【正文】 （N2O5）= 2 如上例：設(shè)體積為1升，則反應(yīng)了100秒后： ξ= 103/2 = 103/4 = 103 mol∴用不同的物質(zhì)的變化計(jì)算的反應(yīng)進(jìn)度都是一樣的，但ξ的數(shù)值與反應(yīng)方程式寫法有關(guān)。 s 1 三種表示速率間關(guān)系： 這種比例關(guān)系與反應(yīng)的計(jì)量數(shù)有關(guān)。 L1 s100————1001001033002001037004001041000300104170070010421004001042800700104二、化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)反應(yīng)物或生成物濃度變化的正值（絕對(duì)值）例21：在CCl4中： 2N2O5 = 4NO2 + O2在一定的時(shí)間間隔：△t = t2t1， △[N2O5] = [N2O5] 2[N2O5] 1平均反應(yīng)速率： 經(jīng)過的時(shí)間s時(shí)間的變化Δt（s）[N2O5]mol會(huì)利用理想氣體方程式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。② 需注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)； 一般的反應(yīng)常在恒壓條件下進(jìn)行。 SO3 + H2O → H2SO4%的硫鐵礦，%的硫酸多少噸？ 由于生產(chǎn)條件、操作技術(shù)的影響，物料的損耗，產(chǎn)率不可能達(dá)到100%，實(shí)際產(chǎn)量比理論產(chǎn)量要低。 可根據(jù)反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量比，或物質(zhì)的量之比來進(jìn)行計(jì)算。參加化學(xué)反應(yīng)前各種物質(zhì)的總質(zhì)量等于反應(yīng)后全部生成物的總質(zhì)量。例11：已知在250℃時(shí)PCl5能全部氣化，并部分離解為PCl3和Cl2。 A、容器中注入30mL N2 ， 壓力為300mmHg B、容器中注入20mL O2 ， 壓力為200mmHg C、容器中注入30mL N2 + 20mL O2， 壓力為500mmHg 即：P總= ∑Pi Pi：分壓力（簡(jiǎn)稱分壓），氣體混合物中各組分氣體的壓力，等于該氣體單獨(dú)占有與混合氣體相同體積時(shí)所產(chǎn)生的壓力。三、理想氣體狀態(tài)方程： PV=nRT PVnTR標(biāo)準(zhǔn)單位Pam3molKR：常數(shù)，可由實(shí)驗(yàn)測(cè)得： 1 （0℃），103m3 這是理想氣體的狀態(tài)方程式，而實(shí)際上氣體分子本身必然占有體積，分子之間也具有引力，因此應(yīng)用該方程進(jìn)行計(jì)算時(shí)，不可避免地存在偏差。 氣體的存在狀態(tài)主要決定于四個(gè)因素：P、V、T、n，而幾乎與它們的化學(xué)組成無關(guān)。gL混合物： 也存在如上關(guān)系：H2S溶于水為一相 SS混合物制成合金時(shí)為一相。 固體（s）：具有一定體積、一定形狀及一定程度的剛性。 氣體（g）：擴(kuò)散性和可壓縮性 3. 注意理論與實(shí)際的聯(lián)系對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和利用理論知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的總結(jié)，是發(fā)現(xiàn)知識(shí)的最好方法以上是供同學(xué)們參考的學(xué)習(xí)方法，根據(jù)自己的實(shí)際情況，采用不同的學(xué)習(xí)方法，把別人的優(yōu)勢(shì)學(xué)到手，一定能學(xué)好無機(jī)化學(xué)課程。學(xué)習(xí)方法：，勤思考；無機(jī)化學(xué)是以一門實(shí)驗(yàn)為主的學(xué)科，培養(yǎng)與提高學(xué)生的動(dòng)手能力，是無機(jī)化學(xué)的基本要求之一。　　2. 作好課堂筆記. 留下一定的空白處, 做標(biāo)記, 提出問題, 寫出結(jié)論。 