第七章化学动力学基础.ppt

第7章 化学动力学基础 7-1 化学反应速率 7-2 浓度对化学反应速率的影响 7-3 温度对化学反应速率的影响及阿仑尼乌斯公式 7-4 反应历程 7-7 碰撞理论和过渡态理论 7-6 催化剂对反应速率的影响 7-1 化学反应速率 一、平均速率与瞬时速率 1.平均速率:单位时间内反应物减少的量或者生成物增加的量 V=[ΔnB]/Δt V =Δc B/Δt （ΔnB=n终-n始）。 2.瞬时速率:某时刻反应速率,是浓度随时间的变化率=C— t 曲线的斜率的绝对值 ***对化学反应：aA + bB = yY + zZ 7-2 浓度对化学反应速率的影响 一、速度方程和速度常数 　　1.速度方程:反应速率与c之间的关系. 做c-t图可求得v, 再做v-c图则可得一直线。 v=k[N2O7]　　N2O7的反应速率方程。　　 [N2O7]=1mol/Ｌ时,v=k。 2. k的物理意义: 单位浓度时的反应速度。 k大则v大,k小则v小, k与浓度无关温度升,k增大 浓度对化学反应速率的影响 例:340K时[N2O7]=0.160mol/L,v=0.076mol·L-1·min-1 　　计算该反应的速度常数及N2O7浓度为0.100mol/L时的v=? 　　解:①由v=k[N2O7] ∴k=v/[N2O7]=0.076/0.160=0.37(min-1) 　　②v=k[N2O7]=0.37×0.100=0.037(mol·L-1·min-1) 　　答:v=0.037mol·L-1·min-1 浓度对化学反应速率的影响 二.反应级数 对反应 aA + bB = dD+eE 　　若速度方程为:v=k[A]m·[B]n m为反应物A的反应级数、n为B反应级数。 m+n该反应的总反应级数。 只有通过实验才能得到速率方程和速率常数, 浓度对化学反应速率的影响 三. 反应级数的求得: 例：反应 aA+bB=C, 298K，AB溶液按不同浓度混合。得下列数据。 浓度对化学反应速率的影响 解：设速率方程为:v=k[A]m·[B]n 　　v1=k×1m×1n=k=1.2×10-2 　　v2=k×2m×1n=k×2m=2.3×10-2 浓度对化学反应速率的影响 　　例：制备光气反应按下式进行 CO+Cl2===COCl2 　　实验测得下列数据： 实验顺序 初浓度（mol/L） 初速度（mol·L-1·s-1）　　 　　　　 CO Cl2 1 0.10 0.10 1.2×10-2　　　　　　 2 0.10 0.070 4.26×10-3　　　　 3 0.070 0.10 6.0×10-3　　　　　　 4 0.070 0.070 2.13×10-3 求该反应的反应级数m+n和速度常数k? 浓度对化学反应速率的影响 解：由速率方程 v=k[CO]m·[Cl2]n 　　得：v1=k[CO]m·[Cl2]1n v2=k[CO]m·[Cl2]2n 浓度对化学反应速率的影响 v=k[CO]·[Cl2]3/2 m+n=2.7 即 对CO为一级 对Cl2为1.7级 对总反应为2.7级 v1=0.1×0.13/2k ∴k=3.8(L/mol)3/2·s-1 浓度对化学反应速率的影响 如：2H2O2===2H2O + O2 v=k[H2O2] 　　m=1为一级反应 　　S2O82-+2I- ===2SO42-+I2 v=k[S2O82-][I-] 　　m=1,n=1,S2O82-、I-分别为一级反应 　　m+n=2即整个反应为二级反应。 　　4HBr+O2===2H2O+2Br2 v=k[HBr][O2] 　　m=1,n=1,m+n=2 7-3 温度对反应速率影响--阿伦尼乌斯公式 温度对化学反应速率的影响及阿伦尼乌斯公式 　　做lnk—1/T图 可得一直线 　　2. 应用 若已知Ea便可求得不同温度下的速度常数。 　　设某反应在T1时测得速度常数为k1 　　设某反应在T2时测得速度常数为k2 7-4 反应历程 反应机理: 化学反应经历的途径（或反应历程）。 　　一、基元反应和非基元反应 　 1. 基元反应: 一步完成的化学反应. 2.简单反应:由一个基元反应构成的化学反应. 3. 非基元反应或复杂反应:由两个或三个基元反应 构成的化学反应。 反应历程 　　如：H2O2+2Br-+2H+?2H2O+Br2