普通化学考试大纲 三、化学反应速率与化学平衡
反应热与热化学方程式;化学反应速率;温度和反应物浓度对反应速率的影响;活化能的物理意义;催
化剂;化学反应方向的判断;化学平衡的特征;化学平衡移动原理。
第三节、化学反应速率与化学平衡
一、反应热与热化学方程式 1.反应热
化学反应时所放出或吸收的热叫做反应的热效应,简称反应热。
q﹤0放热;q﹥0吸热。在等压条件下,焓变△H在数值上等于等压热效应。 △H﹤0放热;△H﹥0吸热。 单位:kJmol
2、反应热效应的理论计算
(1)盖斯定律:在恒容或恒压条件下,化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关,而与变化的途径无关。
推论:热化学方程式相加减,相应的反应热随之相加减 反应(3)=反应(1)±反应(2) 则△H3=△H1±△H2 例
(1)C(s)+O2(g)=CO2(g);△H1=-393.5kJmol-1 (2)CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g);△H2=-283.0kJmol (3)C(s)+1/2O2(g)=CO(g)
反应(1)-反应(2)=反应(3) 故△H3=△H1-△H2
=〔(-393.5)-(-283.0)〕 =-110.5kJmol-1 注意:
1)方程式乘以系数,相应反应热也应乘以该系数. 如反应:(3)=2反应(1)±3反应(2) 则△Hm3=2△Hm1±3△Hm2
C(s)+O2(g)=CO2(g);△H=-393.5kJmol-1
-1
-1
2C(s)+2O2(g)=2CO2(g);△H=-787kJmol-1 2)正逆反应的反应热绝对值相等,符号相反 如,
CO2(g)=C(s)+O2(g);△H=+393.5kJmol-1 (2)反应的标准摩尔焓变△rHmθ的计算 1)标准条件
气态物质:气体混合物中,各气态物质的分压均为标准压力Pθ。Pθ=100kPa 溶液中水合离子或水合分子:有效浓度为标准浓度Cθ。Cθ=1mol.dm-3 液体或固体:标准压力下纯液体或纯固体
2)标准状态:各物质均处于标准条件。以“θ”表示。 3)物质的标准摩尔生成焓(△fHm): 在标准状态下由指定单质生成单位物质量
(1mol)的纯物质时反应的焓变称该物质标准摩尔生成焓。单位kJmol-1 规定:指定单质标准摩尔生成焓为零。 △fHmθ(单质,298.15K)=0, 如,△fHmθ(H2,g,298.15K)=0; △fHm(CO2,g,298.15K)=-393.15kJmol(4)反应的标准摩尔焓变的计算 任一反应:aA+bB=gG+dD △rHm(298.15K)
={g△fHm(G,298.15K)+d△fHm(D,298.15K)}-{a△fHm(A,298.15K)+b△fHm(B,298.15K)} 单位:kJmol
二,化学反应速率 1. 化学反应速率的表示
-1θ
θ
θ
θ
θθ
-1
θ
νB:B物质的化学计量数。反应物取负值,生成物取正值 对于反应:aA+bB=gG+dD
???1dc(A)aat??1dc(B)bat??1dc(D)ddt??1dc(G)gdt
例:N2+3H2=2NH3
???dc(N2)1dc(H2)1dc(NH3)???? dt3dt2dt影响反应速率的因素: 浓度(压力)、温度、催化剂。 2.浓度的影响和反应级数
浓度影响:增加反应物或减少生成物的浓度,反应速率加大。
(1)质量作用定律:在一定温度下,对于元反应反应速率与反应物浓度(以反应方程式中相应物质的化学计量数为指数)的乘积成正比。
元反应:即一步完成的反应,又称基元反应或简单反应. (2)速率方程 元反应:aA+bB=gG+dD
速率方程:υ=κ{c(A)}a{c(B)}b
κ:速率常数,取决于反应物性质、温度及催化剂,与反应物浓度无关。 n=a+b:称反应级数; (3)非元反应 aA+bB=gG+dD
速率方程式:υ=κ{c(A){c(B)} 反应级数:n=x+y
x、y反应级数,由试验来确定。 注意:
写速率方程式时,液态和固态纯物质的浓度作为常数“1”。 例题
1.对于反应A+B
=C而言,当B的浓度保持不变,A的起始浓度增加到两倍时,起始反应速率
x
y
增加到两倍;当A的浓度保持不变,B的起始浓度增加到两倍时,起始反应速率增加到四倍,则该反应的速率方程式为___________。
A.V=kCACB
B.V=k{CA}2{CB} C.V=k{CA}{CB}
2
第50讲第三章普通化学(六)
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