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1、标准摩尔生成焓标准摩尔生成焓fHm反反应应热热效效应应一一般般可可以以通通过过实实验验测测定定得得到到，但但有有些些复复杂杂反反应应是是难难以以控控制制的的，因因此此，有有些些物物质质的的反反应应热热效效应应就就不不易易测测准准，例例如如，在在恒恒温温、恒恒压压下下碳碳不不完全燃烧生成完全燃烧生成CO的反应。的反应。根根据据化化学学反反应应热热效效应应的的定定义义,反反应应热热效效应应的的大大小小与与反反应应条条件件有有关关。为为了了比比较较和和汇汇集集，一一般般采采用用标标准准状状态态下下的的标标准准摩摩尔尔反反应应焓焓变变rHm表表示示反反应应热热效效应的大小。应的大小。但有时也常用但有时
2、也常用标准摩尔生成焓标准摩尔生成焓fHm表示反表示反应热效应的大小。应热效应的大小。1标准摩尔生成焓标准摩尔生成焓fHm定定义义：fHm表表示示在在标标准准状状态态下下，由由最最稳稳定定的的单单质质生生成成单单位位物物质质量量的的某某纯纯物物质质的的焓焓变变称称为该物质的标准摩尔生成焓。为该物质的标准摩尔生成焓。标准，标准，f生成，生成，m摩尔摩尔根据上述定义，最稳定单质的根据上述定义，最稳定单质的fHm=0注注意意：当当一一种种元元素素有有两两种种或或两两种种以以上上的的单质时，只有一种是最稳定的。单质时，只有一种是最稳定的。2标准摩尔生成焓标准摩尔生成焓fHm例例如如：碳碳的的两两种种同同
3、素素异异形形体体石石墨墨和和金金刚刚石石中中，石石墨墨是是碳碳的的稳稳定定单单质质，它它的的fHm=0，由由稳稳定定单单质质转转变变为为其其它它形形式式的的单单质质时时，也也有有焓焓变变。如：如：C(石墨石墨) C(金刚石金刚石) fHm = 1.897kJmol1其它常见物质的稳定态为：其它常见物质的稳定态为： S Sn H2、N2、O2、Cl2 Br2 I2正交硫正交硫白锡白锡气态气态液态液态固态固态3焓和焓变焓和焓变QP = H2H1 = H即温度一定时，在恒压下只做体积功时，体系的即温度一定时，在恒压下只做体积功时，体系的化学反应热效应化学反应热效应QP在数值上等于体系的焓变在数值上等
4、于体系的焓变H。因此焓可以认为是物质的热含量，即物质内部因此焓可以认为是物质的热含量，即物质内部可以转变为热的能量。在热力学上规定：可以转变为热的能量。在热力学上规定：H放热放热 04 化学反应的方向和限度化学反应的方向和限度1.化学反应的自发过程和熵变化学反应的自发过程和熵变（1）自发过程）自发过程 在在一一定定条条件件下下，不不需需外外界界做做功功，一一经经引引发发就就能能自自动动进进行行的的过过程程 ，称称为为自自发发过过程程（对对于于化化学学过过程程，也称自发反应）；反之叫做非自发过程。也称自发反应）；反之叫做非自发过程。51.化学反应的自发过程和熵变化学反应的自发过程和熵变（1）自发
5、过程）自发过程 自自发发过过程程和和非非自自发发过过程程都都是是可可以以进进行行的的，区区别别在在于于自自发发过过程程可可以以自自动动进进行行，而而非非自自发发过过程程需需要要借借助外力才能进行。助外力才能进行。在在条条件件变变化化时时，自自发发过过程程和和非非自自发发过过程程可可以以发发生生转转化化。如如CaCO3的的分分解解反反应应，在在常常温温下下为为非非自自发发过过程程，而而在在910 时时，该该反反应应可可以以自自发发进进行行。在在一一定定条条件件下下，自自发发过过程程能能一一直直进进行行到到其其变变化化的的最最大程度，即化学平衡状态。大程度，即化学平衡状态。61.化学反应的自发过程
