化學反應原理

1、2022年5月8日22時57分工程化學電子教案山東大學化學與化工學院魏云鶴實驗室電話：88399067手機子郵件：2022年5月8日22時57分前 言 工程化學課程的性質 化學是研究物質的組成、結構、性質及其變化規(guī)律的學科。 工程化學是化學與工程技術間的橋梁。它將現(xiàn)代化學的基本知識、基本原理和基本方法與工程實際相結合，努力培養(yǎng)學生的化學觀點，為培養(yǎng)知識結構全面的高素質人才打下基礎。是部分工科專業(yè)必修的一門基礎課。2022年5月8日22時57分 學習工程化學的目的 學科交叉的需要 知識結構的需要 后續(xù)課程的需要 怎樣學好工程化學 簡單預習 認真聽課 及時復習 完成作業(yè)

2、階段總結 積極提問 做好實驗 復習迎考 真正做到戰(zhàn)略上藐視戰(zhàn)術上重視而不是相反2022年5月8日22時57分第一章 化學反應基本原理 本章要解決的問題： 化學熱力學 在給定條件下，某化學反應能否自動進行？ 若能自動進行，則進行到什么程度為止？ 反應完成后是吸熱還是放熱？該熱量是多少？ 若利用化學能做有用功，則最多能做多少有用功？ 化學動力學 一個化學反應是怎樣發(fā)生的？經歷那些具體步驟？ 化學反應進行的速度如何？受哪些因素影響？2022年5月8日22時57分第一節(jié) 化學反應的熱效應一、基本概念和基本知識1、系統(tǒng)和環(huán)境、系統(tǒng)和環(huán)境 人們研究的對象稱為系統(tǒng)，系統(tǒng)以外與系統(tǒng)有關的部分稱為環(huán)境。 常見系

3、統(tǒng)有三種： 敞開系統(tǒng)：既有物質交換又有能量交換 密閉系統(tǒng)：無物質交換但有能量交換 孤立系統(tǒng)：既無物質交換又無能量交換化學反應系統(tǒng)一般為密閉系統(tǒng)。2022年5月8日22時57分系統(tǒng)和環(huán)境舉例： 絕熱壁孤立系統(tǒng)水水蒸氣密閉系統(tǒng)系統(tǒng)與環(huán)境之間有實際的或想象的界面敞開系統(tǒng)2022年5月8日22時57分2、狀態(tài)和狀態(tài)函數(shù)、狀態(tài)和狀態(tài)函數(shù) 系統(tǒng)的狀態(tài)是指系統(tǒng)物理性質和化學性質的綜合表現(xiàn)。 描述狀態(tài)的物理量稱為狀態(tài)性質，如T、p、V、n以及后面將要介紹的U、H、S 和G等。由于各狀態(tài)性質互呈函數(shù)關系，如理想氣體狀態(tài)方程pVnRT，所以，狀態(tài)性質又叫做狀態(tài)函數(shù)。 當系統(tǒng)的狀態(tài)確定時，各狀態(tài)性質皆有確定值；當狀

4、態(tài)發(fā)生變化時，狀態(tài)性質亦隨之改變。 狀態(tài)函數(shù)的變化值僅取決于系統(tǒng)的始態(tài)和終態(tài)而與變化的途徑無關。2022年5月8日22時57分 3、內能內能 （熱力學能）（熱力學能） 系統(tǒng)內部各種能量的總和稱為內能，也稱作熱力學能，符號U，單位J或kJ。 內能包括系統(tǒng)內部的分子平動能、轉動能 、振動能，分子間勢能，原子間鍵能，電子運動能和核能等，但不包括系統(tǒng)整體的動能和勢能。2022年5月8日22時57分 內能是狀態(tài)函數(shù)，狀態(tài)確定時，內能具有確定值。由于內能的組成極為復雜，這個確定值目前還無法測知，但只要系統(tǒng)的始、終態(tài)確定，內能的變化值UU2U1可以精確測定。 在熱力學中， 重要的不是內能的絕對值而是它的變化

