1、第十二章化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)121化學(xué)反應(yīng)速率的定義W沁XX傳統(tǒng)的定義反應(yīng)速率:通常以單位時(shí)間內(nèi)某一反應(yīng)物 濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。aA + bB f cC + dD心時(shí)的濃度 c（A） c（B）i c（Ch c（D）5時(shí)的濃度 C（A）2 C（B）2C（C）2 C（D）2 121化學(xué)反應(yīng)速率的定義傳統(tǒng)的定義zV=Z2-i、Ac=c2"c i則平均速率為市Ac(A)Ac(B)單位：molLJS" mobL-1-min-1; mobLwl-h-1嚴(yán)反應(yīng) 2N2O5 - 4NO2 + O2開始濃度 /(mol-L1)2.1000100秒濃度/(molL)1.950.30

2、0.075e 八、 Ac(N2O5) (l95210)molLi 嘰。5)=&=HJU=1.5 X lO mobL s1_ Ac(NO.) (0.30-0)mol-L1 v<n°2)=100s=3.0 X lOmobL-s-1八 Ac(O2) (00750)molL1)(。2)= AZ y 100s=7.5 X lOmobL-s4v(N2O5):d(NO2):b(O2)=2:4: 1即等于反應(yīng)式相應(yīng)物質(zhì)分子式前的系數(shù)比不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率的數(shù)值是不同的定義:單位體積內(nèi)反應(yīng)進(jìn)行程度隨時(shí)間的 丈密變化率。:aA1 dC* v d r=例 反應(yīng)_ 二 笙 1 d< l

3、dc(N2Os) ldcCNQJ ldc(O2) V dF v .dF 2 dt " 4 dt " 1 dt w_玉十 八 ,6 I用反應(yīng)進(jìn)度定義的反應(yīng)速率特點(diǎn) 若用反應(yīng)進(jìn)度定義的反應(yīng)速率的量值與 表示速率物質(zhì)的選擇無關(guān)；122反分子碰撞理論但與計(jì)量系數(shù)有關(guān)，所以在表示反應(yīng) 速率時(shí)必須寫明相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量方程式。侖簡介（1918年路易斯）1、化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的先決條件：反應(yīng)物分子（或原子、離子、原子團(tuán)）之間必須發(fā)生碰撞。 r2、有效碰撞：能發(fā)生反應(yīng)的碰撞。3、活化分子：具有足夠高的能量'可發(fā)生 有效碰撞。4、反應(yīng)的活化能尿：為使某化學(xué)反應(yīng)發(fā)生, 活化分子所需的最低能量?；?/p>

4、化能表示為活化分子具有的平均能量（）與反應(yīng)物分子的平均能量萬之差。即：一 一 ©反應(yīng)的活廳越朮普逼分子變?yōu)榛?化分子所需的能量越小，活化分子的百分?jǐn)?shù)越多'有效碰撞次數(shù)越多，反應(yīng)速率越 大；反之亦然，因而反應(yīng)的活化能是決定 化學(xué)反應(yīng)速率大小的重要因素。過渡狀態(tài)理論!1!化學(xué)反應(yīng)不是通過反應(yīng)物分子之間簡單 碰撞就能完成的，在碰撞后先要經(jīng)過一 個(gè)中間的過渡狀態(tài)，即首先形成一種活 性集團(tuán)（活化配合物），然后再分解為產(chǎn)物。 如 NO2+ CO -ONOCO-*NO + CO2反應(yīng)物 活化配合物 生成物 （始態(tài)） （過渡狀態(tài)） （終態(tài)）如 NO2+ co-* a可逆反應(yīng)4m=左處正蟲1)

5、,逆 正反應(yīng)：吸熱 ArHm0, 耳,正 Eb, 逆 放熱A"mVO, 碼莊 Ey逆123影響反應(yīng)速率的因素基元反應(yīng):反應(yīng)物一步就直接轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物。 壓岡廈應(yīng)速率的影響如：2NO。 2NO + O乍NO2+CO tNO + cG非基元反應(yīng):反應(yīng)物經(jīng)過若干步(若干個(gè)基元反應(yīng)步驟)才轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物。如 2NO + 2H2 M + 2H2O又如 2NO + H2N2+ H2O2 H2O2 + 比2H2OH2 + I2(g) -> 2HI(D I2(g) T 21(g) H2+21(g) 2HI(g)13質(zhì)量作用定律對(duì)基元反應(yīng)，在一定溫度下，其反應(yīng)速 率與各反應(yīng)物濃度幕的乘積成正比。如：基元