另外，隨著化學(xué)在不同領(lǐng)域中的應(yīng)用，又產(chǎn)生了許多應(yīng)用化學(xué)：如工業(yè)化學(xué)、高分子化學(xué)、放射化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、生物化學(xué)、半導(dǎo)體化學(xué)等等。 化學(xué)是一門基礎(chǔ)學(xué)科，它是在分子、原子或離子等層次上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)以及可能發(fā)生的變化和變化中的能量轉(zhuǎn)換?；瘜W(xué)理論已滲透到許多技術(shù)學(xué)科當(dāng)中，如采礦和冶金工業(yè)的需要，推動(dòng)了無機(jī)和分析化學(xué)的發(fā)展；紡織、印染、煤、石油的綜合利用又使有機(jī)化學(xué)向前邁進(jìn)了一大步。三、本課程的目的及主要內(nèi)容：目的：化工專業(yè)一門重要的基礎(chǔ)課，是后續(xù)化學(xué)課程的基礎(chǔ)主要內(nèi)容：主要是研究無機(jī)物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備、應(yīng)用以及其變化的基本原理?！?二 習(xí)題與答疑課　　 目的: 解決課程的疑難問題　　 形式: 講解習(xí)題, 作業(yè)中存在問題, 自由解答疑難問題　　 方式: 每周一次, 每次2學(xué)時(shí), 從第二周開始　　 要求: 在筆記或講義中標(biāo)明疑問, 做記號(hào), 在答疑課堂向教師請(qǐng)教和探討. 沒有問題的同學(xué)可以不參加答疑課. 學(xué)習(xí)方法： 多提問，常討論無機(jī)化學(xué)內(nèi)容豐富，又抽象，僅依靠個(gè)人苦思冥想，學(xué)習(xí)效果往往不佳。對(duì)于在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題，除了仔細(xì)聽老師的講解以外，還需要結(jié)合理論課學(xué)過的基本知識(shí)，多動(dòng)腦，多思考，主動(dòng)接受無機(jī)化學(xué)的基本理論，才能牢固掌握具體的操作方法。第一章 物質(zhì)及其變化第一節(jié) 物質(zhì)的聚集狀態(tài)體系：被研究的對(duì)象，例如一個(gè)燒杯中的溶液一、 物質(zhì)的聚集狀態(tài)：氣、液、固為三種聚集狀態(tài)，各具特征，在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化。 二、 物質(zhì)的聚集狀態(tài)和相： 反映這四個(gè)物理量之間關(guān)系的式子叫氣體狀態(tài)方程式。對(duì)于常溫常壓下的氣體，這種偏差很小，隨著溫度的降低和壓力的增大，偏差逐漸增大。 理想氣體定律同樣適用于混合氣體： PiV = niRT ， P總V = n總RT ==== ∑PiV = ∑niRT Pi：分壓； V：總體積 分壓的計(jì)算： P總可通過壓力表測(cè)出，Pi則很難被直接測(cè)出，可通過分析、計(jì)算求得： PiV = niRT （1） P總V = n總RT （2） 由（1）247。在250℃時(shí)全部氣化后。 二、 應(yīng)用化學(xué)方程式的計(jì)算： 例13 某硫酸廠以硫鐵礦（FeS2）為原料生產(chǎn)硫酸，其基本反應(yīng)為： 三、化學(xué)反應(yīng)中的能量關(guān)系化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是化學(xué)鍵的重組。這里的恒壓條件是因?yàn)榉磻?yīng)在敞口容器中進(jìn)行，反應(yīng)體系與外界壓力（大氣壓）相等。 ③ 注明反應(yīng)的溫度壓力。第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率定義及表示方法不同的反應(yīng)進(jìn)行的快慢不一樣。 L1Δ[N2O5]mol 從表中可以看出：反應(yīng)進(jìn)行了100秒時(shí)： VN2O5 = |（ ） /(1001)|= 103mol s 1 VO2 = |247?！啾硎痉磻?yīng)速率時(shí)必須指明具體物質(zhì)。 