5、值U 。 若U0，則 U2U1， 意味著系統(tǒng)的內能增加； 反之，若 U0，則U2 Q CO(g) + 0.5 O2(g) = CO2(g) Qp S(l)S(s)同一物質聚集狀態(tài)相同、壓力相同而溫度不同時，有 S(高溫)S(低溫)同一物質聚集狀態(tài)相同、溫度相同而壓力不同時，有 S(低壓)S(高壓)同系列不同物質在聚集狀態(tài)、溫度、壓力都相同時，有 S(結構復雜的)S(結構簡單的)2022年5月8日22時57分、熵變的求算、熵變的求算例：查表計算298.15K時下列反應的標準熵變： Cu2+ (aq) Zn(s) Cu(s) Zn2+ (aq)解： Cu2+(aq) Zn(s) Cu(s) Zn2

6、+(aq) /JK-1mol-1 99.6 41.63 33.15 112.1 (112.133.15)(99.641.63) 20.98 (JK-1mol-1) mSmS 因為熵是狀態(tài)函數(shù)，所以將生成物的總熵減去反應物的總熵即為化學反應的熵變。 B (生成物)B (反應物)mSmSmS2022年5月8日22時57分三、吉布斯函數(shù)和反應方向的判斷 、吉布斯函數(shù)、吉布斯函數(shù) 美國科學家吉布斯(Gibbs)將H、T、S組合起來，引入一個新的狀態(tài)函數(shù)G：GHTSG 稱為吉布斯函數(shù)，狀態(tài)函數(shù)，能量單位。 系統(tǒng)在恒溫下發(fā)生狀態(tài)變化時，有：G2G1(H2TS2)(H1TS1)即 GHTSG稱為系統(tǒng)的吉布斯

7、函數(shù)變，單位為J或kJ。2022年5月8日22時57分、吉布斯函數(shù)變的物理意義、吉布斯函數(shù)變的物理意義 在恒溫恒壓條件下， G有物理意義：在條件具備時，系統(tǒng)吉布斯函數(shù)值的減少，等于對外作出的最大有用功，即GW 最大 因此， G是系統(tǒng)在恒溫恒壓下作有用功的本領。該公式是熱力學與電化學之間的橋梁！ 其他條件下， G沒有物理意義。 2022年5月8日22時57分、反應方向的判斷、反應方向的判斷 化學反應在恒溫恒壓條件下進行并且不做其他功時，熱力學上已證明： G 0 正向不自發(fā)，逆向自發(fā) G 0 化學反應處于平衡狀態(tài) G即為人們要尋找的化學反應方向判別標準。2022年5月8日22時57分 四、標準吉布

8、斯函數(shù)變的求算 若一個化學反應在298K、標準狀態(tài)下進行，則 298 可根據 f (B) 求算； 可根據 (B)求算。298GmGmHmSmHmH、298K下下 的求算的求算mSmS2022年5月8日22時57分 另外，與標準生成焓類似，人們又定義了標準生成吉布斯函數(shù)，符號為f (B) 。298K時，常見物質及水合離子的f (B)列于附錄中。 298K時，可根據下式計算 ： Bf (生成物)Bf (反應物)mGmGmGmGmGmG2022年5月8日22時57分例：通過計算說明反應：2 HCl(g) Br2(g) 2 HBr(g) Cl2(g)在298K、標準狀態(tài)下能否自發(fā)正向進行？解：從附錄中

9、查得： 2 HCl(g)Br2(g)2 HBr(g)Cl2(g)f /kJmol-1 95.27 3.14 53.22 0 2f (HBr,g)f (Cl2,g) 2f (HCl,g)f (Br2,g) 2(53.22)02(95.27)3.14 80.96 (kJmol-1) 0 在題目給定的條件下反應不自發(fā)。mGmGmGmGmGmG2022年5月8日22時57分、任意溫度下、任意溫度下 （T）的估算）的估算 若一個化學反應在標準狀態(tài)但不在 298K 下進行，則 (T)的精確求算較為復雜。這里只介紹一種近似的計算方法。 反應的Hm 和Sm 與溫度是有關系的，但在參加反應的各物質沒有相變化的情

