1 / 89

劝学名言

劝学名言 积土成山，风雨兴焉；积水成渊，蛟龙生焉； 积善成德，而神明自得，圣心备焉。故不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海。骐骥一跃，不能十步；驽马十驾，功在不舍。锲而舍之，朽木不折；锲而不舍，金石可镂。蚓无爪牙之利，筋骨之强，上食埃土，下饮黄泉，用心一也。蟹六跪而二螯，非蛇鳝之穴无可寄托者，用心躁也。是故无冥冥之志者，无昭昭之明；无惛惛之事者，无赫赫之功 ……. 课堂练习.

castor-carney
Download Presentation

劝学名言

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 劝学名言 积土成山，风雨兴焉；积水成渊，蛟龙生焉； 积善成德，而神明自得，圣心备焉。故不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海。骐骥一跃，不能十步；驽马十驾，功在不舍。锲而舍之，朽木不折；锲而不舍，金石可镂。蚓无爪牙之利，筋骨之强，上食埃土，下饮黄泉，用心一也。蟹六跪而二螯，非蛇鳝之穴无可寄托者，用心躁也。是故无冥冥之志者，无昭昭之明；无惛惛之事者，无赫赫之功……

  2. 课堂练习 1、已知某反应，正反应的活化能为150kJ/mol，逆反应的活化能为260kJ/mol；加入某种催化剂，使正反应的活化能降低了50kJ/mol，则加入催化剂前后，反应的焓变值分别为 （ ）kJ/mol。 A、-110，-160 B、110，160 C、110，110 D、-110，-110

  3. 2、反应: 2NO(g) + 2H2(g) = N2(g) + 2H2O(g)， 当c(NO)不变，c (H2)加倍，反应速率增加至原来的2倍；当c(NO)、c(H2)都增大一倍时，速率增大到原来的8倍，反应的速率方程为 ( ) A、r =kc2(NO)c(H2) B、r =kc(NO)c2(H2) C、r =kc(NO)c(H2) D、r =kc2(NO)c2(H2)

  4. 3、已知反应 BrO3-+5Br-+6H+=3Br2+3H2O 对H+是二级反应，对BrO3-、Br-均为一级反应，设此反应在酸性缓冲溶液中进行，若向1L上述溶液中加10ml 0.1mol/L HCl溶液并将溶液稀释至2L后，其反应速率变为处理前的几倍 ( ) A、2 B、1 C、1/16 D、1/4

  5. 4、某反应在 716K时，k1= 3.10×10-3L·mol-1·min-1，745K时，k2=6.78×10-3L·mol-1·min-1, 则该反应的级数和活化能分别为： A、1和-119.7kJ·mol-1 B、1和119.7kJ·mol-1 C、2和-119.7kJ·mol-1 D、2和119.7kJ·mol-1

  6. 1、已知某反应，正反应的活化能为150kJ/mol，逆反应的活化能为260kJ/mol；加入某种催化剂，使正反应的活化能降低了50kJ/mol，则加入催化剂前后，反应的焓变值分别为 （ ）kJ/mol。 A、-110，-160 B、110，160 C、110，110 D、-110，-110 催化剂同时降低正逆反应的活化能。

  7. 2、反应: 2NO(g) + 2H2(g) = N2(g) + 2H2O(g)， 当c(NO)不变，c (H2)加倍，反应速率增加至原来的2倍；当c(NO)、c(H2)都增大一倍时，速率增大到原来的8倍，此反应的速率方程为 ( ) A、r =kc2(NO)c(H2) B、r =kc(NO)c2(H2) C、r =kc(NO)c(H2) D、r =kc2(NO)c2(H2)

  8. 3、已知反应 BrO3-+5Br-+6H+=3Br2+3H2O 对H+是二级反应，对BrO3-、Br-均为一级反应，设此反应在酸性缓冲溶液中进行，若向1L上述溶液中加10ml 0.1mol/L HCl溶液并将溶液稀释至2L后，其反应速率变为处理前的几倍 ( ) A、2 B、1 C、1/16 D、1/4

