上大 无机化学B 第八章化学反应速率.ppt

第八章??? 化学反应速率 所谓化学反应速率（V）指在一定条件下，某化学反应的反应物质转变为生成物的速率。 例1 某给定温度下,在密闭容器中氮气与氢气反应生成氨,各物质变化浓度如下: 　　　 N2 + 3H2 ? 2NH3 　　起始 (mol/L)　 1.0 3.0 0 　　3秒后浓度(mol/L) 0.7 2.1 0.6 　　计算该反应速度。 　解: 8-2 浓度对反应速率的影响 8-2-1 质量作用定律 8-2-2 质量作用定律的应用 要注意的问题： 8-3 温度对反应速率的影响 8-3-1 阿仑尼乌斯公式 例：某一反应活化能降低了4000J，则反应速率k1变为k2。 8-4 催化剂对反应速率的影响 如:HI分解反应，若反应在503K进行，无催化剂时，活化能是184kJ·mol-1,以Au粉为催化剂时，活化能降低至104.6kJ·mol-1由于活化能降低约80kJ·mol-1致使反应速度增大约1千万倍。 8-5 影响多相化学反应速率的因素 相 影响因素 接触面越大，反应速率越快。例如，Zn粉+酸比Zn粒作用快，煤屑的燃烧要比大块煤的燃烧为快，而磨细的煤粉与空气混合物则会爆炸燃烧。 扩散作用。由于扩散，反应物可以不断的进入界面，生成物可以不断的离开界面，所以利用搅拌和摇动，可以加快多相反应速率。煤燃烧时，鼓风比不鼓风要烧的旺， 8-6 反应速率理论 8-6-1 碰撞理论（Collision） 能引起反应的碰撞称有效碰撞 8-6-2 过渡状态理论 过渡状态理论认为, 化学反应并不是通过反应物分子的简单碰撞就能完成的，当两个具有足够高能量的反应物分子相互接近时，分子内的化学键要重排，能量要重新分配，这样在反应物分子转变成生成物分子的过程中，必须经过一个中间的过渡状态(transition state)，即反应物分子先形成活化配合物 以CO和NO2反应为例说明： （1）活化配合物的浓度； （2）活化配合物的分解几率； （3）活化配合物的分解速率。 反应过程中势能变化示意图 谢谢 活化配合物 * * 8-1 化学反应速率的表示 8-2 浓度对反应速率的影响 8-3 温度对反应速率的影响 8-4 催化剂对反应速率的影响 8-5 影响多相化学反应速率的因素 8-6 反应速率理论 8-1 化学反应速率的表示 化学反应速度是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的:单位用mol·L-1·s-1、mol·L-1·min-1、mol·L-1·h-1。? B若为反应物则 ?CB 0， 取 “-”号； B若为生成物则 ?CB 0， 取 “+”号。 定义：单位体积的反应系统中，反应进度随时间的变化率，用符号v表示。 对于反应 e E + f F === g G + r R 因为， ， 所以 瞬时速度 对于液相反应和恒容气体反应，系统体积一定， 常选用参加反应的某物质 B 表示反应速率,恒容时， 大量实验事实告诉我们，在一定温度下，增加反应物的浓度，可以增大反应速率。例：物质在纯02中燃烧要比在空气中燃烧快，因为空气中02是21％。 反应速率（v）与反应物浓度之间有什么定量关系？ 一、定义：反应速度和浓度的定量关系为：在简单反应中反应速度与反应物浓度系数次方的乘积成正比。例如有反应： 则有： ［　］表示浓度，ｋ为比例常数，通常称为速度常数。 ｋ不随浓度变化，它是温度的函数。不同的反应ｋ值不同，同一反应ｋ值相同。 再如： 归纳之可有： 上式即为质量作用定律表示式。 二、反应级数和方程式系数 （１）上式中 x+y 为反应级数。通常可有一级、二级、三级反应，但没有四级及其以上的反应。 （２）简单反应就是一步反应，又称基元反应；复杂反应就是多步反应，又称非基元反应。 （３）质量作用定律只适用于基元反应。 （４）在基元反应中 x+y = 反应级数 = 系数； 在非基元反应中一般 x+y ? 反应级数 ? 系数。 反应级数可有整数、有０、也可有分数、负数。 　　例2：有一化学反应aA+bB=C在298K时，将AB溶液按不同浓度混合。得到下列数据。 A的初始浓度 B的初始浓度 初始速度（mol/l·s） 1.0 1.0 1.2×10-2 2.0 1.0 2.3×10-2 4.0 1.0 4.9×10-2 1.0 1.0 1.2×10-2 1.0 2.0 4.8×10-2 1.0