10、況下， Hm 和Sm隨溫度的變化較小，可忽略不計，則： (T) T mGmGmHmSmG2022年5月8日22時57分例：已知下表熱力學數(shù)據，問298K和標準狀態(tài)下，CaCO3(s) 能否自發(fā)分解？若不能分解，什么溫度下可以自發(fā)分解？ CaCO3(s) CaO(s) CO2(g) f /kJmol-1 1207.1 635.5 393.5 /JK-1mol-1 92.88 39.75 213.6mHmS2022年5月8日22時57分解： (1) (393.5)(635.5)(1207.1) 178.1 (kJmol-1) (213.639.75)92.88 160.47 (JK-1mol-1)

11、 298 178.11000298.15160.47 130260 (Jmol-1)130.26 (kJmol-1) 0 298K和標準狀態(tài)下，CaCO3(s)不能自發(fā)分解。mSmSmGmHmH2022年5月8日22時57分(2) 若自發(fā)分解，必須 (T) 0 ， 即： T 0 即 標準狀態(tài)下，溫度高于1113K時CaCO3(s)可自發(fā)分解。K)(111347.6010001 .178mmSHTmGmHmS2022年5月8日22時57分五、非標準狀態(tài)下吉布斯函數(shù)變的求算 對于任意氣相反應：aA(g) bB(g) cC(g) dD(g) 熱力學上已經證明： 對于溶液中反應，如 Cl2(g)2 I

12、-(aq)I2(s)2 Cl-(aq) 類似地有反應中的純固態(tài)或純液態(tài)物質不列入式中。 兩式可簡寫為：Gm RTlnJ222mm/ )I (/ )Cl(/ )Cl(lnccppccRTGGmGbadcppppppppRTGG/)B(/)A(/)D(/)C(lnmm2022年5月8日22時57分例：已知298K時，合成氨反應 N2(g) 3 H2(g) 2 NH3(g) 92.22 kJmol-1， -198.62 JK-1mol-1。 (1)標準狀態(tài)下、298K時反應是否自發(fā)？ (2)標準狀態(tài)下、700K時反應是否自發(fā)？ (3)若p(N2)10p ，p(H2)30p ，p(NH3)1p ，70

13、0K時反應是否自發(fā)？mHmS2022年5月8日22時57分解： (1) (298) 298 92.22298.15(198.62)103 33.0 (kJmol-1) 0 反應不自發(fā) (3) Gm(700) (700)RTlnJ 46.818.31470010-3 ln 25.97 (kJmol-1)0 反應自發(fā) 因此，合成氨反應需要高溫高壓！mHmSmGmG32/30/10/1 ppppppmHmSmG2022年5月8日22時57分第三節(jié) 化學反應進行的程度和化學平衡 在給定條件下，大多數(shù)化學反應都不能進行到底，當各物質的分壓或濃度不再改變時，我們說反應達到了平衡。 化學平衡是動態(tài)平衡，正逆

14、反應仍在進行，只不過正逆反應速率相等罷了。一、化學平衡和化學平衡常數(shù)2022年5月8日22時57分 對于任意氣相可逆反應：aA(g) bB(g) = cC(g) dD(g) 在給定條件下達平衡時，各物質的分壓滿足下面關系式： 對于溶液中的可逆反應：aA(aq)bB(aq)=cC(aq)dD(aq)同理有： K 稱為標準平衡常數(shù)。 badcccccccccK/ )B(/ )A(/ )D(/ )C(badcppppppppK/ )B(/ )A(/ )D(/ )C(2022年5月8日22時57分 關于平衡常數(shù)有如下幾點說明： (1)平衡常數(shù)是衡量反應限度的物理量。平衡常數(shù)越大說明反應進行的程度越大，

15、或反應進行得越完全。 (2)平衡常數(shù)僅是溫度的函數(shù)。各物質的平衡濃度或分壓可能會因起始濃度或分壓的不同而有所不同，但只要溫度不變，平衡常數(shù)的數(shù)值也不會改變。 (3)參加反應的純固體或純液體不列入平衡常數(shù)表達式中。 (4) 平衡常數(shù)的數(shù)值與化學反應方程式中的計量系數(shù)有關，反應式寫法不同，平衡常數(shù)的表達式不同，數(shù)值也不同。 2022年5月8日22時57分二、平衡常數(shù)的熱力學求算 對于氣相可逆反應：aA(g) bB(g) = cC(g) dD(g)根據 恒溫恒壓下達平衡時，Gm0，p(A)、p(B)、p(C)、p(D) 皆為平衡分壓，此時有 0 RTlnK整理得： lnK /(RT)mG 對于溶液中

