无机及分析化学第2章

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1、第二章化学反应的一般原理TheGeneralPrincipleofChemicalReaction9/16/20211第二章化学反应的一般原理2.1基本概念2.2热化学2.3化学反应的方向与限度2.4化学平衡及其移动2.5化学反应速率2.6化学反应一般原理的应用9/16/20212第二章化学反应的一般原理1、理解反应进度、系统与环境、状态与状态函数的概念；2、掌握热与功的概念和计算，掌握热力学第一定律的概念；3、掌握Qp、U、rHm、rHm、fHm、rSm、rSm、Sm、rGm、rGm、fGm的概念及有关计算和应用；4、掌握标准平衡常数K的概念及表达式的

2、书写；掌握rGm与K的关系及有关计算；5、理解反应速率、反应级数的概念；掌握基元反应的概念；理解活化分子、活化能、催化剂的概念；了解影响反应速率的因素及其应用。本章要求9/16/20213第二章化学反应的一般原理化学反应一般原理化学热力学化学动力学化学反应的可能性、方向；化学反应的程度；化学反应的能量关系、反应的热效应等。化学反应的快慢，反应的历程(机理)等9/16/20214第二章化学反应的一般原理2.1基本概念2.1.1化学反应进度1.化学计量数B对任一已配平的化学反应方程式，按国家法定计量单位可表示为B：化学反应方程式中的反应物或生成物，称物质B；B：物质B的化学计量数，

3、其量纲为1，规定：反应物的化学计量数为负值，而生成物的化学计量数为正值。：对各物种B加和。如反应N2+3H2=2NH3即为0=N23H2+2NH3化学计量数B分别为：(N2)=1，(H2)=3，(NH3)=+20=9/16/20215第二章化学反应的一般原理2.化学反应进度定义：d=B1dnB或dnB=BdnB：物质B的物质的量；B：物质B的化学计量数；积分式：=B1nB即nB=B也即当物质B从反应起始的n0(0=0)nB()时，反应进度化学反应进度[ksai]是表示化学反应进行的程度的一个物理量，单位为mol。9/16/20216第二

4、章化学反应的一般原理例2-1用c(Cr2O72)=0.02000molL1的K2Cr2O7溶液滴定25.00mLc(Fe2+)=0.1200molL1的酸性FeSO4溶液，其滴定反应式为6Fe2++Cr2O72+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O滴定至终点共消耗25.00mLK2Cr2O7溶液，求滴定至终点的反应进度？解：n(Fe2+)=0c(Fe2+)V(Fe2+)=00.1200molL125.00103L=3.000103mol=(Fe2+)1n(Fe2+)=(1/6)(3.000103)mol=5.000104m

5、ol或n(Cr2O72)=0c(Cr2O72)V(Cr2O72)=00.02000molL125.00103L=5.000104mol=(Cr2O72)1n(Cr2O72)=1(5.000104)mol=5.000104mol显然，反应进度与物质B的选择无关，而与化学反应计量方程式的写法有关。9/16/20217第二章化学反应的一般原理例N2+3H22NH3当n(NH3)=1mol时，=n(NH3)/(NH3)=1mol/2=0.5mol，而此时n(N2)=0.5mol，=n(NH3)/(NH3)=0.5mol/

6、1=0.5mol，同理n(H2)=1.5mol，=n(NH3)/(NH3)=1.5mol/3=0.5mol，说明不管用哪个物质表示反应进度都一样!!1/2N2+3/2H2NH3=?1.0mol9/16/20218第二章化学反应的一般原理注意：即在表示反应进度时物质B和B可以不同，但用不同物种表示的同一反应的不变。由于反应进度与计量系数B有关，而计量系数B与具体反应计量方程式有关，所以，在讲反应进度时必须指明反应方程式；对给定计量方程式，B为定值，随反应进行，求得nB即可求得；当=1mol时，称单位反应进度，意即按计量方程式进行了一次完整反应；如反应N2+3H

7、2=2NH3若=1mol，意指1molN2与3molH2反应生成了2molNH3。对任一化学反应aA+bB=gG+dD有反应进度=1mol的物理意义是什么?9/16/20219第二章化学反应的一般原理2.1.2系统和环境系统：人们所研究的对象；环境：系统以外与系统密切相关的其它物质和空间；系统与环境之间可以根据能量与物质的交换情况，分为三类。9/16/202110第二章化学反应的一般原理特征系统与环境之间有物质和能量的交换；系统