化学反应的方向速率和限度省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

1、自发过程与非自发过程自发过程共同基本特征：高处水(2)自发过程含有作功能力。(3)自发过程有一定程度。2、影响化学反应方向原因不过在现实中有不少吸热过程也是自发过程。在不一样状态下，组成系统微观粒子运动混乱程度不一样熵概念初步热力学第三定律标准摩尔熵(1)物质含微粒越多，结构越复杂，熵值越大。(4)同一物质体积越大，熵值越大。课堂练习：dD+eESm213.669.94228.0205.0NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)△rSm=284.94J·mol-1·K-1△rHm=176.91kJ·mol-1熵增自发例试计算以下反应在298K时△rHm△rSm，并说明能否由计算结果判断反应方向。解：G是由几个状态函数组合而成，ΔG=G2－G1自发过程Gibbs自由能判据化学反应是否自发判据标准摩尔生成吉布斯自由能(△fGm)dD+eE6CO2(g)+6H2O(g)=定压下反应自发性类型温度对化学反应方向影响例已知反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)注意注意3、化学反应方向判断例已知反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)反应式dD+eE=gG+hHJ=------化学反应等温方程式例欲用MnO2和HCl反应制备Cl2(g)，已知该反应方程式为MnO2(s)+4H+(aq)+2Cl-(aq)＝Mn2+(aq)+Cl2(g)+2H2O(l)试问在298K标准态时,反应能否自发发生?注意课堂练习:判断:2.2化学反应程度可逆反应(reversiblereaction)化学平衡KcKp关于平衡常数一些说明：解解标准平衡常数(平衡常数)KdD(aq)+eE(aq)例：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)平衡压力：4.1712.523.57(106kPa)求试验平衡常数与标准平衡常数书写和应用标准平衡常数应注意多重平衡规则例已知25℃时反应例已知以下反应在1123K标准平衡常数：(1)C(gra)+CO2(g)=2CO(g)Kθ1=1.3×1014(2)CO(g)+Cl2(g)=COCl2(g)Kθ2=6.0×10－3试计算下面反应在1123K时Kθ3(3)2COCl2(g)=C(gra)+CO2(g)+2Cl2(g)3、化学平衡计算2、计算反应平衡和初始组成及平衡转化率=1.00＜K=2.98反应正向自发Fe2++Ag+=Fe3++Ag例：恒温恒容下，NO(g)与O2(g)反应生成NO2(g)：p(O2)=300kPa-kPa=294kPa容器为5.00L，平衡时p(PCl5)=100kPa，求：(1)PCl3和Cl2起始量(设起始充入为等量);(2)PCl3平衡转化率。ΔrGm=ΔrGmθ+RTlnJ化学平衡移动浓度对化学平衡影响气体分压力对化学平衡影响气体总压力等于各气体物质分压力之和，总压力对化学平衡影响总压力对化学平衡影响①恒温恒容，通入惰性气体，总压力增大，分压力不变，不论反应前后计量数之和是否相等，平衡不移动。②恒温恒压，通入惰性气体，为了维系恒压，必须增加体积，各分压下降，平衡向计量系数增加方向移动。例:将1.0molN2O4(g)置于某密闭容器中,在298.15K，100kPa条件下，发生反应：解：(1)开始时nB/mol1.000.00(3)总压力由100kPa增加到1000kPa，转化率由0.5降低至0.18,平衡逆向移动。温度对化学平衡影响lnK2－lnK1ln(K2/K1)=ln(K2/K1)=例求723K时下面反应K，2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)已知反应在298.15KK=6.8×1024ΔrHm=－197.78kJ·mol-14、催化剂和化学平衡LeChatelier原理（平衡移动原理）①平均速率平均速率对于任意反应：aA+bB=dD+eE②瞬时速率一、有效碰撞理论有效碰撞理论有效碰撞理论有效碰撞理论活化能由反应本性决定，与反应物浓度无关，受温度影响较小，受催化剂影响很大。二、过渡状态理论过渡状态理论影响化学反应速率原因1.元反应和复杂反应由两个或两个以上元反应组成反应称为复杂反应2.质量作用定律质量作用定律质量作用定律质量作用定律反应式：aA+bB=dD+eEH2+Cl2→2HClν=k·c0.5(Cl2)·c(H2)反应级数不一样，k单位不一样注意：温度升高使反应速率加紧一、范特霍夫规则二、阿仑尼乌斯方程式催化剂对化学反应速率影响二、催化剂加紧化学反应速度原因三、催化剂基本特点：三、催化剂基本特点：催化作用理论多相催化