16、反應，同樣可以得到上式。 只要求出了反應的 ，可以求出K 。badcppppppppRTGG/ )B(/ )A(/ )D(/ )C(lnmmmGmG2022年5月8日22時57分例： 利用下表數(shù)據，計算反應：C(石墨) CO2(g) = 2 CO(g)在298K和1173K時的平衡常數(shù)。 C(石墨) CO2(g) = 2 CO(g) f /kJmol-1 0 393.5 110.5 /JK-1mol-1 5.7 213.6 197.6 mHmS2022年5月8日22時57分 2(110.5)(393.5)0) 172.5 (kJmol-1) 2197.6(213.65.7) 175.9 (JK

17、-1mol-1) (298) 298.15 172.5298.15175.9103 120.1 (kJmol-1) (1173) 1173 172.51173175.9103 33.8 (kJmol-1) 298K時 lnK 48.45 K 9.110-22 1173K時 lnK 3.47 K 32 可見，高溫時鋼鐵容易脫碳。mHmHmHmSmSmSmGmGRTG)298(m298314. 8101 .1203RTG)1173(m1173314. 8108 .333解：2022年5月8日22時57分三、化學平衡的移動 化學平衡是相對的、 暫時的，只要改變平衡系統(tǒng)的某一條件，原化學平衡即可能被破

18、壞，直至建立新的平衡，這一過程稱為化學平衡的移動。 早在1884年，科學家呂查德理就已經總結出一條重要規(guī)律，該規(guī)律被稱為呂查德理原理： 改變平衡系統(tǒng)的條件之一，如濃度、溫度、壓力等，平衡就向能減弱這個改變的方向移動。2022年5月8日22時57分 現(xiàn)從熱力學原理出發(fā)，分別討論濃度或分壓、總壓、溫度對化學平衡移動的影響。 根據Gm RTlnJ RTlnK RTlnJ或 GmRTln(J /K ) 反應達平衡時，Gm0，J K ，要使平衡發(fā)生移動，必須改變J 或K 。 mG2022年5月8日22時57分、濃度或分壓對化學平衡的影響、濃度或分壓對化學平衡的影響 K 只是溫度的函數(shù)，改變濃度或分壓對其

19、無影響，但對J 有影響。GmRTln(J /K ) 當增大反應物的濃度或分壓時，J 變小，使J K ，Gm0，平衡將向正反應方向移動。若降低生成物的濃度或分壓，也可使平衡向正反應方向移動。2022年5月8日22時57分、總壓力對化學平衡的影響、總壓力對化學平衡的影響 改變總壓力，K 仍然不變，但J 可變。以合成氨為例： N2(g) 3 H2(g) = 2 NH3(g) 在一定溫度下達平衡時，設各組分的分壓分別為：p(N2)ap ，p(H2)bp ，p(NH3)cp 則 J c2/(ab3) K 當總壓力增大一倍時，p(N2)2a p ，p(H2)2bp ， p(NH3 )2c p ，此時 J

20、(2c)2 / 2a(2b)3 K /4 Gm0，當溫度升高時，K 增大，使K J ，Gm0，平衡將向正反應方向移動。 對于放熱反應情況正相反，升高溫度平衡將向逆反應方向移動。 總之，升高溫度平衡將向吸熱方向移動。mH2022年5月8日22時57分 了解化學平衡移動的原理，對于工業(yè)生產具有較大的意義。如對于吸熱反應，使反應在較高溫度下進行；對于氣體分子總數(shù)減小的反應，使反應在較高壓力下進行；對于任意反應，及時取走生成物等，都可以使反應物獲得較大的轉化率。2022年5月8日22時57分四、平衡常數(shù)的有關計算 、已知平衡濃度或分壓求平衡常數(shù)、已知平衡濃度或分壓求平衡常數(shù) 大多數(shù)化學反應的平衡常數(shù)都