如上例，若寫成： N2O5 = 2NO2 + ， 則：ξ = 103/1 = 103/2 = 103/ = 103 mol例22：50ml C（ H2SO4） =，求 NaOH的濃度？解：反應(yīng)方程式為： H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O ξ= 50/1 = C（ NaOH）40/2 ∴ C（ NaOH） = …… = mol/L第二節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率理論一、 反應(yīng)速率的有效碰撞理論 1918年，路易斯（）提出反應(yīng)速率的碰撞理論，認(rèn)為參加化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)的分子、原子或離子要發(fā)生反應(yīng)的必要條件是這些分子、原子或離子要相互碰撞。L1L1 能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞稱為有效碰撞。 ∴須分子的運(yùn)動(dòng)速率足夠大，有足夠的動(dòng)能才能相互碰撞；而且分子還須有足夠的能量，碰撞時(shí)原子的外電子層才能相互穿透，電子重新排列，舊鍵破裂形成新鍵。 分子的能量分布 P35 圖25 E臨界E平均之差為活化能。 可以通過加入催化劑等手段降低活化能。同一化學(xué)反應(yīng)，由于催化劑的使用，活化能相差很大，這些現(xiàn)象引起人們對(duì)反應(yīng)實(shí)際進(jìn)行途徑的研究。P37圖26 A…B…C： （過渡態(tài)）舊鍵部分破壞，新鍵部分生成 動(dòng)能 → 勢(shì)能 → 動(dòng)能 反應(yīng)分子與生成物分子之間存在著一個(gè)能峰Eac，反應(yīng)物分子所具有的能量必須越過這個(gè)能峰才能進(jìn)行反應(yīng)。 三、反應(yīng)機(jī)理（反應(yīng)歷程） 指反應(yīng)實(shí)際進(jìn)行的途徑，根據(jù)反應(yīng)機(jī)理，將化學(xué)反應(yīng)分為：① 基元反應(yīng) 由反應(yīng)物的活化分子之間的碰撞，一步就可以完成的反應(yīng)稱為基元反應(yīng)。② 非基元反應(yīng) 2H2（g）+2NO（g）→ N2（g）+ 2H2O（g） 由兩個(gè)基元反應(yīng)組成: 第一步：2NO + H2 = N2 + H2O2 第二步：H2 + H2O2 = 2H2O 第三節(jié) 影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素首先是反應(yīng)物的本性和反應(yīng)歷程，其次是濃度、溫度、催化劑等外界條件。 對(duì)于指定反應(yīng)，k與溫度、催化劑有關(guān)，而與濃度無關(guān)。 例：2H2 + 2NO = N2 + 2H2O 測(cè)得V = k[H2][NO] 2 ∴總反應(yīng)級(jí)數(shù)：三級(jí)，對(duì)H2來說一級(jí)，對(duì)NO來說二級(jí)。min1110410210621041021063104102106① 寫出上述反應(yīng)的速率方程,反應(yīng)級(jí)數(shù)？ mol1mol1 對(duì)大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)來說，溫度↑，反應(yīng)速率加快。用過渡狀態(tài)理論來解釋： 降低反應(yīng)活化能，使活化分子總數(shù)和百分?jǐn)?shù)都增大。第四節(jié) 化學(xué)平衡一、 化學(xué)反應(yīng)的可逆性和化學(xué)平衡 不可逆反應(yīng)：反應(yīng)幾乎可完全轉(zhuǎn)變?yōu)樯晌?，而在同樣條件下，生成物幾乎不能轉(zhuǎn)回反應(yīng)物。動(dòng)態(tài)平衡（表觀上各物質(zhì)的濃度不變，實(shí)際上，正逆反應(yīng)正在進(jìn)行）二、 平衡常數(shù)平衡常數(shù) ①濃度平衡常數(shù)Kc 一般式：aA + bB =cC + Dd令（c+d）（a+b）= Δn 則Kc的量綱為（mol/L）Δn②壓力平衡常數(shù)Kp 一般式：aA（g）+ bB（g）= cC（g）+ dD（g）令（c+d）（a+b）= Δn 則Kp的量綱為（KPa）Δn或PaΔn③熱力學(xué)平衡常數(shù)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)KΘ將濃度換算成相對(duì)濃度，分壓換算成相對(duì)分壓（無量綱） 如：CO（g）+ H2O（g）= CO2（g）+ H2（g）④ K隨溫度而變,使用時(shí)須注意相應(yīng)的溫度. 