  9. 4、某反应在716K时，k1= 3.10×10-3L·mol-1·min-1，745K时，k2=6.78×10-3L·mol-1·min-1,则该反应的级数和活化能分别为： A、1和-119.7kJ·mol-1 B、1和119.7kJ·mol-1 C、2和-119.7kJ·mol-1 D、2和119.7kJ·mol-1 分析：知k的单位，可推出反应级数。 由： r = k cn 有：1mol·L-1·min-1=(1L·mol-1·min-1) ×(1mol·L-1)n 得： n = 2 又：活化能Ea只能为正值，故答案只可能为D。

  10. Q ΔrGmӨ( T ) = -RT ln KӨ

  11. 练习1：硫酸铜有多种不同水合物，各级脱水反应的Kө分别为：练习1：硫酸铜有多种不同水合物，各级脱水反应的Kө分别为： (1) CuSO45H2O(s) = CuSO4 3H2O (s) + 2H2O (g) K1ө  (2) CuSO43H2O(s) = CuSO4 H2O (s) + 2H2O (g) K2ө (3) CuSO4H2O(s) = CuSO4 (s)+ H2O (g) K3ө ，为使CuSO4H2O保持稳定(既不风化也不潮解) , 容器中水蒸气 pr(H2O) 应为: A、K1ө<pr(H2O)<K3 ө B、 (K2ө)1/2 >pr(H2O)>K3 ө C、K1ө>pr(H2O)>K2 ө D、 K2ө>pr(H2O) >K3 ө 若要使CuSO43H2O(s) 保持稳定呢？

  12. 练习2、室温下，下述三个反应的Kө分别为： • H2 ( g ) + 1/2O2 ( g ) = H2O (g ) K1ө • N2 ( g ) + O 2 ( g ) = 2 NO ( g ) K2ө • 2NH3 (g) +5/2O 2 (g ) =2NO( g) +3 H2O ( g ) K3ө • 则反应 • (4) N2 (g)+3H2 (g) = 2NH3 (g) • 的平衡常数K4ө与前三个反应Kө的关系式为？

  13. 反应 练习3、已知 (400K)= -182.94kJ·mol-1 (800K)= -138.7kJ·mol-1 （1）求 298K 时的 与 （2）求400K 时反应达到平衡时，氧气的分压为多少？

  14. 练习1：硫酸铜有多种不同水合物，各级脱水反应的Kө分别为：练习1：硫酸铜有多种不同水合物，各级脱水反应的Kө分别为： (1) CuSO45H2O(s) = CuSO4 3H2O (s) + 2H2O (g) K1ө  (2) CuSO43H2O(s) = CuSO4 H2O (s) + 2H2O (g) K2ө (3) CuSO4H2O(s) = CuSO4 (s)+ H2O (g) K3ө ，为使CuSO4H2O保持稳定(既不风化也不潮解) , 容器中水蒸气 pr(H2O) 应为: A、K1ө<pr(H2O)<K3 ө B、 (K2ө)1/2 >pr(H2O)>K3 ө C、K1ө>pr(H2O)>K2 ө D、 K2ө>pr(H2O) >K3 ө 若要使CuSO43H2O(s) 保持稳定呢？

  15. (K1ө)1/2>pr(H2O)> (K2ө)1/2 分析：实为反应方向问题。 CuSO4H2O牵涉反应(2)和(3)。若(2)正向、(3)逆向，则意味着CuSO4H2O是稳定的。据等温方程： 当： pr2(H2O)＜K2ө，即pr(H2O)＜(K2ө)1/2，反应(2)正向。 当： pr(H2O)＞K3ө，反应(3)逆向进行。 若要使CuSO43H2O(s) 保持稳定呢？