21、是用熱力學方法求算的，但有時缺少熱力學數(shù)據，此時可根據平衡濃度或分壓來計算。 p16例題10、已知平衡常數(shù)求平衡濃度和轉化率、已知平衡常數(shù)求平衡濃度和轉化率 某反應物的轉化率是指該物質已轉化的量占起始量的百分數(shù)，即： p16例題11%100該物質起始的量某物質已轉化的量轉化率2022年5月8日22時57分第四節(jié) 化學反應的速率 化學反應有的進行得很快，如爆炸反應、酸堿中和反應等；有的則進行得很慢，如金屬腐蝕、橡膠和塑料的老化等。 對于一些不利的反應需要抑制其反應速率，對于一些有利的反應需要增加其反應速率，而對于多數(shù)反應則需要控制其反應速率，以控制生成物的數(shù)量和產量，因而對于反應速率的研究具有重

22、要的現(xiàn)實意義。 2022年5月8日22時57分一、化學反應速率的表示方法 對于恒容反應，通常以單位時間內某一反應物濃度的減少或某一生成物濃度的增加來表示。 設恒容下的反應為 aAbBcCdD分別定義了平均反應速率和瞬時反應速率。2022年5月8日22時57分、平均反應速率、平均反應速率定義 (B) c(B)/t 考慮到反應速率為正值，若B代表反應物，則c(B)為負值，式子右邊應取負號。由于各反應物的計量系數(shù)不同，顯然用不同反應物表示的反應速率不同。將各反應速率除以它們的計量系數(shù)，反應速率就相等了。所以tcdtcctcbtca/ )D(1/ )C(1/ )B(1/ )A(12022年5月8日22

23、時57分、瞬時反應速率、瞬時反應速率化學反應速率還與反應物濃度有關，即使間隔時間t相同，在不同時刻反應速率也是不同的。因此，為了表示某時刻反應進行的真實速率，在化學反應動力學中常用瞬時反應速率而不用平均反應速率。 定義(B) dc(B)/dt同理有 濃度的單位一般為mol/L，則反應速率的單位為 molL-1s-1或molL-1min-1或 molL-1h-1等。tcdtcctcbtcad/ )D(d1d/ )C(d1d/ )B(d1d/ )A(d12022年5月8日22時57分二、濃度對反應速率的影響、反應機理、反應機理化學反應經歷的具體步驟叫做反應機理（歷程）。例如 H2+I22HI是分兩

24、步進行的：（）I22I（）H2+2I2HI反應機理只能根據經驗提出假設，然后通過實驗進行驗證。多數(shù)反應的反應機理非常復雜。2022年5月8日22時57分、基元反應與復雜反應、基元反應與復雜反應 一步直接完成的反應稱為基元反應，否則稱為復雜反應。 顯然復雜反應機理中的每一步皆為基元反應。一個化學反應是否基元反應，只能通過實驗研究確定。2022年5月8日22時57分、反應速率方程、反應速率方程反應速率和濃度之間的關系式，稱為反應速率方程。 對于基元反應，可以根據質量作用定律直接寫出其速率方程。 質量作用定律：在一定溫度下，反應速率與反應物濃度冪的乘積成正比。 對于基元反應：aA+bBgG+dD 質

25、量作用定律表達式為：kca(A)cb(B) 從質量作用定律可見，反應物濃度越大，反應速率越大。2022年5月8日22時57分 對于許多復雜反應：aA+bBgG+dD反應速率方程有時類似：kc(A) c(B) 但指數(shù)和不一定等于反應物的計量系數(shù)a和b，有時甚至是小數(shù)，還有一些復雜反應其速率方程不能用上式表示！ k稱作反應速率常數(shù)，其物理意義為：反應物濃度為單位濃度時的反應速率。2022年5月8日22時57分、反應級數(shù)、反應級數(shù)反應速率方程中指數(shù)的和稱作反應級數(shù)。常見基元反應的級數(shù)有一級、二級、三級三種。 如基元反應NO2+CO=NO+CO2 質量作用定律的數(shù)學表達式為 kc(NO2)c(CO)；

