浙大班版 无机及分析化学课件 第2章讲解.ppt

第二章 化学反应的一般原理 第二章 化学反应的一般原理 注意： 复习 pV = nRT R = 8.314 J?mol?1?K?1 = 8.314 Pa?m3?mol?1?K?1 1Pa?m3 = 1 J 压力(压强): p = F/A 1 Pa = 1 N?m?2 体积功： W = ?p?V 1 J = 1 Pa?m3 注意 在298.15K，稳定单质的标准摩尔熵S?m(B)?0； 物质的熵值随T?，S?m ?； 同一物质不同聚集状态S?m(B)值不同，标准摩尔熵相对大小顺序：s l g； 相同状态下，分子结构相似的物质，M ?， S?m ?；当M相近时，结构复杂的分子熵值大于简单分子；当结构相似、 M相近时，熵值也相近； 对水合离子，其标准摩尔熵是以S?m(H+,aq) = 0为基准求得的相对值；一些水合离子在 298.15 K的标准摩尔熵也列在附录III。 从单一热源吸热使之完全变为有用功而不产生其它影响的热机称为第二类永动机。第二类永动机不能制造出来，原因是它不符合热力学第二定律。热力学第二定律的本质就是在隔离系统中，由比较有序的状态向比较无序的状态变化，是自发的方向，。这个原则就是“熵增原则”。 2. ?G的物理意义 ?H的物理意义：恒温恒压下，系统吸收或放出的热量； ?S的物理意义：反应系统混乱度的增大或下降值； ?G的物理意义：恒温恒压下，系统吉布斯函数的减少(??G)等于系统所能做的最大非体积功(Wf)； 即 ?G = Wf 4. 温度对反应自发性的影响 已知恒温恒压不做非体积功时： ?G = ?H ? T?S 温度改变对?H 、?S 也略有影响，但影响不大，在无机及分析化学中近似不变，可用298.15K数据代替，但必须注意，温度对?G的影响很大，不能近似，此时 ?GT = ?H298.15K ? T?S298.15K 实际工作中，常用各组分气体的体积分数表示混合气体的组成。同温同压下，气态物质的量和体积成正比，因此混合气体中组分B的体积分数等于物质B的摩尔分数，即 3) 注意事项 平衡常数表达式中各项均为平衡时的相对浓度或分压； K?表达式与化学反应计量方程式有关；同一反应不同的计量方程式K?表达式也不同； 如 N2 + 3H2 2NH3 K?1= (p(NH3)/p?)2?(p(H2)/p?)?3?(p(N2)/p?)?1 1/2N2 +3/2H2 NH3 K?2= (p(NH3)/p?)1?(p(H2)/p?)?3/2?(p(N2)/p?)?1/2 K?1 = (K?2)2 反应方程式中的纯固体或纯液体其标准态为其本身，因而其相对浓度为“1”，表达式中可省略。 2.4.4 影响化学平衡的因素——平衡移动原理 在考虑平衡问题时，应该注意： 在实际反应时，人们为了尽可能地充分利用某一种原料，往往使用过量的另一种原料(廉价、易得)与其反应，以使平衡尽可能向正反应方向移动，提高前者的转化率。 如果从平衡系统中不断降低生成物的浓度(或分压)，则平衡将不断地向生成物方向移动，直至某反应物基本上被消耗完全，使可逆反应进行得比较完全。 如果系统中存在多个平衡，则需应用多重平衡规则。 2. 压力对化学平衡的影响 压力对固、液相反应影响不大，一般可不考虑 本章重点 W、Q、 U 、△U H、 △H、Smθ、 △fHmθ、 △fGmθ 、 △rSmθ、 △rHmθ、 △rGmθ QP= △H QV= △U 热化学反应方程式 自发反应方向的判断 △G＜0 化学平衡常数Kθ的表达式、平衡移动（浓度、压力、温度） ● △rGmθ= -RTln Kθ ● 多重平衡规则 速率方程（基元