6、和熵变化学反应的自发过程和熵变（1）自发过程）自发过程 焓变判据：焓变判据：很很多多自自发发反反应应，其其过过程程中中都都伴伴随随有有能能量量放放出出，即即有有使使物物质质体体系系能能量量降降至至最最低低的的趋趋势势,如如H2和和O2化化合合生生成成水水的的过过程程。因因此此，早早在在19世世纪纪，人人们们就就试试图图用用反反应应的的焓焓变变作作为为自自发发过过程程的的判判据据，认认为为在在恒恒温温恒恒压压下下， 时时，过过程程能能自自发发进进行行，反反之不能。之不能。rH Sm(l) Sm(s)。熵熵与与物物质质分分子子量量有有关关，分分子子结结构构相相似似而而分分子子量量又又相近的物质熵值
7、相近，相近的物质熵值相近，如：如： Sm Jmol 1K1， Sm(N2) Jmol 1K1； 分分子子结结构构相相似似而而分分子子量量不不同同的的物物质质，熵熵随随分分子子量量增增大大而而增增大大，如如:HF、HCl、HBr、HI的的Sm分分别为别为、206.48 Jmol 1K1 。14熵值规律熵值规律结结构构及及分分子子量量都都相相近近时时，结结构构复复杂杂的的物质具有更大的熵值。物质具有更大的熵值。 如：如：Sm(C2H5OH,g) = Jmol1K1； Sm(CH3OCH3,g) = 266.3Jmol1K1；物物质质的的熵熵值值随随温温度度的的升升高高而而增增大大，气气态态物物质质
8、的的熵熵值值随随压压力力的的增增大大而而减减小小。压压力力对对液液态态、固固态态物物质质的的熵熵影影响响很很小小，可以忽略不计。可以忽略不计。15吉布斯（吉布斯（Gibbs）自由能）自由能（1）Gibbs自由能自由能G =HTS上上式式中中，H、T、S均均为为状状态态函函数数，所所以以G也也为为状状态态函函数数，上上式式称称吉吉布布斯斯函数或吉布斯自由能。函数或吉布斯自由能。16吉布斯（吉布斯（Gibbs）自由能）自由能（1）Gibbs自由能自由能G =HTS状态状态I状态状态IIT，H1，S1T，H2，S2恒温恒温G=G2G1= (H2 TS2)(H1 TS1) = (H2 H1)T (S2
9、S1)=HTSH=H2H1S=S2S1G=HTS17吉布斯（吉布斯（Gibbs）自由能）自由能（1）Gibbs自由能自由能G =HTSG=HTSG 的绝对值是无法确定的，但我们关心的的绝对值是无法确定的，但我们关心的是在一定条件下体系的是在一定条件下体系的G的数值。的数值。 G的的的性质与的性质与H相似，它与物质的量有关，相似，它与物质的量有关，正逆反应的正逆反应的G数值相等，符号相反。数值相等，符号相反。18吉布斯（吉布斯（Gibbs）自由能）自由能（1）Gibbs自由能自由能G =HTSG=HTSfGm在在给给定定温温度度和和标标准准状状态态下下，由由稳稳定定单单质质生生成成1mol某某物
10、物质质时时的的Gibbs自自由由能能变变称称为为该该物物质质的的标标准准摩摩尔尔生生成成吉吉布布斯斯自自由由能能变变，以以fGm表表示示，单单位位是是kJmol1。热热力力 学学 规规 定定 ， fGm(稳稳 定定 单单 质质 , 298.15K)=0。20吉布斯（吉布斯（Gibbs）自由能）自由能（1）Gibbs自由能自由能（2）自发反应方向的判据）自发反应方向的判据 热热力力学学研研究究指指出出，在在封封闭闭体体系系中中，恒恒温温恒恒压压只只做做体体积积功功的的条条件件下下，自自发发变变化化的的方方向向是是吉吉布布斯斯自自由由能变减小的方向，即：能变减小的方向，即：rG m 0 非自发过程
