第2章 化学反应的基本原理与大气污染-拍录像使用.ppt

* 5. 标准平衡常数K?及其与温度T的关系 (2) 标准平衡常数K?与温度T的关系--范特霍夫等压方程式 (1) 多重平衡规则：反应相加(减)， K?相乘(除)，倍数反应， K?以倍数为指数。 6. 温度对反应速率的影响-阿仑尼乌斯公式 * (1) 反应的标准摩尔焓变的计算 (2) 反应的标准摩尔熵变的计算 ? r = ?B (B) Sm Sm 7. 重要热力学函数的准确定义 H = U + PV G = H – TS 8. 有关计算 * 标准状态下，?rG?m 的计算方法： T = 298.15 K A、由物质的标准摩尔生成吉布斯函数 (?fG?m) 计算 ?B ? f (B, 298.15 K) ? r (298.15 K) = Gm Gm B、可由298.15 k 的ΔrH?m、 ΔrS?m 计算 ?rG?m(298.15 K)=?rH?m (298.15 K) ?298.15 K . ?r S?m (298.15 K) (3) 关于△rG?m或△rGm计算方法 * T ≠ 298.15 K A、 设 ΔrH?m、 ΔrS?m与温度无关 ?r G?m (T) ≈ ?r H?m (298.15 K) ? T .?r S?m(298.15 K) B、ΔrG ?m(T) = -RT ln K ? （热力学等温方程） 任意条件下，ΔrGm 的计算方法 利用吉布斯等温方程联合热力学等温方程计算 ΔrGm(T) = ΔrG?m (T)+ RTlnQ ?rG?m(T) ≈ ?rH?m (298.15 K) ? T??rS?m (298.15 K) * 本章作业 P75：7、12题、15题、 16题、23题 * * * * * 在该页的最后口头补充： 那么反应速率与温度之间有没有一个明确的定量关系呢？（接下页） * 化学反应中化学键的破坏与形成伴随着能量的变化，任何化学反应开始时必须给予足够的能量以使旧的化学键减弱并破裂。这里要引入活化能的概念。 * 活化能可用过渡态或活化络合物的能量与反应物分子的平均能量之差表示。 * 一级反应具有以下特征： ◆反应速率与物质的浓度成正比。 ◆ 以lncA对 t 作图得直线。 ◆ 半衰期与反应物的初始浓度无关，为常数。 ◆ 速率常数的单位为时间-1，如s-1。 半衰期 (half life period)： 当反应物A的转化率为50%时(c = 1/2c0)，所需的反应时间 称为半衰期，用t1/2 表示。 * 已知 的半衰期 的灰尘埋藏的树木，测定其中 的质量只有活树中 质量的45%。假定活树中 的质量是恒定的，反应 是一级反应，求火山爆发的时间。 ，有一株被火山喷出 解：由 得 火山约在6654年前爆发。 * 4. 温度对反应速率的影响-阿仑尼乌斯公式 实例1. 冰箱储存食物可以防止食物腐败变质。 实例2. 常温下H2和O2几年也觉察不到会有水生成；当温度增加到500 ℃ 时，H2和O2在千分之一秒就会反应，并发生爆炸现象。 对于大多数反应，温度升高，反应速率增加 (不论是 放热反应还是吸热反应)，温度每升高10 K，反应速率增大到原来的2～4倍。 * (1) 阿仑尼乌斯公式 A. 指数形式 式中：Ea为反应活化能 (kJ/mol) A为指前因子，单位与 k 相同 R为摩尔气体常数 T为绝对温度 S. A. Arrhenius (1859～1927)，瑞典物理化学家，因提出电解质溶液理论，首创电离学说，获1903 年诺贝尔化学奖。 1889年Arrhenius 提出了k与T 之间的定量关系： * B. 对数表达式之一 1/T O 常见反应的速率常数k 与T 的关系 显然 为直线关系，直线的斜率为-Ea/R，截距为lnA。 * C. 对数表达式之二 设某反应，温度T1 T2，反应速率常数k1 k2 ， 对于给定的反应，A、Ea与温度变化无关，则 ln k1 = lnA – Ea/RT1 (1) ln k2 = lnA – Ea/RT2 (2) (2)-(1)，经整理得： * (2) 温度变化与反应速率变化的关系 若以k(T1)， k(