无机及分析化学知识总结

第一章气体及热化学方程式

1.1气体

气态方程式（克拉伯龙方程）：联系体积、压力、和温度之

间关系的方程。1atm=100kPa

分压：在相同温度下，某组分气体占据与混合气体相同体积

时对容器所产生的压力；（1）一种气体产生的压力与其它气

体存在无关；（2）混合气体的总压为各组分气体的分压之和。

分体积：在相同温度下，组分气体具有和混合气体相同压力

时所占的体积。

道尔顿分压定律：在温度与体积恒定时，混合气体的总压力

等于组分气体的分压力之和。

1.2过程：体系状态的变化。恒温过程、恒容过程、恒压过程、

绝热过程；

1.3状态和状态函数

状态：体系的一系列物理量的总和。

如：确定一瓶气体的状态，需用p、V、T、n来表示

状态函数：确定体系热力学状态的物理量。一个状态函数就

是体系的一种性质。

状态函数特点：

⑴体系状态一定，状态函数有一定值

⑵体系发生变化时，状态函数的变化只取决于体系的初态和

终态，而与变化的途径无关。

⑶体系发生变化后，体系一旦恢复到原来的状态，状态函数

恢复原值。

状态函数相互关联的三个特征可概括：

"状态函数有特征，状态一定值一定，殊途同归变化等，周

而复始变化零。"

24、热和功

热：由于温度不同在体系和环境之间传递的能量形式。用Q表示，热与途径有关，不是状态函数。

功：除热之外，其它各种被传递的能量，用w表示

热和功的符号：⑴体系吸收热量 Q＞0；体系放热 Q＜0

⑵环境对体系做功 w＞0；体系对环境做功 w＜0

5、热力学能(内能)：热力学体系内部的能量总和，用U表示

内能是体系本身的性质，仅取决于体系的状态，故内能是状态函数。

二、化学反应中的能量关系

1、定压反应热、焓和焓变

化学反应一般在恒压敞口容器中进行，对于只作体积功不做其它功的体系，

U、p、V都是状态函数，所以U＋pV也是状态函数，在热力学上，将U+pV定义为型的状态函数，叫做焓，用H表示。

规定：在反应中，＞0 吸热反应

＜0 放热反应

2、热化学方程式

凡注明热效应的化学方程式，叫做热化学方程式。

(中学用)

书写热化学方程式：

⑴注明反应的条件：

不标温度，指298K(25℃)

热力学上的标准状态：P：100kPa T任意

气体：具有理想气体性质的纯气体

纯液体、纯固体浓度为1 的溶液

⑵注明物质的聚集状态

⑶焓变必须与化学方程式相对应

3、生成焓

⑴标准摩尔生成焓：标准状态下，由元素的最稳定单质化合物生成1 纯化合物时的反应焓变叫做该化合物的标准摩尔生成焓。用表示。

⑵稳定单质的为零。

4、盖斯定律：在定压下，反应的热效应只与反应物的始态和终态有关，而与变化的途径无关。

如：⑶不能由实验测定

⑴

⑵

⑴－⑵＝⑶

∴＝－＝

5、由计算

例1：P9 1-3

补充练习：1、已知温度在298K，压力在100kPa下，

⑴

⑵

试求：⑶的的值

解：反应⑶＝反应⑴+2反应⑵

则：＝

2、已知、、的分别为、、，计算下列反应在298.15K时的值。

解：

＝

3、已知甲醇燃烧反应的反应热为，即

⑴

⑵

⑶

试求：值

解：据⑵可知＝

据⑶

据反应⑴

小结：通过本章内容，应掌握理想气体状态方程、道尔顿分压定律及有关焓变的计算，理解焓、焓变的含义，了解热力学中的术语。

作业：P11 5、12

4

5

7

第二章化学反应速率与化学平衡

8

§2.1 化学反应速率

一、化学反应速率

化学反应速率是衡量化学反应快慢的物理量。通常以单位时间内反应物或生成物浓度变化的正值表示。

二、表示方法

1、平均速率

2、瞬时速率：时，平均速率的极限

某一化学反应，用各组分的浓度变化表示的反应速率之比，等于各自计量系数之比。

三、化学反应速率的实验测定

实验上测定的是某反应体系中不同时间t时某一组分的浓度，由此画c－t曲线，时间t时反应速率通过求t所对应的曲线上的斜率来得到。

需要说明的是，用这种方法测反应速率时，化学反应的速率必须足够慢，以使在测量的时间内浓度没有明显的变化。否则会导致测定结果有极大的误差。

§2.2 化学反应速率理论简介

一、有效碰撞理论

1、有效碰撞：能够发生化学反应速率的碰撞

2、活化分子与活化能

活化分子：具有足够能量能发生有效碰撞的分子。

活化能

分解反应的活化能为102.1 ，意思是活化每摩尔的分子必须吸收102.1 的能量。

反应速率与活化能的关系：＞400 的反应属于慢反应

＜40 的反应属于快反应

在一定温度下，越大，活化分子百分数越小，有效碰撞次数少，反应速率越慢。

反之，越小，活化分子百分数越大，有效碰撞次数多，反应速率越快。

3、反应物分子碰撞的取向

碰撞时，反应物分子必须有恰当的取向，使相应的原子能相互接触而形成生成物。

二、过度状态理论

过度状态理论认为：化学反应并不是通过反应物分子的简单碰撞完成的，在反应物到生成物的转变过程中，先形成一种过渡状态，即反应物分子活化形成配合物的中间状态。

过渡状态－活化配合物

§2.3 影响化学反应速率的主要因素

一、浓度分压对反应速率的影响