11、非自发过程,反应能够逆向自发进行反应能够逆向自发进行;rG m = 0 反应处于平衡状态反应处于平衡状态.21吉布斯（吉布斯（Gibbs）自由能）自由能（1）Gibbs自由能自由能（2）自发反应方向的判据）自发反应方向的判据 由由rGm = rH m TrSm 可可以以看看到到，吉吉布布斯斯自自由由能能变变包包含含焓焓变变和和熵熵变变两两种种与与反反应应方方向向有有关关的的因因子子，体体现现了了焓焓变变和和熵熵变变两两种种效效应应的的对对立立统统一一，可可以以准准确确地地判判断断化化学学反反应应的的方方向向。具具体体有有以以下四种情况：下四种情况：22吉布斯（吉布斯（Gibbs）自由能）自由能
12、（1）Gibbs自由能自由能（2）自发反应方向的判据）自发反应方向的判据 如如果果rHm 0(熵熵增增加加)，则则rGm 0(吸吸 热热 ),同同 时时 rSm 0,在在任任意意温温度度下下,正正反反应应均均不不能能自自发发进进行行，但但其其逆逆反反应应在在任任意意温温度度下下,可可以以自自发发进行。进行。 如如 3O2(g) = 2O3(g) rGm = rH m TrSm24吉布斯（吉布斯（Gibbs）自由能）自由能（1）Gibbs自由能自由能（2）自发反应方向的判据）自发反应方向的判据 如如果果rHm0(放放热热),同同时时rSm ITrSmI,则则rGm0,正正反反应应能能自自发发进进
13、行行;而而在在高高温温下下， IrHmI 0,正正反反应应不不能能自自发发进行。进行。 如如 2NO(g) + O2(g) = 2NO2(g)。 rGm = rH m TrSm25吉布斯（吉布斯（Gibbs）自由能）自由能（1）Gibbs自由能自由能（2）自发反应方向的判据）自发反应方向的判据 如如果果rHm0(吸吸热热),同同时时rSm 0(熵熵增增加加)，低低温温下下IrHmI ITrSmI,则则rGm0,正正反反应应不不能能自自发发进进行行;而而在在高高温温下下， IrHmI ITrSmI, rGm40kJmol1 时时,才才可可以以用用rGm判判定反应方向。定反应方向。rGm 40kJ
14、mol1 一般正向非自发、逆向自发进行过程一般正向非自发、逆向自发进行过程31可逆反应与化学平衡可逆反应与化学平衡32(1)可逆反应可逆反应与化学平衡与化学平衡(2)标准平衡常数标准平衡常数K化化学学平平衡衡常常数数：任任何何可可逆逆反反应应，不不管管反反应应的的始始态态如如何何，在在一一定定温温度度下下达达到到化化学学平平衡衡时时，各各生生成成物物平平衡衡浓浓度度的的幂幂的的乘乘积积与与反反应应物物平平衡衡浓浓度度的的幂幂的的乘乘积积之之比比为为一一个个常常数数，称为化学平衡常数。称为化学平衡常数。它它表表明明了了反反应应体体系系内内各各组组分分的的量量之之间间的的相相互关系。互关系。可逆反
15、应与化学平衡可逆反应与化学平衡33(1)可逆反应可逆反应与化学平衡与化学平衡(2)标准平衡常数标准平衡常数K对于反应：对于反应：mA+nB pC+qD若为气体反应若为气体反应：KpPCPDpqPAPBm n=若为溶液中溶质反应若为溶液中溶质反应：KCCCCDpqCACBmn=可逆反应与化学平衡可逆反应与化学平衡34(1)可逆反应可逆反应与化学平衡与化学平衡(2)标准平衡常数标准平衡常数K化学平衡常数：化学平衡常数：KpPCPDpqPAPBm n=KCCCCDpqCACBmn=由由于于Kp 和和KC 都都是是把把测测定定值值直直接接带带入入平平衡衡常常数数表表达达式式中中计计算算所所得得，因因此
