而在723K和pS03)=1.0×103Pa、pS02)=pO)=1.0×10pa的非标准态下， △Gm(723K)>0,反应不能自发向右进行。 ,反应体系必须不作非体积功（或者不受外界如场的影响），反之，判据将 不适用。例如： 2NaCI(s)—→2Nas)+C(g), △Gm>0 按热力学原理此反应是不能自发进行的，但如果采用电解的方法环境对体系作 电功)，则可以强制其向右进行。 最后，必须提到△Gm<0的某些反应，例如 H2(g)+1V202(g)→H200 在298.15K、标准态下的 (298.15K)=-237.129 kJ-mor<0按理说应该 能自发向右进行，但因反应速率极小而实际上可以认为不发生，若有催化剂或点 火引发则可剧烈反应甚至还会发生爆炸。 自1889年瑞典人阿仑尼乌斯(Arrhenius)提出反应活化能概念以来，化学教 有界对其定义有不同的说法。本书采用的是近20多年来国内学术界趋于采用的 托尔曼(Tolman)的说法。 2-2化学反应速率 不同的化学反应，有些进行得很快，几乎在瞬间完成，例如火药爆炸、酸碱 中和等。有些却很慢，例如，在常温下，氢和氧化合成水的反应，从宏观上几乎 察觉不出来：又如，煤、石油在地壳内的形成历时几十万年。 22-1反应速率定义 1传统的定义 为了定量地比较反应进行的快慢，必须介绍反应速率的概念。传统的说法， 反应速率是指在一定条件下单位时间内某化学反应的反应物转变为生成物的速 率。对于均匀体系的恒容反应，习惯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 而且习惯取正值 "浓度单位通常用mo 快慢， 分别用秒(s以分(min)或小时h)等表示。这样，化学反应速率的单位可 为mol-Ls"、mol-Lmin、mol-Lh。 例如，在给定条件下，合成氨反应： N2+3H2→2NH3 起始浓度/molL 2.0 3.0 0 2s末浓度/mo1L11.8 24 0.4 该反应平均速率若根据不同物质的浓度变化可分别表示为：
而在 723K 和 p(SO3) = 1.0×108Pa、p(SO2) = p(O2) = 1.0×104Pa 的非标准态下， ΔrGm(723K) > 0, 反应不能自发向右进行。 3. 反应体系必须不作非体积功(或者不受外界如“场”的影响)，反之，判据将 不适用。例如： 2NaCl(s) — → 2Na(s) + Cl2(g), ΔrGm > 0 按热力学原理此反应是不能自发进行的，但如果采用电解的方法(环境对体系作 电功)，则可以强制其向右进行。 最后，必须提到 ΔrGm< 0 的某些反应，例如： H2(g) + 1/2O2(g) — → H2O(l) 在 298.15K、标准态下的 (298.15K) = -237.129 kJ·mol-1 < 0 按理说应该 能自发向右进行，但因反应速率极小而实际上可以认为不发生，若有催化剂或点 火引发则可剧烈反应甚至还会发生爆炸。 自 1889 年瑞典人阿仑尼乌斯(Arrhenius)提出反应活化能概念以来，化学教 育界对其定义有不同的说法。本书采用的是近 20 多年来国内学术界趋于采用的 托尔曼(Tolman)的说法。 2-2 化学反应速率 不同的化学反应，有些进行得很快，几乎在瞬间完成，例如火药爆炸、酸碱 中和等。有些却很慢，例如，在常温下，氢和氧化合成水的反应，从宏观上几乎 察觉不出来；又如，煤、石油在地壳内的形成历时几十万年。 2-2-1 反应速率定义 1．传统的定义 为了定量地比较反应进行的快慢，必须介绍反应速率的概念。传统的说法， 反应速率是指在一定条件下单位时间内某化学反应的反应物转变为生成物的速 率。对于均匀体系的恒容反应，习惯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，而且习惯取正值。浓度单位通常用 mol·L-1，时间单位视反应 快慢，可分别用秒(s)、分(min)或小时(h)等表示。这样，化学反应速率的单位可 为 mol·L-1 ·s -1、mol·L-1·min-1、mol·L-1·h-1. 。 例如，在给定条件下，合成氨反应： N2 + 3H2 ─→ 2NH3 起始浓度/mol·L-1 2.0 3.0 0 2s 末浓度/mo1·L-1 1.8 2.4 0.4 该反应平均速率若根据不同物质的浓度变化可分别表示为：
