普化课件2(改)

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1、第2章化学反应的基本原理与大气污染2008－2009（1）1长江大学化学与环境工程学院大学化学教学部教学基本要求1.了解化学反应中的熵变及吉布斯函数变在一般条件下的意义。初步掌握化学反应的标准摩尔吉布斯函数变(rGm)的近似计算，能应用rGm或rGm判断反应进行的方向。2.理解标准平衡常数的意义及其与rGm的关系，并初步掌握有关计算。理解浓度、压力和温度对化学平衡的影响。3.了解浓度、温度与反应速率的定量关系。了解元反应和反应级数的概念。能用阿仑尼乌斯公式进行初步计算。能用活化能和活化分子的概念，说明浓度、温度、催化剂对化学反应

2、速率的影响。4.了解环境化学中大气主要污染物及其防治。2008－2009（1）2长江大学化学与环境工程学院大学化学教学部主要内容（一）化学反应的方向和吉布斯函数变1.影响化学反应的因素2.反应自发性的判断3.反应的标准摩尔吉布斯函数变的计算及应用（二）化学反应进行的程度和化学平衡1．反应限度的判据与化学平衡2．平衡常数和多重平衡规则3．化学平衡的有关计算4．化学平衡的移动及温度对平衡常数的影响（三）化学反应速率1.浓度的影响和反应级数2.温度的影响和阿仑尼乌斯公式3.反应的活化能和催化剂2008－2009（1）3长江大学化学与环境工程学院大学

3、化学教学部§2-1化学反应进行的方向和吉布斯函数变这就是反应的方向问题。它有重要的实际意义。已知：Fe2O3+C→2Fe+CO2可以向右进行；而Al2O3+C→2Al+CO2却不能发生。那么：CO+NO→CO2+N22008－2009（1）4长江大学化学与环境工程学院大学化学教学部一化学反应的自发性自发过程：在一定条件下不需任何外力便可自动进行的过程。自发过程的特点(一)(1)水往低处流；(2)热向低温物体传递；(3)电流向低电位点流动；(4)气体向低压处扩散。这些过程的特点是什么？2008－2009（1）5长江大学化学与环境工程学院大学化学

4、教学部这些过程的特点可归纳为：能量下降。即过程自发地趋向能量最低状态。自发过程限度判据水流△h=0△h<0（h20例3CaCO3（s）→CO2

5、（g）+CaO（s）ΔrHm=+178kJ.mol-1>0影响化学反应自发性的因素还有混乱度和温度。2008－2009（1）7长江大学化学与环境工程学院大学化学教学部二熵变与化学反应自发进行的方向混乱度—组成物质的质点在一个指定空间区域内排列和运动的无序程度。例1密闭容器中气体的扩散:例2KMnO4溶液的扩散:不均匀均匀自发过程的特点(二)自发过程，系统的混乱度增大了.2008－2009（1）8长江大学化学与环境工程学院大学化学教学部热力学中，有两条重要的自然规律控制着所有物质系统的变化方向：1从过程的能量变化来看，物质系统倾向于取得最低能

6、量状态；2从系统中质点分布和运动状态来分析，物质系统倾向于取得最大混乱度。熵:热力学中，系统的混乱度是用熵来量度的。符号:S,单位:J.K-1.mol-1.熵是状态函数,熵有绝对熵,第三定律）。298.15K时，参考态元素的标准摩尔熵不等于零；熵值与nB成正比。2008－2009（1）9长江大学化学与环境工程学院大学化学教学部熵变的计算注意:ΔrSm(T)≈ΔrSm(298.15K)化学反应的标准摩尔熵变可按下式计算：ΔrSm(298.15K)=ΣBνBSm,B(298.15K)例题：计算合成氨反应在298.15K时的熵变。解:N2(

7、g)+3H2(g)2NH3(g)Sm/J.mol-1.K-1191.61130.684192.45按上式：ΔrSm(298.15K)=ΣBνBSm,B(298.15K)得:ΔrSm(298.15K)=(2×192.45-191.61-3×130.684)J.mol-1.K-1=-198.462J.mol-1.K-12008－2009（1）10长江大学化学与环境工程学院大学化学教学部熵判据用熵变判断反应自发性的标准是,对于孤立系统:大多数化学反应是非孤立系统，熵判据并不普遍适用。如：2SO2+O2→2SO3是一个自发过程,但ΔrSm(

8、T)=-188.00J.K-1.mol-1<0ΔS(孤)>0自发过程ΔS(孤)=0平衡状态ΔS(孤)<0非自发过程自发过程的特点（三）吉布斯提出：判断反应自发性的标