16、此它它们们均均属属实实验验平平衡衡常常数数(或或经经验验平平衡衡常常数数)。其其数数值值和和量量纲纲随随所所用用压压力力、浓浓度度单单位位不不同同而而不不同同，其其量量纲纲可可能能不不为为1(只只有有当当n=0时时量量纲纲为为1)，由由于于实实验验平平衡衡常常数数使使用用非非常常不不方方便便，因因此此国国际际上上现现已已统统一一改改用用标准平衡常数标准平衡常数。可逆反应与化学平衡可逆反应与化学平衡35(1)可逆反应可逆反应与化学平衡与化学平衡(2)标准平衡常数标准平衡常数K标标准准平平衡衡常常数数(也也称称热热力力学学平平衡衡常常数数) K的的表表达达式式(或定义式或定义式)为为:若为气体反应
17、若为气体反应: K =(PC/P)P(PD/P)q(PA/P)m(PB/P)n若为溶液中溶质反应若为溶液中溶质反应: K =(CC/C)P(CD/C)q(CA/C)m(CB/C)n可逆反应与化学平衡可逆反应与化学平衡36(1)可逆反应可逆反应与化学平衡与化学平衡(2)标准平衡常数标准平衡常数K与实验平衡常数表达式相比，不同之处在于：与实验平衡常数表达式相比，不同之处在于：a)每每种种气气体体物物质质的的平平衡衡分分压压均均应应除除以以标标准准压压,即对于气体物质用相对分压表示即对于气体物质用相对分压表示;b)毎毎种种溶溶质质的的平平衡衡浓浓度度项项均均应应除除以以标标准准浓浓度度,即对于溶液用
18、相对浓度表示。即对于溶液用相对浓度表示。因此，标准平衡常数没有量纲，即量纲为因此，标准平衡常数没有量纲，即量纲为1。标准压力标准压力P=100kPa,标准浓度标准浓度C=1.0molL1可逆反应与化学平衡可逆反应与化学平衡37(1)可逆反应可逆反应与化学平衡与化学平衡(2)标准平衡常数标准平衡常数K对于固体、纯液体，它们不出现在标准平衡常数对于固体、纯液体，它们不出现在标准平衡常数的表达式中。的表达式中。 例例 Zn(s)+2H+(aq) Zn2+(aq)+H2(g) K=(CH+/C)2(CZn2+/C)(PH2/P)标准平衡常数标准平衡常数K小结小结38a)K只与温度有关只与温度有关,而与
19、压力和浓度无关而与压力和浓度无关;b)在一定温度下在一定温度下,每个可逆反应均有其特定的每个可逆反应均有其特定的K ;c)K表达了平衡体系的动态关系表达了平衡体系的动态关系;d)K数值的大小表明了在一定条件下反应进行数值的大小表明了在一定条件下反应进行的程度；的程度；e)K数值很大表明反应向右进行的趋势很大，数值很大表明反应向右进行的趋势很大，达到平衡时体系将主要由生成物组成；达到平衡时体系将主要由生成物组成；f)K数值很小表明反应向右进行的趋势很小，数值很小表明反应向右进行的趋势很小，达到平衡时体系将主要由反应物组成。达到平衡时体系将主要由反应物组成。书写书写K表达式注意事项表达式注意事项K
20、中中,一一定定是是生生成成物物相相对对浓浓度度(或或相相对对分分压压)相相应应幂幂的的乘乘积积作作分分子子;反反应应物物相相对对浓浓度度(或或相相对对分分压压)相相应应幂幂的的乘乘积积作作分分母母。其其中中的的幂幂为为该该物物质质化化学学计计量方程式中的计量系数。量方程式中的计量系数。K中中,气气态态物物质质以以相相对对分分压压表表示示，溶溶液液中中的的溶溶质质以以相相对对浓浓度度表表示示，而而纯纯固固体体、纯纯液液体体不不出出现现在在K表达式中。表达式中。K表表达达式式必必须须与与化化学学方方程程式式相相对对应应，同同一一化化学学反应，方程式的书写不同时，反应，方程式的书写不同时， K数值也