  16. 练习2：室温下，下述三个反应的Kө分别为： • H2 ( g ) + 1/2O2 ( g ) = H2O (g ) K1ө • N2 ( g ) + O 2 ( g ) = 2 NO ( g ) K2ө • 2NH3 (g) +5/2O 2 (g ) =2NO( g) +3 H2O ( g ) K3ө • 则反应(4) N2 (g)+3H2 ( g ) = 2NH3 (g) 的平衡常数K4ө与前三个反应的平衡常数的关系式为: 经观察，有：(1) × 3 + (2) － (3) → (4) 则：K4ө = (K1ө)3 K2ө/K3ө

  17. 练习3 分析： （1）由G-H公式： Δr Gm⊖ (T) =Δr Hm⊖ (298K) -TΔr Sm⊖(298K)，代入数据，可算Δr Hm⊖ (298K) 、Δr Sm⊖(298K)。 （2）由ΔrGm⊖(400K)= -RTlnK⊖计算400K时K⊖ 又： K⊖ =1/[pr,e(O2)]1/2 得： pr,e(O2) = (K⊖)-2

  18. 第6章 化学平衡 主讲： 王日为

  19. 第6章 化学平衡 学习要点 1. 平衡常数及其意义 2. 等温方程式及其应用 3. 化学平衡移动规律

  20. 第1节 化学平衡常数 一、化学平衡：一定条件下，可逆反应进行到正、逆反应速率相等，反应物与产物浓度或分压不随时间而变化的状态。

  21. 共同点 • ΔrGm(T) = 0

  22. 共 同 点 减小反应物浓度 正反应速率减慢 增大反应物浓度 正反应速率加快 • 浓度、分压等宏观性质不随时间变化 • 暂时的、有条件的、相对的 动态平衡

  23. 反应aA(g) + bB(g) dD(g) + eE(g) 二、 平衡常数 (equilibrium constant) 1、实验（经验）平衡常数 （1）气相反应的经验平衡常数Kp 平衡分压pe(A) pe(B) pe(D) pe(E) e-equilibrium “ 平衡 ”

  24. ped(D) pee(E) 定义：Kp = pea(A) peb(B) Kp 的单位为 ( kPa∑ν ) or ( Pa∑ν ) ∑ν = (d + e) - (a + b)

  25. 例、 一定温度下，反应： H2(g) ＋ I2(g) 2HI(g)

  26. aA + bB dD + eE 定义 ced(D) cee(E) K c = cea(A) ceb(B) （2）溶液反应的经验平衡常数Kc 平衡浓度：ce(A) ce(B) ce(D) ce(E) Kc的单位为 (mol.L-1)∑ν， ∑ν= (d+e)-(a+b)。

  27. pe / p Ө = pr,e ， ce /c Ө = c r,e（纯数） 2、 标准平衡常数( KӨ) 将相对平衡浓度或相对平衡分压代入平衡常数表达式得标准平衡常数（无单位，量纲为1）。 下标 r,e表示相对平衡量。

  28. 气相反应 或：

  29. aA(aq) + bB(aq) dD(aq) + eE(aq) 或： 溶液中的反应

  30. K Ө= Kp（p Ө）-∑ν K Ө= Kc（c Ө）-∑ν， 当 ∑ν= (d+e) －(a+b) = 0时， 标准平衡常数与经验平衡常数数值相等。

  31. 3、关于平衡常数 （1）表达式与方程式书写形式一一对应；

  32. 如某温度下：N2(g) + 3 H2(g) 2NH3(g) • 1/2 N2(g) + 3/2 H2(g) NH3(g) = 5.7 × 104 [ =(5.7×104)1/2 [ =2.4 ×102

  33. （2）特征常数，与反应本性、温度相关，与浓度、压强无关；（2）特征常数，与反应本性、温度相关，与浓度、压强无关； （3）K 值大小可体现反应进行的完全程度(≥108)； （4）纯固体、纯液体参与反应，其浓度视为1，凡未列入平衡常数表达式中的各物质均不影响平衡。 (5) 稀溶液中，溶剂参与反应，其浓度视为1。

