无机化学 第三章《反应速率和化学平衡》

概述本章重点知识，部分公式无法打出

反应速率和化学平衡

• 反应速率的表示及反应机理
  • 平均速率
  • 瞬时速率
  • 反应机理
    • 基元反应
      • 反应物分子一步作用直接转化成产物的反应
    • 简单反应
      • 由一个基元反应构成N2O4=2NO2
    • 复杂反应
      • 2个或以上的基元反应构成
    • =（反应历程）化学反应所经历的途径
• 反应速率理论
  • 碰撞理论
    • 活化分子
      • 能量高于某个定值得分子
    • 有效碰撞
      • 活化分子
      • 方向适当
      • 碰撞
    • 活化能Ea
      • 能量分布图
      • Ea越大，活化分子百分数（f） 越小，反应越慢
      • • z碰撞频率
        • p取向因子
        • zo单位浓度时的碰撞频率
  • 过渡态理论
    • 活化络合物
    • 活化能△H = E正 - E逆
• 浓度对反应速率的影响
  • 影响因素
    • 内因：本性（物质的分子结构、化学键等）主要反映在Ea
    • 外因：反应条件（温度、浓度、催化剂）
    • 质量作用定律
      • k
        • 反应不同，k值不同
        • 催化剂
        • 温度
      • 注意
        • 只适用于基元反应
        • 以最慢的反应计算
        • 均匀体系中，纯s，q的浓度视为常数，不写入速率方程
  • 反应级数
    • 基元反应的α=a，β=b，复杂反应可通过实验确定值
• 可逆反应与化学平衡
  • 分压定律
    • pV=nRT
    • p=p1+p2+pi+。。
    • 应用：制备H2
  • 分体积定律
  • 可逆反应
    • Kc浓度平衡常数
    • Kp压力平衡常数
  • 标准平衡常数与等温方程
    • 等温方程
    • 相对压力
    • 相对压力商Qp
    • 反应方向判据
    • 最大转化率
• 催化剂
  • 特点
    • 高效性
    • 选择性
    • 同等程度加快正逆反应
    • 不能改变自发性、平衡常数
  • 原理
    • 改变反应途径，降低活化能
    • 生成不稳定的中间产物，中间产物再反应生成产物和原来的催化剂
  • • 均相催化
    • 多相催化
      • 反应在催化剂表面进行
      • 与催化剂表面积大小相关
      • 活性中心
  • 酶催化
    • 高效性
    • 选择性强
    • 温度酸碱度易使其失活
• 温度对反应速度的影响
  • 爆炸反应
  • 呈指数关系
  • 范托夫规则
    • • 温度升高使反应速率加快的主要原因，活化分子百分数f增大
  • 阿仑尼乌斯经验规则
    • • A指前因子，反应的特征常数
  • 不同的反应，Ea 越大，T 对 k 影响越大
  • 同一反应，低温时温度对反应速率 的影响较高温时大
• 化学平衡的移动
  • 浓度
  • 压力
  • 温度
  • 理查德原理：对平衡体系施加外力，平衡将沿着减少此外力的方向移动