化学反应的基本规律

一、内容提要：本讲主要是讲解化学反应速率、焓、熵与熵变、吉布斯自由能、化学平衡等问题。

二、本讲的重点是：影响化学反应速率的因素、热力学能与热力学第一定律、焓、化学平衡特征及平衡常数表达式、影响化学平衡的移动的因素。

本讲的难点是：熵与熵变、吉布斯自由能、反应温度对吉布斯自由能变及反应方向的影响、反应的标准摩尔吉布斯自由能变

三、内容讲解：

1、 化学反应速率

化学反应速率：通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。浓度一般用摩尔浓度，时间则根据反应的快慢用秒、分或小时等。

影响化学反应速率的因素：

（一）浓度对反应速率的影响

质量作用定律：对一些简单的化学反应来说，反应速率与反应物浓度（以方程式中该物质的系数为指数）的乘积成正比。这一结论叫做质量作用定律。

对于某一反应一般可表示为：aA+bB→eE+dD

v=k·［A］a·［B］b—反应速率方程式，又称作质量作用定律表达式。

式中k是一个比例常数，叫做反应速率常数，它的物理意义是各反应物浓度等于1mol·dm-3时，反应速率的大小，对于一个给定的反应，k值与反应物的浓度无关，只随温度而变。

在反应速率方程式中，浓度项的指数总和（a+b）叫做反应的级数。

注意：上面的关系式只适用于基元反应。

基元反应：反应物分子只经过一步反应就直接转变为产物分子（这种由一个基元反应组成的反应叫做简单反应）。

在化学反应中，只有极少数的反应，反应物到生成物是一步完成的，即反应为分子相互作用，直接生成生成物分子，但极大多数反应是分成几步的，即几个连续过程来进行的，是非基元反应，也可说是几个基元反应组成的复杂反应，这时的质量作用定律虽然适用于每一个过程，但往往不适用于总的反应。