21、不同。数值也不同。39多重平衡规则多重平衡规则40例例2-10已知下列反应在已知下列反应在1123K时的平衡常数：时的平衡常数： C(s)+CO2(g) 2CO(g) K1=1.3X1014 CO(g)+Cl2(g) COCl2(g) K2=6.0X103计算计算2COCl2(g) C(s)+CO2(g)+2Cl2(g)在在1123K的的K。解解2CO(g) C(s)+CO2(g) K1=1/ K12COCl2(g) 2CO(g)+2Cl2(g) K2 =1/(K2)2两式相加得两式相加得: 2COCl2(g) C(s)+CO2(g)+2Cl2(g)由多重平衡规则由多重平衡规则: K= K1K
22、2=1/ K1X1/(K2)210 有关化学平衡的计算有关化学平衡的计算41例例2-12在在250时时，PCl5(g)分分解解反反应应的的平平衡衡常常数数K。如如果果将将一一定定量量PCl5(g)放放入入一一密密闭闭容容器器中中，在在250、200kPa压压力力下下，反反应应达达到到平平衡衡，求求PCl5(g)的的分分解解百百分分率是多少？率是多少？解解 PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)初始量初始量/mol n 0.00 平衡量平衡量/mol nx x x总总n + x平衡摩尔分数平衡摩尔分数 nxn+xxn+xxn+xK=(PPCl3 /P)(PCl2 /P)(PPCl5 /
23、P)X有关化学平衡的计算有关化学平衡的计算42例例2-12PCl5(g)分解百分率是多少？分解百分率是多少？解解 PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)平衡摩尔分数平衡摩尔分数 nxn+xxn+xxn+xK= ( XP总总/P)2xn+x( XP总总/P)nxn+x( )22xn+x 2(nx)n+x2X2 = 1.78(n2x2)X2 = 2(x/n)2 x/n 68.7%K与与rGm43平衡常数也可以由化学反应等温方程式导出平衡常数也可以由化学反应等温方程式导出,根据根据rGm = rGm +RTlnQ 若若体体系系处处于于平平衡衡状状态态，则则rGm =0，并并且且反反应应熵熵
24、Q项项中中的的各各气气体体物物质质的的相相对对分分压压或或各各溶溶质质的的相相对对浓浓度度均均指指平平衡衡相相对对分压或平衡相对浓度分压或平衡相对浓度,亦即亦即Q= K。此时：此时：0 = rGm +RTlnK rGm =RTlnK lgK = rGm K与与rGm44lnK = rGm 根根据据化化学学反反应应的的等等温温方方程程式式，可可以以推推导导出出标标准准平平衡衡常常数数与与标标准准摩摩尔尔自自由由能能变变的的关关系系式式。显显然然，在在温温度度恒恒定定时时，如如果果我我们们已已知知了了一一些些热热力力学学数数据据，就就可可以以求求得得反反应应的的rGm ，进而求出该化学反应的，进而