26、n1+12, 二級反應對于復雜反應，反應級數(shù)除一級、二級、三級外，還有零級反應和小數(shù)級反應。2022年5月8日22時57分擴展 對于基元反應 反應速率方程為：該式為最簡單的微分方程。解之得代入邊界條件，得據此可計算任意時刻反應物或產物的濃度。其他級數(shù)反應也可求解，可參閱物理化學教科書。)A(d/ )A(dkctcBtkclntkcc0ln2022年5月8日22時57分三、溫度對反應速率的影響溫度對反應速率的影響比濃度更加顯著！ 由于溫度對濃度的影響忽略不計，因而只能影響反應速率常數(shù)。早在十九世紀, 阿侖尼烏斯(Arrhenius)總結大量實驗數(shù)據，得到了溫度與反應速率常數(shù)之間的關系。 實驗數(shù)據

27、（結果）總結的重要性。2022年5月8日22時57分1、阿侖尼烏斯公式、阿侖尼烏斯公式 指數(shù)形式： kAe -/RTAexp(-/RT) 對數(shù)形式： lnk -/RT +lnA -/RT +B 式中：稱為反應的活化能，總是正值，單位為Jmol-1或kJmol-1；A稱為指前因子或頻率因子。它們是由反應本性決定的與溫度基本無關的常數(shù)。 在不同的溫度下測定反應速率常數(shù)，然后以lnk對1/T作圖得一直線。從直線的斜律和截距可求活化能和BlnA。2022年5月8日22時57分2、阿侖尼烏斯公式的應用、阿侖尼烏斯公式的應用（1）根據活化能的大小可判斷反應的難易在類似條件下，活化能越大的反應進行得越慢；反

28、之，活化能越小的反應進行得越快。（2）根據阿侖尼烏斯公式可作有關計算阿倫尼烏斯公式還可變換為：知道了參數(shù)和T1下的k1，就可求T2下的k2。21121212)()11(lnTRTTTTTRkk2022年5月8日22時57分（3）對于給定的T2、T1，越大，k2/k1值越大。即溫度對活化能大的反應影響更顯著。（4）對于給定的反應，活化能一定，若升高相同的溫差，則低溫時對反應速率的影響更顯著。21121212)()11(lnTRTTTTTRkk2022年5月8日22時57分例 ：已知鄰硝基氯苯氨解反應的速率常數(shù)為lnk (Lmol-1min-1) = -10320/T + 16.58。求：(1)3

29、00K和400K時的速率常數(shù)（二級反應）。 (2)從300K變到310K，以及從400K變到410K反應速率各增加幾倍？解：（1）300K時，lnk 10320/300 + 16.58 17.82 k1.8108(Lmol-1min-1) 400K時，lnk10320/400+16.589.22 k9.90105(Lmol-1min-1)（2）由-/R=-10320 得 103208.31485800 (Jmol-1)2022年5月8日22時57分 310/300 3.034 當溫度從300K升高到310K時，反應速率增加到原來的3倍。410/400 1.876從400K升高到410K，雖然也

30、升高 10K，但反應速率只增加了0.876倍，還不到原來的兩倍。6293. 0)40014101(314. 885800lnln400410400410kk100. 1)30013101(314. 885800lnln300310300310kk2022年5月8日22時57分四、活化能的物理意義 最初，反應活化能只是阿侖尼烏斯公式中的一個經驗參數(shù)，為了弄清它的物理意義，人們對其做了理論上的研究。 對活化能物理意義的解釋，牽扯到微觀反應動力學。主要有兩種理論，一種是碰撞理論，另一種是過渡狀態(tài)理論，現(xiàn)分別簡單介紹如下。2022年5月8日22時57分分子分子能量能量分子數(shù)目分子數(shù)目EkEC活化分子活

31、化分子非活化分子非活化分子分子能量符合B分布1 1、碰撞理論、碰撞理論 氣體分子只有發(fā)生碰撞，才有可能發(fā)生化學反應； 只有那些能量比較高的分子發(fā)生碰撞，才有可能發(fā)生反應，稱為有效碰撞； 能量較高并且發(fā)生有效碰撞的分子叫做活化分子； 活化分子的平均能量與普通分子的平均能量的差值叫做活化能。這就是活化能的物理意義。2022年5月8日22時57分 因為活化分子占的分數(shù)很少，發(fā)生有效碰撞的次數(shù)所占比例很低，所以化學反應速率一般很慢。 當溫度升高時，系統(tǒng)的總能量增加，根據B-分布理論，活化分子所占的比例增加。故反應速率加快。 分子分子能量能量分子數(shù)目分子數(shù)目EC活化分子活化分子非活化分子非活化分子Ek