iQN2)=-c0N2.-0.8-20mol-0.1mo1.1g d (2-0)9 0,=-cgl.-24-30mo1-L=03m1-dg At (2-0s CNE)=AcQNE2-0.4-0)mol0m (2-0)3 式中：△1表示反应的时间，△cN2以、△cH以、△cNH)分别表示△1时间 内反应物N2、H2和生成物NH3浓度的变化。 显然，在这里0N,:包，：吗)=1：3：2，它们之间的比值为反应方程 式中相应物质分子式前的系数比， 以上介绍的是在△1时间内的平均速率，其瞬间（即△1一0）的反应速率， 称为瞬时速率，例如： Ac(NE )NE) 0回）=期ad 可见，同一反应的反应速率，按照传统的定义，当以系统中不同物质表示时， 其数值可能有所不同。 2-2-2化学反应的活化能 1.活化分子 分子碰撞理论认为，反应物分子（或原子、离子）之间必须相互碰撞，才有可 能发生化学反应 但是反应物 子之间并不是每 次碰撞都能发生反应 例如 713K下H与5合成H(g)的反应，若H(g)与(g的浓度均为0.02molL,碰摇 频率高达1.27×10°次/（毫升秒），而其中实际上每发生103次碰撞中才有一次能 发生反应，其它绝大多数碰撞是无效的弹性碰撞，不能发生反应。对一般反应来 说，事实上只有少数或极少数分子碰撞时能发生反应。能发生反应的碰撞称为有 效碰撞。 子发生有效碰撞所必须具备的最低能量若以E表示 则具有等于或 超过E的分子称为活化分子，能量低于E的分子称为非活化分子或普通分子。 2.活化能 一定温度下，体系中反应物分子具有一定的平均能量(E),大部分分子的能量 接近E值，能量大于E或小于E值的分子只占极少数或少数。非活化分子要吸 收足够的能量才能转变为活化分子，。活化分子具有的平均能量（显）与反应物分子 的平均能量()之差称为反应的活化能(E):(自189年瑞典人阿仑尼乌斯 (Arrhenius)提出反应活化能概念以来，化学教育界对其定义有不同的说法。本书 采用的是近20多年来国内学术界趋于采用的托尔曼(Tolman)的说法。)
式中：△t 表示反应的时间，△c(N2)、△c(H2)、△c(NH3)分别表示△t 时间 内反应物 N2、H2和生成物 NH3浓度的变化。 显然，在这里 ，它们之间的比值为反应方程 式中相应物质分子式前的系数比。 以上介绍的是在△t 时间内的平均速率，其瞬间（即△t→ 0）的反应速率， 称为瞬时速率，例如： 可见，同一反应的反应速率，按照传统的定义，当以系统中不同物质表示时， 其数值可能有所不同。 2-2-2 化学反应的活化能 1．活化分子 分子碰撞理论认为，反应物分子(或原子、离子)之间必须相互碰撞，才有可 能发生化学反应。但是反应物分子之间并不是每一次碰撞都能发生反应。例如， 713K 下 H2与 I2合成 HI(g)的反应，若 H2(g)与 I2(g)的浓度均为 0.02mol·L-1，碰撞 频率高达 1.27×1029次/(毫升·秒)，而其中实际上每发生 1013 次碰撞中才有一次能 发生反应，其它绝大多数碰撞是无效的弹性碰撞，不能发生反应。对一般反应来 说，事实上只有少数或极少数分子碰撞时能发生反应。能发生反应的碰撞称为有 效碰撞。分子发生有效碰撞所必须具备的最低能量若以 Ec表示，则具有等于或 超过 Ec的分子称为活化分子，能量低于 Ec的分子称为非活化分子或普通分子。 2．活化能 一定温度下，体系中反应物分子具有一定的平均能量(E)，大部分分子的能量 接近 E 值，能量大于 E 或小于 E 值的分子只占极少数或少数。非活化分子要吸 收足够的能量才能转变为活化分子。活化分子具有的平均能量( )与反应物分子 的平均能量( )之差称为反应的活化能(Ea )：(自 1889 年瑞典人阿仑尼乌斯 (Arrhenius)提出反应活化能概念以来，化学教育界对其定义有不同的说法。本书 采用的是近 20 多年来国内学术界趋于采用的托尔曼(Tolman)的说法。)