25、求出该化学反应的K的数值。的数值。 反反之之，知知道道了了K的的数数值值，就就可可以以求求得得该该反反应应的的rGm的数值。的数值。 从从上上面面的的关关系系式式可可以以知知道道，在在一一定定的的温温度度下下，rGm 的代数值越小，的代数值越小，K的数值越大，反应进行的程度越大；的数值越大，反应进行的程度越大； 反反之之，rGm的的代代数数值值越越大大， K的的数数值值越越小小，反反应应进进行的程度越小行的程度越小 。化学平衡的移动化学平衡的移动45化学平衡移动方向判定法：化学平衡移动方向判定法：Q K 平衡逆向移动，直到新平衡；平衡逆向移动，直到新平衡；Q = K 仍处平衡状态，不移动。仍处
26、平衡状态，不移动。(2)压力对化学平衡的影响压力对化学平衡的影响46Q= xnK当当n 0时，即气体分子数增加的反应，时，即气体分子数增加的反应，Q K,平衡向逆反应方向移动。平衡向逆反应方向移动。结论：对于气体分子数增加的反应，结论：对于气体分子数增加的反应，加压对正反应不利。加压对正反应不利。(2)压力对化学平衡的影响压力对化学平衡的影响47Q= xnK当当n 0时，即气体分子数减小的反应，时，即气体分子数减小的反应，Q Pi。相相当当于于反反应应气气体体的的相相对对平平衡衡分分压压减减小小，则则对对于于n0的的反反应应，平平衡衡向向气气体体分分子子数数增增大大的的方方向移动。向移动。(2
27、)压力对化学平衡的影响压力对化学平衡的影响51恒温恒压恒温恒压例例2-16乙乙烷烷裂裂解解生生成成乙乙烯烯，已已知知在在1273K、100KPa下下，反反应应达达到到平平衡衡，PC2H6=2.65kPa, PC2H4=49.35kPa, PH2=49.35kPa,求求K。并并说说明明在在生生产产中中，通通过过在在恒恒温温恒恒压下加入过量水蒸气的做法来提高乙烯产率的原理。压下加入过量水蒸气的做法来提高乙烯产率的原理。解解C2H6(g)C2H4(g) + H2(g)K=(PC2H4/P)(PH2 /P)PC2H6 /P=(49.35/100)2= (2)压力对化学平衡的影响压力对化学平衡的影响52
28、恒温恒压恒温恒压解解C2H6(g)C2H4(g) + H2(g)K=(PC2H4/P)(PH2 /P)PC2H6 /P=(49.35/100)2在恒温恒压下加入水蒸气，由于总压不变，则在恒温恒压下加入水蒸气，由于总压不变，则各组分的相对分压减小，各组分的相对分压减小，Q K,平衡应向正平衡应向正反应方向移动。反应方向移动。(2)压力对化学平衡的影响压力对化学平衡的影响53恒温恒容恒温恒容若在恒温恒容下，向以达到平衡的体系加入惰若在恒温恒容下，向以达到平衡的体系加入惰性组分，此时气体总压力性组分，此时气体总压力P总总=Pi+P惰惰增加，增加，而各组分的分压而各组分的分压Pi保持不变保持不变, Q
29、 = K,平衡不发平衡不发生移动。生移动。对对于于一一般般的的只只有有液液体体、固固体体参参加加的的反反应应,由由于于压压力力的的影影响响很很小小，所所以以平平衡衡不不发发生生移移动动，因因此此，可以认为压力对液、固的反应平衡无影响。可以认为压力对液、固的反应平衡无影响。(3)温度对化学平衡的影响温度对化学平衡的影响54前前面面我我们们学学习习了了浓浓度度、压压力力对对化化学学平平衡衡的的影影响响，它它们们是是通通过过改改变变体体系系的的组组成成，使使反反应应商商Q改改变变，而而标标准准平平衡衡常常数数K并并不不改改变变，因因为为标标准准平平衡衡常常数数只只是是温温度度的的函函数数，其其值值大
