南华大学《无机化学》第2章——化学反应的速率、方向和限度.pptVIP

催化剂具有以下基本性质： （1）催化剂可以显著地改变反应速率，但不改变反应的热力学趋向与限度； （2）在反应速率方程中，催化剂对反应速率的影响体现在反应速率常数k 内； （3）对同一可逆反应，催化剂等值地降低了正、逆反应的活化能；所以催化剂对化学平衡的移动不产生影响 （4）催化剂具有特殊的选择性(又称专属性), 某一反应或某一类反应使用的催化剂往往对其他反应没有催化作用。 4. 其他因素对反应速率的影响 多相反应：在相与相之间的界面上进行的反应 增大相与相的接触面积和改变界面的物理或化学性质，可增加反应速率。 如气固反应、气液反应、某些液液反应、固固反应等。 * 设在T1~T2范围内△rH?m和△rS?m不随温度而变 ⑵ － ⑴得： ? ? ? ? ? ? 吸热反应， 温度升高，平衡常数增大 放热反应， 温度升高，平衡常数减小。 所以,温度升高,平衡总是向吸热方向移动. ? 评论下列各种陈述 : ⑴ 放热反应是自发的。 × 对于△S＜0 的反应，高温下非自发。 ⑵ 反应的产物分子数比反应物多，则反应的△rS必是正值。 × 必须指明是同一物态。 ⑶ 稳定单质的△fH?m、 △fG?m 、 △rS?m 皆为零。 × 稳定单质的 △rS?m ≠0 × 只是标态及298K时不能进行。 ⑷ 反应的△fG?m ＞ 0 , 该反应永远不能自发进行。 判断下列说法是否正确，并说明理由。 ⑴ 对于同一反应来说，在一定温度下，无论起始浓度如何，在平衡体系中各反应物的浓度都是一样的。 × 各反应物的平衡浓度一般不会相同。 ⑵ 对于同一反应来说，在一定温度下，无论起始浓度如何，其各反应物的平衡转化率都是一样的。 × 各反应物的平衡转化率一般不会相同。 ⑶ 反应 C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g) 是一个反应前后分子数目相等的反应，体系的压力改变不影响它的平衡状态。 ⑷ 因为△r G?m=﹣RTlnK?，所以温度升高，平衡常数变小。 × ∵ 反应前后气体分子数改变。 × 必须看△r H?m的符号。 例8 已知下列反应： CO(g) + H2O(g) == CO2(g) + H2(g) Δr H ?m = ﹣37.9kJ·mol-1，700K时的K?1 =9.018，求800K时的K?2。 解： ? K800 = 4.00 2.4 化学反应速率 反应进行的快慢、条件、机理 化学反应的现实性 反应能否发生 及反应的限度 化学反应的可能性 化学反应中能量的变化 化学反应速率 化学动力学 化学热力学 化学反应 2.4.1 反应速率的定义 一、 平均速率: 单位时间内反应物的减少量或者生成物的增加量来表示： υ = |△nB／△t | 在体积一定的密闭容器内进行的化学反应，可以用单位时间内反应物浓度的减少或者生成物浓度的增加来表示： υ = |△cB /△t | △nB = n终一n始。 △cB = c终一c始。 △t =t终一t始。 例如N2O5在气相或CCl 4溶剂中发生分解： 2 N2O5 = 4 NO 2 + O 2 在 Δt = t2 – t1内， 1L容器中N2O5反应了2mol，该反应的平均速率可以表示为： 速率用不同的物质表示时，数值会因为计量系数不同而不同。 此时,反应速率值与表示速率物质的选择无关: 为了使反应速率值与表示速率物质的选择无关 采用反应进度表示反应速率: 如在 2 N2O5 = 4 NO 2 + O2 反应中 对于任意反应 ： a A + b B = d D + e E 反应的时间间隔无限缩短时（Δt → 0）的反应速率称为瞬时速率： 二、瞬时速率 定义： 2.4.2 反应速率理论 1.有效碰撞理论 根据对一些简单气体反应的研究，并以气体分子运动论为基础，20世纪初路易斯（Lewis）提出了化学反应速率的有效碰撞理论。 基本要点： （1）化学反应进行的先决条件是反应物分子间的相互碰撞。反应物分子间碰撞的频率越高，反应速率越快。 （2）大多数的碰撞并没有导致反应发生，能发生反应的碰撞只占极少数。 有效碰撞：能发生