32、Ek溫度對B分布的影響2022年5月8日22時57分2、過渡狀態(tài)理論、過渡狀態(tài)理論 化學反應過程是舊鍵斷裂新鍵生成的過程； 舊鍵斷裂和新鍵生成是一個漸變的過程： A-B + C ABC A + B-C 反應物 活化絡合物（過渡狀態(tài)） 生成物 當舊鍵要斷未斷，新鍵將立未立之時，形成了過渡狀態(tài)的構型，又稱為“活化絡合物”。 “活化絡合物”很不穩(wěn)定，它很快分解為生成物分子，也可能轉變?yōu)樵瓉淼姆磻锓肿印?2022年5月8日22時57分此處的即相當于碰撞理論的活化能。A+BC反應途徑勢能 活化絡合物的能量高于普通分子的能量，高出的能量叫做活化能。 溫度升高時利于形成活化絡合物，反應加快。2022年5月

33、8日22時57分五、控制反應速率的具體措施和催化劑 1、控制反應物濃度、控制反應物濃度2、控制反應溫度、控制反應溫度3、使用催化劑、使用催化劑 催化機理： A+C=AC AC+B=AB+C 總反應：A+B=AB 活化能明顯降低，反應大大加快。反應物產物 中間產物能量反應歷程2022年5月8日22時57分六、鏈式反應 用某種方法引發(fā)即可發(fā)生一連串的反應，使其自動進行下去，這類反應稱為鏈式反應。 鏈式反應在合成橡膠、塑料等高分子材料領域以及烴類的氧化、燃料的燃燒等工業(yè)過程中起著重要的作用。 鏈反應一般包括鏈引發(fā)、鏈傳遞和鏈終止三個基本步驟。 鏈反應可分為直鏈反應和支鏈反應，支鏈反應容易發(fā)生爆炸，如

34、可燃物的爆炸，應引起重視。2022年5月8日22時57分本章簡要總結第一節(jié)第一節(jié) 化學反應的熱效應化學反應的熱效應一、基本概念和基本知識 系統(tǒng)和環(huán)境、狀態(tài)和狀態(tài)函數(shù)、內能、熱和功、能量守恒定律、理想氣體分壓定律。二、化學反應的熱效應和焓變 QU、QpH、QpQn(g)RT三、蓋斯定律 反應式相加減對應著熱效應相加減。四、標準摩爾生成焓和化學反應標準焓變的計算 Bf (B)298HmH2022年5月8日22時57分第二節(jié)第二節(jié) 化學反應的方向化學反應的方向一、自發(fā)過程二、混亂度、熵和熵變 B (B)三、吉布斯函數(shù)和反應方向的判斷 GHTS， G 0 反應正向自發(fā)四、標準狀態(tài)下吉布斯函數(shù)變的求算m

35、SmS TmGmHmS五、非標準狀態(tài)下吉布斯函數(shù)變的求算badcppppppppRTGG/ )B(/ )A(/ )D(/ )C(lnmm2022年5月8日22時57分第三節(jié)第三節(jié) 化學反應進行的程度和化學平衡化學反應進行的程度和化學平衡一、化學平衡與化學平衡常數(shù)badcppppppppK/ )B(/ )A(/ )D(/ )C(二、平衡常數(shù)的熱力學求算 三、化學平衡的移動 呂查德理原理四、平衡常數(shù)的有關計算 只要求簡單計算。mGlnK /(RT)2022年5月8日22時57分第四節(jié)第四節(jié) 化學反應的速率化學反應的速率一、化學反應速率的表示方法tcdtcctcbtca/)D(1/)C(1/)B(1/)A(1二、濃度對反應速率的影響 基元反應、復合反應、反應級數(shù)三、溫度對反應速率的影響 kAe /RT四、活化能的物理意義五、控制反應速率的具體步驟和催化劑 濃度、溫度、催化劑六、鏈式反應：鏈引發(fā)、鏈傳遞、鏈終止2022年5月8日22時57分高級例題已知25時， f (H2O,l) =-237.18kJ/mol，mGf (H2O,g) =-228.59kJ/molmG求25時，水的飽和蒸汽壓。2022年5月8日22時57分解：H2O+0