30、大小小与与浓浓度度、压压力力无无关关，所所以以改改变变平平衡衡体体系系的的浓浓度度、压压力力时时，不不会会改改变变平平衡衡常常数数，只只会会使使平平衡衡组组成成发发生生变变化化。但但是是，温温度度的的变变化化将将直直接接导导致致K值值的的变变化化，从从而而使使化化学学平平衡衡发发生生移移动动，改改变变平平衡衡组组成成和和反反应应物物的平衡转化率。的平衡转化率。 (3)温度对化学平衡的影响温度对化学平衡的影响55lnK2K1 =rH mR( )T2T1T2T1在实验温度范围内，若视在实验温度范围内，若视rH m为常数时，为常数时，上式即为上式即为K与与T的关系。的关系。显然，温度变化使显然，温度
31、变化使K值增大还是减小与值增大还是减小与rH m的正、负有关。的正、负有关。(3)温度对化学平衡的影响温度对化学平衡的影响56lnK2K1 =rH mR( )T2T1T2T1小结小结a)T,平衡平衡 吸热反应吸热反应;b)T,平衡平衡 放热反应放热反应.(4)催化剂与化学平衡的关系催化剂与化学平衡的关系57定定义义：能能够够改改变变化化学学反反应应速速率率而而自自身身的的质量和性质在反应前后都不变的物质。质量和性质在反应前后都不变的物质。催催化化剂剂只只能能加加快快体体系系达达到到平平衡衡的的时时间间,而而不不能能改改变变体体系系的的平平衡衡组组成成,因因而而催催化化剂剂对对化学平衡的移动没有
32、影响。化学平衡的移动没有影响。582.影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素(1)浓度对反应速率的影响浓度对反应速率的影响(1.1)质量作用定律质量作用定律从大量的实验中发现，大多数化学反应，从大量的实验中发现，大多数化学反应，C反应物反应物增大，增大，V便增大。因此得到便增大。因此得到质量作用定律：质量作用定律：在恒温下，反应速率与各反应物浓度的相应幂的在恒温下，反应速率与各反应物浓度的相应幂的乘积成正比。对于一般反应乘积成正比。对于一般反应 mA+nB pC+qDV=kCACB(1)浓度对反应速率的影响浓度对反应速率的影响59V=kCACB反应速率方程：反应速率方程：K反反应应的的速
33、速率率常常数数,其其值值与与浓浓度度无无关关,但但受受反反应应温温度度影影响响。不不同同的的反反应应K值值不不同同，同同一一反反应应K值值与与浓浓度度无无关关，但但同同一一反反应应不不同同温温度下度下K值也不同。值也不同。(1)浓度对反应速率的影响浓度对反应速率的影响60V=kCACB反应速率方程：反应速率方程：K的的单单位位由由反反应应级级数数n=+来来确确定定，通通式式为mol1nLn1S1，和和称称为为反反应应物物A和和B的的反反应应级级数数， +称称为为总总反反应应级级数数。反反应应级级数数可可以以是是整整数数，也也可可以以是是分分数数，它它表表明明了了反反应应速速率率与与各各反反应应
34、物物浓浓度度之之间间的的关关系系，即即某某一一反反应应物物浓浓度度的的改改变变对对反反应应速率的影响程度。速率的影响程度。(1)浓度对反应速率的影响浓度对反应速率的影响61V=kCACB反应速率方程：反应速率方程： 反反应应的的速速率率方方程程一一般般是是通通过过实实验验得得到到的的，但但对对于于基基元元反反应应，可可以以根根据据反反应应方方程程式式直直接接写写出出。速速率率方方程程所所表表示示的的为为瞬瞬时时反反应速率。应速率。(1)浓度对反应速率的影响浓度对反应速率的影响62V=kCACB反应速率方程：反应速率方程：(1.2)反应级数反应级数基基元元反反应应: 反反应应物物经经一一步步反反
