普通化学第1,2,3章PPT概要.ppt

* 4学时 2 * * 第一章共用6学时 * 第四次课 * 05、11、7 * 05,11,14 3、温度对平衡常数的影响： 第3章 化学反应速率 一、引言 1、反应的可能性和现实性： 前述根据热力学判据ΔG=G2-G1，可判断反应的方向，但只说明了反应的“可能性”，因为它并没有考虑时间和速率； 只有当反应具有一定速率时，反应才具有“现实性”。 2、反应速率的概念及表示： 单位时间内物质浓度的变化，定义为反应速率，r表示。 aA+bB=gG+dD r=γ-1(B)dc(B)／dt 3、影响反应速率的因素： 内因：物质本性；外因：反应物浓度(或压力)、温度、催化剂。 二、浓度的影响和反应级数： 1、反应速率方程： r=k｛c(A)｝x｛c(B)｝y ①k称为速率常数；意义为：反应物浓度为单位浓度时，反应速率的大小； ②反应级数： x、y叫反应物A、B的分级数，x+y=n称为反应总级数(简称级数)。 反应级数意义：表示了反应物浓度的大小，对反应速率影响的程度。 例： 2、元反应与质量作用定律： 反应机理(反应历程、反应步骤、途径)。 元反应：一步直接完成的反应。 非元反应(复杂反应、复合反应)：两步以上才能完成的反应。 对元反应而言，速率方程中，x=a，y=b r=k｛c(A)｝a｛c(B)｝b 称为质量作用定律。 质量作用定律不附合非元反应，对非元反应而言：x≠a,y≠b(x、y需实验测定)，但适合非元反应中每一步元反应。 说明：液态、固态纯物质，不写入表达式。 三、温度的影响和阿仑尼乌斯公式： 1、阿仑尼乌斯公式： 式中Ea—活化能(可视为与温度无关的常数) 2、lnk与1／T的关系： lnk=-Ea／RT+lnA lnk=α／T+β α=-Ea／R,β=lnA 作lnk—1／T关系图，通过直线斜率可求Ea 3、温度变化与反应速率变化的关系： lnk=α／T+β r(T)=k(T)｛c(A)｝x｛c(B)｝y 讨论： ①不同反应Ea不同，对给定的T2、T1来说，Ea越大，T对r的影响越大(灵敏)； ②相同反应Ea相同，当(T2-T1)相同时(假设T2＞T1)，低温时比高温时影响大(低温影响更灵敏)。 四、化学反应速率理论： （及反应的活化能与催化剂） 1、活化能的意义： ①反应历程： 化学反应实质上是个“破旧立新”的过程，反应物化学键的破裂和产物化学键的建立。这必然伴随着能量的变化。 例如：CO+NO2=CO2+NO 根据“有效碰撞理论”，只有那些具有足够高能量的反应物分子之间的碰撞，才能打破旧键，从而产生反应，产生新键，得到产物。 根据“过渡状态理论”，具有足够高能量的分子以适当的空间逐渐靠近时，旧键逐渐消弱变长，而新键逐渐形成，将形成具有高能量的、很不稳定的、过渡状态的“活化络合物”，一部分分解为产物。 ②活化分子： 具有足够高能量的分子之间的碰撞，才能进行有效碰撞，形成过渡状态的活化络合物，最后得到产物(分子)，这样的分子称为“活化分子”，这说明活化分子的数量，是决定反应速率快慢的根本原因。 ③活化能Ea： 概念：活化分子的平均能量与反应物分子的平均能量之差，称为活化能。 Ea(正)=E≠-EΙ，Ea(逆)=E≠-E‖ 意义：Ea越小，速率越大；反之亦然。 ④Ea与ΔH(反应热)关系： ΔH≈ΔU=Ea(正)-Ea(逆) 2、加快反应速率的方法(小结)： 总则：增加单位体积内活化分子的总数。 活化分子总数=活化分子百分数×分子总数 ①增加反应物浓度(或气体压力)：增加分子总数。 ②升温：活化分子百分数增加。 ③催化剂：降低Ea，活化分子百分数增加。 3、催化剂： ①概念： ② 改变速率机理：改变化学反应历程从而改变了Ea。 ③特性：p14 第二章习题 7题： 8题： 12题： 2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) 起始量(mol)：8 4 0 平衡量(mol)：8-x 4-x／2 x 根据PV=nRT 起始：P1V=n1RT 即300×103V=(8+4)RT ① 平衡：P2V=n2RT 即220×103V=(8-x+4-x／2+x)RT ② 13题： Ag2S(s)+H2(g)=2Ag(s)+H2S(g) 起始量： 1