化学反应的一般原理.ppt

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1、本章教学要求第二章化学反应的一般原理本章共计12学时。1.掌握热力学的一些基本概念--系统、环境、状态、状态函数、强度性质、广延性质、热力学能、功、热及过程等，理解状态函数的基本特征。2.重点掌握热力学第一定律及在恒压(只做体积功)、恒容过程中的应用。掌握标准摩尔生成焓定义及用于计算化学反应热的具体方法。3.熟练掌握根据盖斯定律或状态函数的基本特征设计过程、计算化学反应热的方法。4.熟悉吉布斯函数G，标准摩尔反应吉布斯函数rGm，标准摩尔生成吉氏函数fGm，平衡常数等基本概念。5.掌握化学反应速率的定义反应速率理论。熟悉

2、外界因素对化学反应速率的影响。6.掌握化学平衡(常数)的基本特征及其应用；熟悉浓度、压力、温度对化学平衡的影响及平衡移动的总规律。7/25/2021本章教学内容§2.1基本概念和术语§2.2热化学§2.3化学反应的方向§2.5化学反应速率§2.4化学平衡及其移动7/25/2021引言热力学：研究能量转化过程中所遵循的法则的一门科学称为热力学。化学热力学：利用热力学的定律、原理和方法来研究化学过程，以及伴随这些化学过程发生的物理变化就形成了化学热力学。反应的热效应：化学反应进行时放出或吸收的热量叫做反应热效应，简称为热效应或反应热

3、。7/25/20211.化学反应的热效应——热一律(TheFirstLawofThermodynamics)；(热力学范畴)—理论上预测可能性2.化学反应的可能性、方向和限度——化学平衡(TheChemicalEquilibrium);(热力学范畴)—理论上预测可能性如：CO(g)═C(s)+1/2O2(g),？？？2H2O═H2+O2？？？3.化学反应的快慢——化学反应速率(RatesofChemicalReactions)。(动力学范畴)—反应历程、快慢程度课程安排：7/25/2021拟要解决的问题1.系统、环境、状态、状态

4、函数、焓和焓变等概念。2.能量的基本表现形式——热和功的概念和含义。3.能量与转化守恒定律——热力学第一定律。4.热化学：热化学方程式，恒压反应热（恒容）。5.盖斯定律、反应热的热力学计算。6.标准摩尔生成焓（熵、吉布斯函数）和标准摩尔反应焓变（熵变、吉布斯函数变）。7.化学反应速率的概念和表示法。8.化学反应速率理论(活化能概念)。9.浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响。10.化学平衡的基本概念及特征。11.浓度、压力、温度及催化剂对化学平衡的影响。12.化学平衡的有关计算。7/25/2021举国欢庆国庆！7/25/202

5、17/25/20217/25/2021“神六”、“神七”…….7/25/20217/25/2021NO和CONO和CO是汽车尾气中的有毒成分，它们能否相互反应生成无毒的N2和CO2???2NO(g)+2CO(g)→N2(g)+2CO2(g)7/25/2021C(s)+O2(g)→CO2(g),DrHqm=-393.51kJ·mol-1C(s)+1/2O2(g)→CO(g),DrHqm=-110.54kJ·mol-1问题：如果发生化学反应，将伴随着怎样的能量变化？——反应的热效应！7/25/2021§2.1基本概念和术语2.1.1

6、系统和环境1.系统(System)：当把一定种类和质量的物质所组成的整体作为研究对象时，这个整体就称为系统。3.界面(Boundary)：把环境与系统分离开的部分，可以是假想的。2.环境(Surrounding)：系统以外的所有部分均称为环境。7/25/2021敞开系统封闭系统孤立系统7/25/20217/25/2021敞开系统(Opensystem)：系统与环境之间既有能量传递，又有物质传递；封闭系统(Closedsystem)：系统与环境之间只有能量传递，没有物质传递；孤立系统(Isolatedsystem)：系统与环境之间

7、既没有能量传递，又没有物质传递。2.1.2状态和状态函数1.状态(States)：由一系列表征系统性质的物理量所确定的系统的存在形式就称为系统的状态。i.e.1gofH2O,25℃,100kPa50℃,100kPaStateⅠStateⅡ7/25/2021注意：系统的状态是指热力学平衡态，即系统的所有性质均不随时间而改变，应同时满足四个平衡条件：热平衡(Thermalequilibrium)：系统的各部分皆与环境的温度相同；力平衡(Mechanicalequilibrium)：热化学不考虑除压力以外的其他力，因此系统与环境间的压

8、力平衡；相平衡(Phaseequilibrium)：系统中每一相的组成和物质的数量不随时间而变化，即系统的各相间没有物质的净转移(相：系统中物性和化学组成完全相同的均匀部分)化学平衡(Chemicalequilibrium)：当化学反应系统组成不随时间而变化，则