  34. 但: Fe3O4(s) + 4 H2(g) 3 Fe(s) + 4 H2O(g) r, r, 固体物质不写入表达式 Mg(OH)2(s) KspӨ 表达式? --即标准溶度积常数 KӨ Mg2++2OH-

  35. Cr2O72-＋H2O 2CrO42-＋2H+ 水不要写入表达式

  36. aA + bB dD + eE ΔrGm(T)= ΔrGmӨ(T)+ RT ln Q 4、ΔrGmӨ(T)与KӨ的关系 范特霍夫等温方程： ΔrGm(T) ：非标准态（任一状态）下的自由能变 ΔrGmӨ(T)：标准态下的自由能变

  37. 任一状态下的反应商 气相反应：

  38. 平衡 ΔrGm(T) = 0 平衡时：有 即：ΔrGmӨ(T)+ RT ln Q平衡 = 0

  39. ΔrGmӨ(T) = -RT lnKӨ

  40. ΔrGm(T)= ΔrGmӨ(T)+ RT ln Q 溶液中的反应

  41. 平衡 平衡时： ΔrGmӨ(T) = -RT lnKӨ

  42. 应用：计算反应的标准自由能变，代入该式，计算标准平衡常数。应用：计算反应的标准自由能变，代入该式，计算标准平衡常数。 • 标准自由能变Δr Gm⊖(T)如何计算： Δr Gm⊖(T)= Δr Hm⊖(298K) - T Δr Sm⊖(298K) ΔrGmӨ(T) = -RT lnKӨ

  43. 例、求298K 2SO2(g)+O2(g) 2SO3的K ⊖ 解： 2SO2(g) + O2(g) 2 SO3(g) ΔfGm ⊖/kJ.mol-1 -300.37 0 370.37 ΔrGm ⊖(298.15K) =2×(-370.37- 2×(-300.37) = -140 kJ.mol-1

  44. 查56.5的反对数，得 K⊖= 3.4×1024 由 ΔrGm⊖(T)= - RTln K⊖得

  45. ΔrGm(T)= ΔrGmӨ(T)+ RT ln Q ΔrGmӨ(T) = -RT lnKӨ 等温方程变换为:

  46. 利用等温方程,判断反应方向： Q ＞K ⊖，ΔrGm(T)＞0，反应逆向自发进行。 Q = K ⊖，ΔrGm(T) = 0，反应处于平衡态。 Q ＜K ⊖，ΔrGm(T)＜0，反应正向自发进行。

  47. 教材 127 面例6-3： 反应2H2(g) + O2(g) 2H2O(g) , 在2000K时，K⊖= 1.249×108，(1) 在H2(g)和O2(g) 分压均为1.0×104 Pa，水蒸气的分压为1.0×105 Pa的混合体系中，反应的ΔrGm为多少？判断在该条件下反应自发方向(2) 若H2(g) 和O2(g)的分压保持不变，水蒸气的分压最小为多大时，反应才不能自发进行？

  48. 解：2H2(g) + O2(g) 2H2O(g) (1) pr 1.0×104 /105 = 0.1 1.0×105 /105=1.0 (2) pr 1.0×104 /105 = 0.1 p(H2O)/105 (1) = －195.1 kJ·mol-1 Q ＜K⊖，ΔrGm(2000K)＜0，反应正向自发进行。

  49. ＞1.25×108 （2）当Q＞K⊖时, 反应正向非自发, 即： 即：pr(H2O)＞353.4 p(H2O) ＞353.4×1.0×105Pa = 3.534×107 Pa 反应不能正向自发进行

  50. 处理实际问题时，亦可用直接计算分压商或浓度商，将其与经验平衡常数Kp或 Kc比较，可得相同结论。

More Related