第三章反应速率.ppt

3.4 影响多相(multiphase)反应速率的因素: 影响因素：除前面提到的原因外 （1） 相之间的接触面 （2） 扩散作用 3-5链反应 　为直链反应特点：产生的新自由基和消耗的自由基数目相等，即在链传递过程中没有自由基的积累。 * 第三章 化学反应速率 一、化学反应速度 aA + f F = gG + dD 对于化学反应: 反应式中相应的系数 ① νB的取值 1、化学反应速度的定义 反应物→负值 生成物→正值 dξ＝ dnB/νB ν υ＝1/V?dξ/dt 因为 dξ＝ dnB/ ν B cB ＝ nB /V υ＝1/ν B ? dnB /Vdt ＝ 1/νB ? dcB /dt 2、υ的单位有 mol ? L-1?s-1 ; mol ? L-1?min-1 mol ? L-1?h-1 3、υ的种类 瞬时速率 平均速率 ②化学 反应速率 反应进度随时间的变化率。 单位体积的反应系统中，反应进度随时间的变化率。 用υ表示 在一定条件下合成氨反应的浓度变化 用N2来计算 =(-3)-1(-0.6mol.l-1/2s) N2 (g)+ 3H2 (g) = 2NH3 (g) 起始浓度／mol.L-1 1.0 3.0 0 2s后浓度／mol.L-1 0.8 2.4 0.4 则： υ = νB-1ΔcB/Δt = (-1)-1(-0.2mol.L-1/2s) 用H2来计算 用NH3来计算 =(+2)-1(0.4mol.l-1/2s) 为该时间内的平均反应速率。 =0.1mol.l-1s-1 3-2 化学反应速率的测定 测量不同时间某一反应物（或产物）的浓度，绘制浓度随时间的变化曲线，从中求出某一时刻曲线的斜率dcB /dt ，此再乘以νB-1即为该反应在此时的反应速率。 一、平均速率 在某一时间间隔内浓度变化的平均值。 二、瞬时速率 注：关键是浓度的测定 化学方法：（滴定法）某时间化学反应，取样、测定 缺点：操作麻烦，误差大 物理方法：用于浓度有关的物理性质如压力、体积、旋光率、电导、光谱等。 　 3-3 影响化学反应速率的因素 一、浓度对反应速率的影响 1、元反应和复合反应 ①元反应(elementary reaction) ：一步完成的化学反应称元反应。 ②复合反应：由多步完成的化学反应称复合反应。 　　 复合反应的每一步均为元反应。 2、质量作用定律(rate law) ：在一定温度下,元反应的反应速率与反应物的浓度（以此物质的化学计量数的绝对值为指数）的乘积成正比。 对于反应：aA + f F = gG + dD 其反应速率为 υ∝cAa ?cFf 　　　　　　　　　　 称为速率方程(rate equation） 　　　　　　　　　υ =k?cAa ?cFf K称为速率常数(rate constant)与浓度无关，而与反应物的本性、温度、催化剂等因素有关。对于某一给定反应在同一温度，催化剂等条件下，是一个定值。 3、反应级数：速率方程的指数称为反应级数 n = a+ f k物理意义：反应物浓度为单位浓度时反速率的大小。 例： C2H5Cl ? C2H4 + HCl υ = k.c(C2H5Cl) a = 1, 一级反应 　　　如方程υ =k?cAa ?cFf NO2(g) + CO(g) = NO(g) +1/2CO2(g) υ=kc(NO2)c(CO) a + f = 2 二级反应 元反应 → 整数 反应级数通过实验测定。 例1 复合反应 整数 分数 负数 EXAMPLE: H2(g) + Cl2 (g) = 2HCl(g) υ=kcH2cCl21/2 υ=kcAαcFβ 式中 α、β——反应的分级数， 对A 物质是α级反应，对B 物质是β级反应; n＝α＋β——总反应级数 例1 在1073K时,反应:2NO＋2H2(g)=N2(g) ＋ 2H2O(g)进行了反应速率的实验测定，有关数据如下： 4.30×10-3 6.00 ×10-3 3.00 ×10-3 6 1.92×10-3 6.00 ×10-3 2.