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一、化学反应的热效应。
1.化学反应的反应热。
(1)反应热的概念:当化学反应在一定的温度下进行时,反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应,简称反应热。用符号Q表示。
(2)反应热与吸热反应、放热反应的关系。Q>0时,反应为吸热反应;Q<0时,反应为放热反应。
2.化学反应的焓变。
(1)反应焓变ΔH与反应热Q的关系。
对于等压条件下进行的化学反应,若反应中物质的能量变化全部转化为热能,则该反应的反应热等于反应焓变,其数学表达式为:Qp=ΔH=H(反应产物)-H(反应物)。
(2)反应焓变与热化学方程式。
把一个化学反应中物质的变化和反应焓变同时表示出来的化学方程式称为热化学方程式。
如:H2(g)+O2(g)=H2O(l);ΔH(298K)=-285.8kJ·mol-1。
3.反应焓变的计算。
根据标准摩尔生成焓,ΔfHmθ计算反应焓变ΔH。
对任意反应:aA+bB=cC+dD。
ΔH=[cΔfHmθ(C)+dΔfHmθ(D)]-[aΔfHmθ(A)+bΔfHmθ(B)]。
二、化学平衡。
1.化学反应速率。
(1)表达式:v=△c/△t。
(2)特点:对某一具体反应,用不同物质表示化学反应速率时所得的数值可能不同,但各物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中各物质的系数之比。
2.浓度对反应速率的影响。
(1)反应速率常数(K)。
反应速率常数(K)表示单位浓度下的化学反应速率,通常,反应速率常数越大,反应进行得越快。反应速率常数与浓度无关,受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响。
(2)浓度对反应速率的影响。
增大反应物浓度,正反应速率增大,减小反应物浓度,正反应速率减小。
增大生成物浓度,逆反应速率增大,减小生成物浓度,逆反应速率减小。
3.温度对化学反应速率的影响。
(1)经验公式。
式中A为比例系数,e为自然对数的底,R为摩尔气体常数量,Ea为活化能。
由公式知,当Ea>0时,升高温度,反应速率常数增大,化学反应速率也随之增大。可知,温度对化学反应速率的影响与活化能有关。
4.催化剂对化学反应速率的影响。
(1)催化剂对化学反应速率影响的规律:催化剂大多能加快反应速率,原因是催化剂能通过参加反应,改变反应历程,降低反应的活化能来有效提高反应速率。
(2)催化剂的特点。
催化剂能加快反应速率而在反应前后本身的质量和化学性质不变。催化剂具有选择性。催化剂不能改变化学反应的平衡常数,不引起化学平衡的移动,不能改变平衡转化率。
三、苯C6H6。
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