前后計(jì)量系數(shù)不一樣時(shí)：①增大壓力，平衡向氣體分子數(shù)目降低方向移動(dòng)；②降低壓力，平衡向氣體分子數(shù)目增加方向移動(dòng)。62/912.2.4化學(xué)平衡移動(dòng)5.溫度對(duì)化學(xué)平衡影響

rHmθ，rSmθ在T不大，可認(rèn)為是常數(shù)，則能夠?qū)懗梢韵滦问剑簂nKθ＝A/T+B以lnKθ對(duì)1/T作圖，得一直線，則斜率為：

A=-rHm

/R63/912.2.4化學(xué)平衡移動(dòng)吸熱反應(yīng)：

rHm

>0，直線斜率<0T升高，Kθ增大放熱反應(yīng)：

rHm

<0，直線斜率>0T升高，Kθ減小A=-rHm

/R64/912.2.4化學(xué)平衡移動(dòng)歸納在平衡系統(tǒng)內(nèi)，c反應(yīng)物↑，平衡向正方向移動(dòng)c產(chǎn)物↑，平衡向逆方向移動(dòng)對(duì)于氣態(tài)物質(zhì)存在平衡，在容積不變時(shí)p↑，平衡向著降低氣體分子總數(shù)方向移動(dòng)。T↑，平衡向著降低溫度(吸熱，

rHmθ>0)方向移動(dòng)。65/91第2章化學(xué)反應(yīng)基本原理和大氣污染作業(yè)：P10815、162.2化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行程度和化學(xué)平衡66/91第2章化學(xué)反應(yīng)基本原理和大氣污染2.1化學(xué)反應(yīng)方向和吉布斯函數(shù)變2.2化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行程度和化學(xué)平衡2.3化學(xué)反應(yīng)速率2.4大氣污染及其控制67/91第2章教學(xué)綱領(lǐng)2.3化學(xué)反應(yīng)速率了解平均速率、瞬時(shí)速率表示式了解濃度、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響和反應(yīng)級(jí)數(shù)了解活化能概念和催化劑（酶）及其作用特點(diǎn)68/912.3化學(xué)反應(yīng)速率2.3.1化學(xué)反應(yīng)速率和反應(yīng)級(jí)數(shù)2.3.2化學(xué)反應(yīng)速率影響原因1.濃度與時(shí)間定量關(guān)系2.溫度對(duì)速率常數(shù)影響3.催化作用影響2.3.3反應(yīng)速率理論介紹2.3.4鏈反應(yīng)和光化反應(yīng)69/912.3.1化學(xué)反應(yīng)速率及其表示法1.化學(xué)反應(yīng)速率

用單位時(shí)間單位體積內(nèi)發(fā)生反應(yīng)進(jìn)度ξ隨時(shí)間改變率。aA+bB====gG+dD化學(xué)反應(yīng)速率(mol·L-1·s-1)化學(xué)計(jì)量數(shù)，有+、－值體積反應(yīng)進(jìn)度時(shí)間70/912.3.1化學(xué)反應(yīng)速率和反應(yīng)級(jí)數(shù)平均速率與瞬時(shí)速率(1)平均速率：某一有限時(shí)間間隔內(nèi)濃度改變量?；瘜W(xué)反應(yīng)速率：(2)瞬時(shí)速率：時(shí)間間隔Δt趨于無限小時(shí)平均速率極限。71/912.3.1化學(xué)反應(yīng)速率和反應(yīng)級(jí)數(shù)化學(xué)反應(yīng)速率：反應(yīng)速率與反應(yīng)進(jìn)度一樣，采取任何一個(gè)反應(yīng)物或產(chǎn)物來表示化學(xué)反應(yīng)速率，其數(shù)值均相同。反應(yīng)速率與反應(yīng)進(jìn)度一樣，與化學(xué)反應(yīng)方程式寫法相關(guān)。對(duì)于定容氣相反應(yīng)：72/912.3.1化學(xué)反應(yīng)速率和反應(yīng)級(jí)數(shù)基元反應(yīng)和復(fù)合反應(yīng)基元反應(yīng)：由反應(yīng)物只經(jīng)過一步生成產(chǎn)物反應(yīng)。復(fù)合反應(yīng)：

由兩個(gè)或兩個(gè)以上基元反應(yīng)構(gòu)成化學(xué)反應(yīng)。2.速率常數(shù)與反應(yīng)級(jí)數(shù)73/91速率常數(shù)質(zhì)量作用定律

在給定溫度下，對(duì)于基元反應(yīng)，反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度乘積成正比。乘積中各濃度指數(shù)等于反應(yīng)方程式中對(duì)應(yīng)物質(zhì)計(jì)量系數(shù)。基元反應(yīng)：aA＋bB＝gG＋dDk:速率常數(shù)，又稱為比速率+=na:反應(yīng)物A分級(jí)數(shù)速率單位：mol·l-1·s-1n:總反應(yīng)級(jí)數(shù)74/91速率常數(shù)普通反應(yīng)速率方程α:反應(yīng)物A分級(jí)數(shù)++…=nn:總反應(yīng)級(jí)數(shù)α，β必須經(jīng)過試驗(yàn)確定其值，基元反應(yīng)，符合質(zhì)量作用定律：α=a,β=b

通常α≠a,β≠b，為復(fù)合反應(yīng)

75/91速率常數(shù)k稱為反應(yīng)速率常數(shù):①

可了解為當(dāng)反應(yīng)物濃度都為單位濃度時(shí)反應(yīng)速率，故又稱為比速率；②k由化學(xué)反應(yīng)本身決定，是化學(xué)反應(yīng)在一定溫度時(shí)特征常數(shù)。溫度一定，k有定值；③不一樣化學(xué)反應(yīng)，在相同條件下，k值越大，反應(yīng)速率越快；④k單位：(濃度)1-n·(時(shí)間)-1即(mol·l-1)1-n·s-176/91

=k(cA)0

=kcA

=k(cA)2

=k(cA)3/22.反