2014
第一章??热化学与能源
一、总体要求:
?1.了解若干热力学基本概念和反应热效应q的测定;
?2.理解热化学定律及其应用;掌握反应的标准摩尔焓变的近似计算; ?3.了解能源的概况和我国能源的特征,及可持续发展战略。
1. 重要概念:
状态函数(什么量是状态函数,什么量不是状态函数?); 热力学标准态(标准浓度、标准压力); 反应进度(ξ); 标准摩尔生成焓(据其定义会表示和计算ΔfH
θ m
;注意稳定态单质的为零;
2. 盖斯定律(注意使用条件);
(1)盖斯定律的推论:若化学反应相加减,则其反应热也随之相加减(注意:方程式乘以某一系数,反应热也随之乘以某一系数;方程式方向改变,反应热符号随之改变)。
(2)反应的标准摩尔焓变的计算
△rHm(298.15K)的计算公式;
注意事项
(1)生成物-反应物
(2)公式中化学计量数与反应方程式相符
θ (3)注意ΔfH m的正、负值
θ
(4)反应的标准摩尔焓变温度影响
?rHm(T)??rHm(298.15 K)
第二章、化学反应的基本原理与大气污染
一、 总体要求:
?1.理解并掌握促使化学反应能够进行的动力是什么?并会计算。 ?2.理解并掌握化学反应能够进行的程度有多大,如何表述和计算。 ?3.理解并掌握化学反应进行的快慢程度怎样,如何描述和表征。
?4.了解大气污染物分类、性质及对大气造成的影响,了解清洁生产和绿色化学熵的概念和反应的标准摩尔熵变S(0K)=0(注意稳定态单质的不为零);
物质的标准熵值Sm 大小规律;
反应标准摩尔熵变ΔrSm(298.15K) 的计算公式 注意:
θ
θ
?rSm(T)??rSm(298.15 K)
吉布斯函数;反应标准摩尔吉布斯函数变(1)G = H–TSΔG = Δ H–T Δ S(2)吉布斯判椐ΔG < 0 ,自发过程,过程能向正方向进行 ΔG = 0 ,平衡状态ΔG > 0 ,非自发过程,过程能向逆方向进行
Δ H、Δ SΔG符号的影响(据Δ H、Δ S的值判断方向或已知方向判断Δ H、Δ S的值)反应标准摩尔吉布斯函数变的计算?Δr G m (298.15 K)的计算:ΔfG m (物质,298.15 K)计算 利用△rHm(298.15K)和ΔrS m(298.15K)求算:Δr G m (298.15 K)= △rHm(298.15K)-298.15×ΔrS m(298.15K)?Δr G m (T)的计算:
θ
θ
θ
θθθ
θθ
?rHm(298.15K)Tc???rSm(298.15K)Δr G m (T)≈△rHm(298.15K)-T×ΔrS m(298.15K)标准平衡常数kcpp
θ
θ
θ
θ
θ
θ
?k只是温度的函数,温度一定, k为一常数,不随浓度或压力而变。k表达式,
θθθ
与化学方程式的书写方式有关(注意:方程式乘以某一系数,标准平衡常数k多重平衡规则反应(3)=反应(1)+反应(2); k3= k1.k2
θθθ
反应(3)=反应(1)-反应(2); k3= k1/k2
θ
θ
θ
θ
??rGm(T)lnK??RTθθθ
θK与Δr Gm 的关系Δr G m (T)可求不同温度下的K(3)化学平衡的有关
?计算
见P64 例2.6 (4)化学平衡的移动
会判断浓度、压力或温度对平衡移动的影响温度对平衡常数的影响
?? ??H?S?rmrmlnK??
RTR
①对于吸热反应,△rHm>0,随温度升高,平衡常数增大.即T↑,k↑ ②对于放热反应,△rHm<0, 随温度升高,平衡常数减少.即T↑,k↓化学反
θ
θ
θ
θ
应速率反应速率的表示式:
1dcB???vBdtνB:反应物取负值,生成物取正值。
速率方程速率常数k 反应级数的含义及表示。定性判断温度对反应速率的影响:温度升高T↑;速率常数升高k↑(k正↑,k逆↑); 反应υ↑。 温度每增加10C, υ或k增大2-3倍。
活化能活化分子的含义;能从活化分子和活化能的观点来分析浓度、温度、催化剂对反应速率的影响 分子总数活化分子分数活化分子总数反应速率 增大浓度 (或压力) o
↑ – – – ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ 升高温度 使用催化剂 (降低活化能) ↑ ↑