第三章普通化学（六）

朽木易折，金石可镂。千里之行，始于足下。第页/共页普通化学考试大纲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－12、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－1（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注重: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△Hm2C(s)+O2(g)=CO2(g);△H=－393.5kJmol－12C(s)+2O2(g)=2CO2(g);△H=－787kJmol－12）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（△fHmθ）：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；△fHmθ(CO2,g，298.15K)=-393.15kJmol－1(4)反应的标准摩尔焓变的计算任一反应:aA+bB=gG+dD△rHmθ(298.15K)=｛g△fHmθ(G,298.15K)+d△fHmθ(D,298.15K)｝-｛a△fHmθ(A,298.15K)+b△fHmθ(B,298.15K)｝单位：kJmol－1二,化学反应速率化学反应速率的表示νB:B物质的化学计量数。反应物取负值，生成物取正当对于反应：aA+bB=gG+dD例：N2+3H2=2NH3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:增强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，又称基元反应或容易反应.(2)速率方程元反应：aA+bB=gG+dD速率方程：υ=κ｛c(A)｝a｛c(B)｝bκ: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)x｛c(B)｝y反应级数:n=x+yx、y反应级数，由实验来决定。注重：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的起始浓度增强到两倍时，起始反应速率增强到两倍；当Ａ的浓度保持不变，Ｂ的起始浓度增强到两倍时，起始反应速率增强到四倍，则该反应的速率方程式为___________。Ａ.Ｖ＝kＣＡＣＢＢ.Ｖ＝k｛ＣＡ｝２｛ＣB｝Ｃ.Ｖ＝k｛ＣＡ｝{CB}2D.V=k{CA}2{CB}2答案：C2．温度对反应速率的影响阿仑尼乌斯公式：Z:指前因子；Ea:活化能(1)温度升高（T↑)，速率常数升高k↑（k正↑，k逆↑）;反应速率υ↑。(2)活化能越低Ea↓，速率常数升高k↑,反应速率越高υ↑例题1.反应C（s）+O2（g）==CO2（g）,的△H<0,欲加快正反应速率,下列措施无用的是A.增大O2的分压;B.升温;C.使用催化剂;D.增强C碳的浓度.答案：C1.下列关于化学反应速率常数κ的说法准确的是：（A）κ值较大的反应，其反应速率在任何条件下都大；（B）通常一个反应的温度越高，其κ值越大；（C）一个反应的κ值大小与反应物的性质无关；（D）通常一个反应的浓度越大，其κ值越大。答案：C3．活化能与催化剂（1）活化分子：具有充足能量，能发生反应的分子。（2）活化能：活化分子的平均能量与反应物分子平均能量之差。即反应发生所必须的最低能量。Ea(正)－Ea(逆)≈△H（3）催化剂：改变反应历程，降低反应活化能，加快反应速率。而本身组成、质量及化学性质在反应前后保持不变。4．从活化分子、活化能的观点解释加快反应速率的主意：活化分子总数＝分子总数×活化分子数%（1）增大浓度：活化分子％一定，浓度增大，增强单位体积内分子总数，增强活化分子总数，从而加快反应速率。（2）升高温度：分子总数不变，升高温度使更多分子获得能量而成为活化分子，活化分子百分数显著增强，增强活化分子总数，从而加快反应速率。（3）催化剂：降低反应的活化能，使更多分子成为活化分子，活化分子％显著增强，增强活化分子总数，从而加快反应速率。(υ正↑υ逆↑，催化剂不能使平衡发生移动)例题1.催化剂加快反应举行的缘故在于它Ａ．提高反应活化能;Ｂ．降低反应活化能;Ｃ．使平衡发生移动;Ｄ．提高反应分子总数.答案：B2．升高温度可以增强反应速率，主要是因为Ａ．增强了分