无机化学各章节第2章 化学反应的基本原理知识点

第二章 化学反应的基本原理知识点
一、基本概念：
体系和环境；状态和状态函数；过程和途径；热与功；相；化学计量数与反应进度；焓；熵；吉布斯自由能。

① 状态函数的特征：状态一定值一定，途殊回归变化等，周而复始变化零。

② 热和功（非状态函数）
符号：体系吸热 Q 为+ 体系放热 Q 为— 体系做功 W 为— 环境做功 W 为+ 体积功 ： W=－P 外·ΔV ③ 化学计量数与反应进度：
N 2 (g) + 3 H 2 (g) = 2 NH 3 (g)
化学计量数 ν(N 2）= -1 ν(H 2) =-3 ν(NH 3) = 2 反应进度1mol ：表示1mol N 2与3mol H 2作用生成2mol NH 3
12N 2 (g) + 3
2H 2 (g) = NH 3 (g) 化学计量数：ν(N 2）=－12 ν(H 2)=－3
2 ν(NH 3) = 1
反应进度1mol ：表示12mol N 2与3
2
mol H 2作用生成1mol NH 3
④ 熵：
S(g)>S(l)>S(s) ； S （复杂）> S(简单) ； 气体：S(高温) > S （低温）； S(低压) > S （高压）； 固~液相溶，S 增大； 晶体析出，S 减小；
气~液相溶，S 减小； 固体吸附气体，S 减小； 气体等温膨胀，S 增大 二、盖斯定律
总反应的反应热等于各分反应的反应热之和。

若反应①+反应②→反应③，则()()()312r m
r m r m H H H θ
θθ
∆=∆+∆
若反应①×2—反应②→反应③，则()()()3212r m
r m r m H H H θ
θθ∆=∆-∆
三、热力学第一定律：U Q W ∆=+ 四、化学反应的方向
(298.15)()r m B f m B
H k H B θθ
ν∆=∆∑
(298.15)()r m B m B
S k S B θθ
ν∆=∑
(298.15)()r m B f m B
G k G B θθν∆=∆∑
(注：指定单质通常为稳定单质的
()0f m H B θ∆=，()0f m G B θ
∆=
()()()
()T (298k)T 298r m r m r m r m r m G T H T S T H S K θθθθθ
∆=∆-∆≈∆-∆ 反应在标准状态下进行：
若()0r m
G T θ
∆<,则反应正向自发进行；
若()0r m G T θ
∆=,则反应处于平衡状态；
若()0r m G T θ∆>,则反应逆向自发进行。

五、标准平衡常数和反应商
① 反应()bB(aq)cC(s)(g)eE(aq)fF(l)aA g dD −−−→++++←−−−
达平衡
则标准平衡常数K θ
={
}{}{}{}
(D).()a
b (A)
.(B)d e p P C E C
p P C C θθθθ
（P θ
:100KPa C θ:1mol/L ）
反应商Q 的表观形式与K θ
相同，它是反应在某一状态时的值，其值可从0到某一数值；而K θ
是反应处于平衡状态时的值，在温度一定时为定值。

② 书写K θ
时注意： ⑴ 反应物做分母，生成物做分子；
⑵ K θ与温度有关而与浓度或压力无关； ⑶ K θ与反应方程式的写法有关。

如N 2 (g) + 3 H 2 (g) = 2 NH 3 (g) 1K θ
12N 2 (g) + 32
H 2 (g) = NH 3 (g) 21K K θθ≠ 1K θ=()
2
2K θ
⑷ 纯固体、纯液体或稀溶液中溶剂参与的反应，它们的浓度不必列
入K θ
表达式中。

如 ()3CaCO S = (S)CaO +()g 2CO K θ=
{}2
()P co P θ
227(aq)Cr O -
+2H O()
l 242r ()C O aq -+2()H aq +
K θ=
{}{}{}
2
2
24
22
7
()()(r )C CrO C C H C C C O C θ
θ
θ
-
+
-
③ 多重平衡规则：
反应①+反应②→反应③ ，则 3
K θ=12
K
K θθ 反应①×2—反应②→反应③ ，则3
K θ=()
212K K θθ 六、化学反应等温式
(T)(T)RTlnQ RTlnK ln G G RT Q r m r m
θθ∆=∆+=-+
Q>K θ 逆向移动 ；Q=K θ处于平衡 ； Q<K θ 正向移动 七、化学平衡的移动
①浓度、压力对平衡的影响
Q>K θ
逆向移动 Q<K θ
正向移动 ②温度对平衡的影响
由()(T)(T)T T G H
S T H S r m r m r m r m r m θ
θθθθ∆=∆-∆≈∆-∆
(T)ln G RT K r m
θθ∆=- (可求T 时的K θ
)
得2
21112ln r m H K T T K R T T θθ
θ⎛⎫∆-= ⎪⎝⎭
若0r m
H θ
∆>，正反应吸热，2
1T T >，则 21K K θθ
>；
12
Q K K θθ
=< 正向移动。

若0r m H θ∆<，正反应放热，21T T >，则21K K θθ<；
12
Q K K θθ=> 逆向移动。

八、化学反应速率的表示方法
反应aA bB yY zZ +=+
则(A)(B)(Y)(Z)
dC dC dC dC V adt bdt ydt zdt
====--
因;;;A
B Y Z V a V b V y V z =-=-==
则(A)(B)(Y)(Z)
A B Y Z dC dC dC dC V V dt V dt V dt V dt
=
===
九、影响化学反应速率的因素 ①浓度 基元反应：aA bB dD eE +=+
则()()a b V
k C A C B = 反应级数：a b +
非基元反应：cC dD eE fF +=+
则
()()x y V k C C C D = 反应级数：x y + x 值的确定：保持D 浓度不变，改变C 浓度，根据测出的V 求x 同理确定y 值。

②温度
221112ln
k T T Ea k R T T ⎛⎫
-= ⎪⎝⎭
③催化剂 催化剂的加入改变了反应历程，降低了活化能，故能显著地增加反应速率。