化学反应一般原理

《化学反应一般原理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第一章化学反应一般原理化学反应所涉及的问题包括：⑴反应判据⑵反应限度⑶反应速度⑷反应机理⑴⑵属于化学热力学范畴；⑶⑷属于化学动力学范畴。本章主要从反应能量变化的研究开始，讨论反应的方向和限度，然后再考虑反应的快慢。仅涉及一些基本知识和思考的方法，重点在于实际应用。热力学简介它是研究能量转换过程中所遵循规律的一门学科。于19世纪中叶，蒸汽机的发明和应用，研究热和机械功之间的转换关系形成，后来研究范围推广到各种能量之间的相互转换中。特点：1、基础是两个经验定律；2、结论具有统计意义：是讨论大量质点的平均行为，不涉及物质的微观结构和过程机理。局限性：不能讨论过程如何进行和进行的快慢

2、；结论不能说明过程进行的机理和快慢。热力学一些专门术语体系(系统)：研究对象。环境：与体系紧密联系的部分。体系分类：敞开体系、封闭体系和隔离(孤立)体系状态：体系不再随时间变化的情形（平衡态）状态函数：描述体系状态性质的函数（物理量）状态函数特征：状态一定值一定，殊途同归变化等，周而复始变化零。热量：发生变化时，体系与环境之间因温差传递的能量形式。它与变化相关联。规定：体系从环境吸热为正。功：除热以外的其他能量传递形式。规定环境对体系做功为正。内能：体系内部能量总和——热力学能。热力学第一定律——能量守恒即：Q=△U－W能量最低原理与自然现象1-1自发过程一定条件下，无需外力

3、作用能自动进行的过程。“自发”不含“快速”之意“非自发”不等于“不可能”第一节化学反应方向可逆反应在某条件下，反应方向如何判断？热效应焓变计算处理熵增原理自由能G最小原理能量最低原理计算1-2化学反应热效应，反应焓变1.反应热一定温度下，只对抗外压作膨胀功时，反应吸收或放出的热量。恒容反应热QV=△U恒压反应热QP=△H2.焓（H）——新物理量物质的又一种能量形式。H≡U+PV如何理解QP=△H恒温恒压下，反应物、产物各自有不同的焓。当反应物的焓比产物的焓高时，由反应物转变为产物，就要释放出那多余的部分(△H)，以热量的形式释放。△H=H产物－H反应物△H＞0QP＞0吸热△H

4、＜0QP＜0放热HN2+3H2H△H2NH33.Hess定律反应一步完成的热效应等于分步进行的各步热效应之和。反应的热效应只与始终态有关，与变化途径无关。小结：条件相同的反应或聚集状态相同的同种物质才能相消或合并。反应式乘（或除）以某数，相应的热效应也要同乘（除）以该数。4、热化学方程式（△H⊙表示反应热）思考：①中学的热化学方程式与用△H⊙表示的热化学方程式有何差异？②△H⊙的单位为KJ/mol，mol-1表示什么？③对同一反应，反应是书写不同，△H⊙值有无变化？④⊙代表是么？5、标准态——物质状态的参比基准线规定：标准压强下物质的确切聚集状态。[注]对温度没有规定。[比较

5、]气体标准状态。说明：①、气体的标准态：P⊙=1.013×105②、溶液中溶质的标准态：标准压强下，溶质的浓度为1mol/L,即C⊙=1mol/L③、液体和固体的标准态：P⊙下的纯物质。6、反应热的计算①、原则——Hess定律[问题]能否通过较少的实验数据获得任意化学反应的热效应？[分析]反应A+BC+D△H⊙=H⊙产物-H⊙反应物绝对法难确定△H⊙，可用相对法解决②、标准生成焓——△fHm⊙定义：温度T、标态时，由指定单质生成1mol某物质（以化学式表示）的焓变。[说明]指定单质：多为元素的最稳定单质，状态亦指定。生成反应：指定单质反应生成1mol生成物的过程。[推论]：

6、指定单质△fHm⊙=0△fHm⊙非绝对值熟悉元素的指定单质、物质的生成过程。H,Na,K,C,O,N,F,Cl,Br,I写出生成过程：CO2,MgO,KBr,NaI[问题]已知物质的△fHm⊙，如何计算反应的△H⊙？[设计]反应物产物②①各种指定单质[思路]过程Ⅰ由各指定单质直接生成产物；过程Ⅱ由各指定单质先生成反应物，然后反应物再转化为产物必有：过程Ⅰ热效应=过程Ⅱ热效应[公式]△H⊙=∑△fHm⊙产物-∑△fHm⊙反应物1-3标准态时反应的方向许多放热反应为自发过程：如：3Fe(s)+2O2(g)→Fe3O4(s)△H⊙=－1120KJ2H2+O2→2H2O(g)△H⊙=

7、－483.6KJ但有些吸热过程也能自发进行：如：常温常压下H2CO3(aq)→H2O()+CO2(g)该反应△H⊙=+19.3KJ，但自发进行。[为什么]仔细考察这类过程有共同的特点：混乱程度增大。所以，体系的混乱度也对过程的方向有影响：有序到无序利于自发，反之不利于自发。1、熵——S表征体系组成微粒分布混乱程度的函数。S值越大，混乱度越大，有序性越差。规律：熵值Ⅰ、固体＜液体＜气体Ⅱ、混合物＞纯净物Ⅲ、S随温度升高增大热力学第三定律：各种纯化学物质的最完整晶体，在0K时熵值为零粒子的热运动完全停止，