大学4化学反应速率.ppt

4-6 温度对反应速率的影响 反应速率随温度升高而逐渐加快，它们之间呈指数关系，这类反应最为常见。 如爆炸型反应 如多相催化反应和酶催化反应 可能存在副反应 这种类型很少 如一氧化氮氧化成二氧化氮 Arrhenius 公式 或 (2) 同一反应，温度变化相同时，低温时温度对k的影响大，高温时影响小。 (1)? 同一反应, A、Ea与温度关系不大, k仅决定于温度, 随温度升高而增大。 (3) 不同反应，温度一定时，活化能Ea 越大，k 越小。 例 已知某反应在35℃时的反应速率比25℃ 时快两倍, 试求该反应的活化能。 4-7 催化剂与催化反应简介 1. 催化剂和催化作用 2H2O2 (aq ) ═ 2H2O (l) + O2 (g) 加入KI 能改变反应的速率，而本身的数量和化学性质基本不变的物质，称为催化剂。 2. 催化剂的特点 （1）催化剂能加快反应速率是由于参与 了反应，改变了反应历程，降低了 反应活化能。 （4）在催化剂或反应体系中加入少量杂质常常可以强烈的影响催化剂的作用，这些杂质起助催化剂或毒物的作用。 （3）催化剂有特殊的选择性。 （2）催化剂只能加速热力学认为可能进行的反应（?G0），对热力学上不能自发的反应，催化剂无效。 3. 均相催化和多相催化 均相催化——催化剂与反应物同处于一均匀物相中。有液相和气相均相催化。均相催化剂的活性中心比较均一，选择性较高，副反应较少，易于用光谱、波谱、同位素示踪等方法来研究催化剂的作用，反应动力学一般不复杂。但均相催化剂有难以分离、回收和再生的缺点。 多相（非均相）催化——气态或液态反应物与固态催化剂在两相界面上进行的催化反应。 多相催化与吸附作用有关，吸附在催化剂表面的反应物分子发生变形，化学键削弱，被吸附分子的活泼性增加，容易发生反应。反应历程至少包括反应物在催化剂表面上的化学吸附、吸附中间物的转化(表面反应)和产物脱附三个连续步骤。 多相催化剂的载体 — 分子筛的笼状结构 催化剂颗粒被吸附在硅胶上 汽车尾气的催化转化： 扩散→吸附→活化→反应→脱附→扩散… 汽车尾气的处理装置 催化剂加快反应速率的量度，可以用速率常数k表示，这涉及反应级数和表观活化能等。 4. 催化剂的性能评价指标 （1）活性 筛选适当催化剂，使反应定向进行。 （2）选择性 催化活性的寿命 （3）稳定性 热稳定性、机械强度、化学中毒 使用过的催化剂经过适当处理 (如清洗，煅烧等)，恢复其催化活性，称为催化剂的再生。 （4）再生性 1. 速率方程 基元反应 复杂反应 速率方程 反应级数 k 的单位 反应分子数 质量作用定律 反应机理 本章小结 2. 影响反应速率的因素 因素 活化能 活化 分子数 活化分子 百分数 速率常数 速率 增大浓度 不变 ↗ — — ↗ 升高温度 基本不变 ↗ ↗ ↗ ↗ 正催化剂 降低 ↗ ↗ ↗ ↗ 1. 反应A2 + B2 ═ 2AB 的速率方程为 r=kc(A2)c(B2) , 则该反应（ ） A. 一定是基元反应 B. 无法肯定是否基元反应 C. 对A2 是一级反应 2. 298K时某反应的?rHm?= 92kJ?mol-1 , 若升 高温度, 则 r正 , r逆 。 ? ? 增大 增大 exercise 4. NO2二聚反应的速率方程为v=k c2(NO2) ， 会使速率常数发生变化的条件是（ ） A. 将体系总压加倍 B. 在反应混合物中加O2 C. 在反应混合物中加过量NO2 D. 在CCl4溶液中而不是在气相中反应 E. 体系组成不变，改变反应温度 ? ? 3. 某反应服从速率定律，速率常数为120 mol.dm-3.s-1，则该反应的级数为 。 零级 5. 223℃时某反应的活化能为161kJ.mol-1， 加入某催化剂后, 活化能降为140kJ.mol-1， 这时反应速率大约增大了（ ）倍 A. 22000 B. 150 C. 20 D. 1 ? 4. 已知某