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第 5 章 小 结 1. 掌握反应速率定义。 2. 重点掌握速率方程式、反应级数； 只要求掌握一级反应 lg (A) – t 的关系。 3.重点掌握Arrhenius公式， lg k = -Ea / 2.303 RT + lgA 及“活化能”概念。 4. 掌握基元反应速率两种理论。 5. 一般了解催化作用。 6. 一般了解反应机理。 教材p.120 – 123: 4, 7, 11, 13, 17 第5章作业 2级反应 (A) – t 图 1/ cA = kt + 1 / (cA)0 t1/2 = 1 / [k (cA)0] 0级反应 (A) – t 图 cA = ? kt + (cA)0 t1/2 = (cA)0/ 2 k 从微观看，各反应为分子经碰撞而发生。反应过程中所包含的最低分子数目，称为“反应分子数”。 例：CO(g) + NO2(g) ? CO2(g) + NO(g) 反应分子数 = 2 = 反应级数 对于基元反应：反应分子数 = 反应级数 微观 宏观 （从实验测定的速率方程得到） 对于非基元反应，反应分子数无意义。 三、反应分子数（只适用于基元反应） 即反应所经历的具体历程（步骤）。按反应机理划分： 基元反应—即一步完成的反应 非基元反应—分若干个步骤进行的反应，又称“复杂反应” 或 “复合反应” ，由若干个基元反应构成。 基元反应可直接应用“质量作用定律”，写出速率方程； 非基元反应每个具体步骤（基元反应）也可应用质量作 用定律，但整个非基元反应的速率方程不能直接使用质量作 用定律，而要由实验测定。 5.4 反应机理 (Reaction mechanism) 例1. H2(g) + Br2(g) →2 HBr(g) 实验测得其速率方程为： v = k [H2] [Br2] 1/2 反应级数 = 1.5 现认为这个非基元反应包括3个基元反应： （1） Br2 → 2 Br k1 大（快） （2） Br + H2 → HBr + H k2 小（慢） （3） H+ Br2 → HBr + Br k3 大（快） （链式反应机理） 步骤（2） Br + H2 → HBr + H 是慢步骤,对整个复合反应的速率起控制作用，称为“控速步骤”，其速率方程为： v = d[HBr] / dt = k2[Br][H2] 其中[Br]可由步骤（1）Br2 = 2Br 的平衡关系求出: K1 = [Br]2 / [Br2] [Br] = (K1[Br2] )1/2 代入前式，得总反应的速率方程式 : v = k2K11/2 [Br2]1/2 [H2] v = k [Br2] 1/2 [H2] 式中，k = k2K11/2 . 若由实验测得反应的速率方程，计算反应级数与方程有关反应物的计量系数之和不相符，则可认为反应是“非基元反应”。 例2. NO2(g) + CO(g) = NO(g) + CO2(g)  反应机理 5.5 温度对化学反应速率的影响 例： 2 H2(g) + O2(g) = 2 H2O(g) ?rG?m = ?457.18 kJ.mol-1 ? 0 (298 K) R.T. 几乎看不到反应. ? T = 10 K, v 提高2 ? 3倍。 点燃，爆炸 : T? , k ? , v ? Arrhenius 提出: k = A exp (?Ea / RT) （5.7） （指数式） A : 频率因子，Ea : 实验活化能。 R = 8.314 J?mol?1?K?1 一、k 与T 的关系 — Arrhenius 公式 对 k = A exp (?Ea / RT) 取自然对数，得： ln k = ln A ? Ea / RT 换底为常用对数： lg k = ? Ea / 2.303RT + lg A