平衡常數(shù)的意義 ① 判斷可逆反應(yīng)平衡狀態(tài)和反應(yīng)進(jìn)行方向的依據(jù)。α某一反應(yīng)物反應(yīng)的完全程度。 設(shè)CO的轉(zhuǎn)化率為α。 濃度對(duì)平衡移動(dòng)的影響 加入反應(yīng)物或取去生成物使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)， 例5：在例1（即P47，例2）的平衡體系中，再加入Fe2+，使增加的Fe2+，問（1）平衡向什么方向移動(dòng)； （2）再次建立平衡時(shí)，各物質(zhì)的濃度。 例6：P52例5 能峰降低，V正↑，V逆↑，但V正= V逆的位置不變。 第五節(jié) 反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的綜合應(yīng)用要設(shè)計(jì)一個(gè)化工生產(chǎn)過程，首先要考慮成本，∴在反應(yīng)能夠?qū)嵤┑那闆r下，考慮：充分利用原料，提高產(chǎn)量，縮短生產(chǎn)周期，降低成本。 ④ 催化劑，考慮催化劑的催化性、活化溫度、價(jià)格、催化劑中毒等問題。 掌握化學(xué)平衡概念及平衡移動(dòng)的規(guī)律，能熟練地利用Kc、Kp計(jì)算平衡組成，理解反應(yīng)速率和化學(xué)平衡在實(shí)際應(yīng)用中需要綜合考慮的必要性。如離子型化合物：NaCl、KCl、NaOH、KOH等 強(qiáng)極性鍵化合物：HCl，H2SO4 （H+ + HSO4）等 離子遷移速度的變慢，因此，根據(jù)溶液的導(dǎo)電度測(cè)得的電離度就降低了，這時(shí)測(cè)得的電離度稱為表觀電離度。 一、水的離子積 實(shí)驗(yàn)表明，純水也有微弱的導(dǎo)電性K = [H+][OH]/[H2O] Kw：常數(shù) 在純水中加入酸，[H+]↑，[OH]↓， [H+] = [OH]時(shí)， 中性， [H+] = 107，PH = 7 [OH] = m10nmol/L， POH = lg（m10n）= n lgm H+而采用復(fù)合指示劑，可以使所顯示的PH值范圍更窄。電離度（α） 如上：（1）（2）對(duì)于總反應(yīng)：H2S = 2H+ + S2 即（1）+（2）Ka = [H+]2[S2]/[H2S] = Ka1Ka2∴在相同條件下，如有兩個(gè)反應(yīng)方程式相加得第三個(gè)方程式，則第三個(gè)方程式的平衡常數(shù)為前兩個(gè)反應(yīng)方程式平衡常數(shù)之積。 加入NH4Cl → NH4+ + Cl一元弱堿：[OH] =KbC堿/C鹽注意：（NH4）2SO4 ： [OH] = KbC堿/(2C鹽)二、緩沖溶液 緩沖溶液可用于控制溶液的PH值。 H2O反應(yīng)前濃度103反應(yīng)后濃度0+103PH = 討論：下列各對(duì)溶液以等體積混合，指出哪些可以作為緩沖溶液？為什么？（1） （5）一定范圍內(nèi)發(fā)揮作用（177。鹽本身不具有H+或OH，但呈現(xiàn)一定酸堿性，說明發(fā)生了鹽的水解作用，即鹽的陽(yáng)離子或陰離子和水電離出來的H+或OH結(jié)合生成弱酸或弱堿，使水的電離平衡發(fā)生移動(dòng)。（Ka = 105）Ac+ H2O =HAc+OHC始00C平衡XXKh = X2/（）= Kw/Ka = 1014/(105)= 1010∵X較小，∴ ≈ ∴PH = 14（106）= h = X/100% = 103 %從而可以知道：Ac水解的部分很少，溶液中主要以Ac形式存在。 NH4+ + H2O =NH3H2O = NH4+ + OH （2） （3）方程（1）實(shí)質(zhì)為水解方程，（1）=（2）+（3）由（1）式得： （Kb=[NH4+][OH]/[ NH3 Kb↓，Kh↑，即生成的堿愈弱，水解程度愈大。已知：Kb=105NH4++ H2O =NH3 NH4+ + Ac + H2O = NH3 Kh = [NH3H2O][H