6、反應(yīng) aA+bB>cC+dDi)xc(A)”c(B)bu=忍 g(A)”c(B)bJ質(zhì)量作用定律(1)忍為速率常數(shù)，反應(yīng)物為單位濃度時(shí)的 反應(yīng)速率，忍越大，給定條件下的反應(yīng)速率越 大。式中各濃度項(xiàng)的幕次之和佃+b)為反應(yīng)級(jí) 數(shù)。0沁?土*質(zhì)量作用定律只適用基元反應(yīng)反應(yīng)速率方程15 i反應(yīng)：C2H4Br.+3KIC2H4+2KBr+KI3測得u=心(C2H4Br2)c(KI)而不是 t)=M(C2H4Br2)-c(KI)316=J)R的單位：s-1直線斜率為k,截距為InCAoA->B是一級(jí)反應(yīng)一-乎dr，n J = -燈 +，n 5Y = aX + b型直線方程；lncA t呈線性

7、關(guān)系18半衰期：當(dāng)5 = -c4u時(shí)，反應(yīng)所需時(shí)間t 二t/2是反應(yīng)物消耗了一半的吋間，稱為反應(yīng) 的半衰期。cc A / 21In = In = In = _kt1/2In 2 _ 0.693k k192、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響re大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)，溫度升高，反應(yīng)速率增大。 經(jīng)驗(yàn)規(guī)則：反應(yīng)溫度升高10K,反應(yīng)速率 或反應(yīng)速率常數(shù)一般增大24倍。V（T+10K）（r+10K） r A）T 廠 Hr =24 Arhenius（阿侖尼烏斯）公式A:=A*e RT lnA= 一 + InA20弋 In 欲（吉-吉）3、催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響催化劑：能顯著改變反應(yīng)速率，而反應(yīng)前后 組成、質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)基

8、本不變的物質(zhì)。正催化劑能加快反應(yīng)速率的催化劑； 如:硫酸生產(chǎn)中使用的V2O5o負(fù)催化劑能減緩反應(yīng)速率的催化劑。 如：防止橡膠、塑料老化的防老劑。通常所說的催化劑是指正催化劑。催化劑顯著增大反應(yīng)速率的原因非催化活化配合物生成物反應(yīng)進(jìn)程血催優(yōu)活化配合物反應(yīng)物廠催化劑與反應(yīng)物形成站 一種勢能較低的活化I 配合物，使活化能降 低，使活化分子百分 數(shù)增大，有效碰撞次 數(shù)增多，反應(yīng)速率增 大。乂如:合成氨反應(yīng)：N2 + 3H2 t 2NH3 無催化劑時(shí)，Ea = 326.4 kjmol' 催化劑不改變反應(yīng)的焙變'方向和限度,即不改變反應(yīng)的平衡組成。2催化劑使反應(yīng)速率常數(shù)增大，對(duì)確定反應(yīng)，溫

9、度一定時(shí)，不同的催化劑有不同的&值。3對(duì)同一可逆反應(yīng)，催化劑同等程度地降低 正、逆反應(yīng)的活化能。,反應(yīng)的總級(jí)數(shù)為oFe催化時(shí)，Eaf = 176 kj-mol1反應(yīng)：2SO2 + O2 2SO3無催化劑時(shí)，£*a = 251 kj-mol'1Pt催化時(shí)，Ea = 63 kj mol1催化劑的特性4催化劑有特殊的選擇性，同樣的反應(yīng)物, 使用不同的催化劑，可得到不同的反應(yīng) 產(chǎn)物。反應(yīng)CO + H2-200-300pe. 573K，Cu催化CH3OH102Qp 473K. FeCo催化烷、烯炷常壓、53K、Ni催化一CH4 + H2O150p°. 423K. R11催化 固體石蠟課堂練習(xí)l某一化學(xué)反應(yīng)，正反應(yīng)速率系數(shù)為R1,逆反 應(yīng)速率系數(shù)為花2,當(dāng)加入催化劑時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致 ( )(A)R1增大，R2減??；(B)R1增大，A2不變；(C)R1減小，R2不變；(D)kl、k2按同比例增大。2、有一元反應(yīng)：aA(g)+bB(g) C(g) ARnvO,若 A的濃度增加一倍，則反應(yīng)速率增加到原來的四倍, 而B的濃度增加一倍，則反應(yīng)速