35、应应就就直直接接转转变为生成物的反应变为生成物的反应;非非基基元元反反应应:反反应应物物经经多多步步反反应应才才转转变变为生成物的反应为生成物的反应,也叫复杂反应。也叫复杂反应。(2)温度对反应速率的影响温度对反应速率的影响63(2.1)阿伦尼乌斯方程阿伦尼乌斯方程 1889年阿伦尼乌斯研究了蔗糖水解速率与温年阿伦尼乌斯研究了蔗糖水解速率与温度的关系，提出了反应速率常数与温度之间的经度的关系，提出了反应速率常数与温度之间的经验关系式验关系式阿伦尼乌斯方程：阿伦尼乌斯方程：k = AeEa/RT 用对数表示为：用对数表示为： lnk = Ea/RT +lnA 或或 lgk = Ea/2.303R
36、T +lgA (2)温度对反应速率的影响温度对反应速率的影响64(2.1)阿伦尼乌斯方程阿伦尼乌斯方程k = AeEa/RT 用对数表示为：用对数表示为： lnk = Ea/RT +lnA 或或 lgk = Ea/2.303RT +lgA A 指前因子；指前因子； Ea活化能；活化能；k反应速率常数；反应速率常数； R摩尔气体常数摩尔气体常数在温度变化不大的范围内在温度变化不大的范围内,A和和Ea可以视为常数。可以视为常数。从从式式中中可可以以看看出出,温温度度的的微微小小变变化化,都都将将导导致致k的的较大变化较大变化,从而引起反应速率的较大变化。从而引起反应速率的较大变化。(2)温度对反应
37、速率的影响温度对反应速率的影响65(2.1)阿伦尼乌斯方程阿伦尼乌斯方程lgk = Ea/2.303RT +lgA 对对同同一一反反应应，已已知知Ea和和某某温温度度T1的的速速率率常常数数k1,可可求求任任意意温温度度T2下下的的速速率率常常数数k2，或或已已知知两两个个温温度度下下的的速速率率常常数数，可求该反应的活化能可求该反应的活化能Ea。(2)温度对反应速率的影响温度对反应速率的影响66(2.1)阿伦尼乌斯方程阿伦尼乌斯方程lgk2 = Ea/2.303RT2 +lgA lgk1 = Ea/2.303RT1 +lgA lg = ()k2k1EaT2T1T1T2(2)温度对反应速率的影
38、响温度对反应速率的影响67(2.1)阿伦尼乌斯方程阿伦尼乌斯方程lg = ()k2k1EaRT2T1T1T2例例2-20 已已知知某某反反应应，当当温温度度从从27升升高高到到37时时，速速率率常常数数加加倍倍，估估算算该该反反应应的活化能。的活化能。解解 由由得得EaR X T2T1T1T2lg k2k1 X X X 310300300X310lg2=53.6kJmol1 (3)催化剂、催化作用与化学反应速率催化剂、催化作用与化学反应速率催催化化剂剂只只能能通通过过改改变变反反应应途途径径来来改改变变反反应应速速率率,但但不不能能改改变变反反应应的的焓焓变变(rHm)、反反应应方方向向和和限
39、限度。度。催化剂特点：催化剂特点：68(3)催化剂、催化作用与化学反应速率催化剂、催化作用与化学反应速率对对同同一一可可逆逆反反应应来来说说，Cat等等值值地降低了正逆反应的活化能。地降低了正逆反应的活化能。 Cat 具具有有选选择择性性。某某一一反反应应或或某某一一类类反反应应使使用用的的Cat往往往往对对其其它它反应无催化作用。反应无催化作用。催化剂特点：催化剂特点：69(3)催化剂、催化作用与化学反应速率催化剂、催化作用与化学反应速率对对同同一一可可逆逆反反应应来来说说，Cat等等值值地降低了正逆反应的活化能。地降低了正逆反应的活化能。 Cat 具具有有选选择择性性。某某一一反反应应或或某某一一类类反反应应使使用用的的Cat往往往往对对其其它它反应无催化作用。反应无催化作用。催化剂特点：催化剂特点：70
