第三章 化学反应速率.ppt

基元反应才适用？ 固体、纯液体参加反应，不列入方程式 例： 反应物中有气体，可用分压代替浓度 质量作用定律只适用于基元反应，不适用于非基元反应 !! 关于速率方程式的几点说明： 例： 例： 二、如何确定非基元反应的速率方程式 方法一：利用实验数据确定非基元反应的速率方程 例2： 在碱性溶液中，有下列反应： H2PO2- (aq) + OH-（aq) = HPO32- (aq) + H2(g) 在一定温度下实验测定下列数据： 实验编号 c(H2PO2 -)(mol.L-1) c(OH-)(mol.L-1) v(mol.L-1.S-1) 1 0.10 0.10 5.30 ?10-9 2 0.50 0.10 2.67 ?10-8 3 0.50 0.40 4.25 ?10-7 试求： （1）反应级数 （2）速率常数 解： （1）设 v = kcx(H2PO2-) . cy(OH-) 比较（1）与（2）组数据 x = 1 比较（2）与（3）组数据 y = 2 ∴ 反应级数 = x + y = 1+2=3 （2）将表中任一组数据代入v = k.c(H2PO2-) .c2(OH-) k k = (5. 30 ?10-9 mol.L-1.S-1)/[(0.10 mol.L-1)(0.10 mol.L-1)2] = 5.30 ?10-6 L2 . mol-2 . S-1 1 反应速率单位r与反应级数无关，但速率常数k单位 与反应级数有关 2 反应速率r与反应物浓度变化可能有关，反应速率常数k与反应物浓度变化无关， 方法二： 利用定速步骤确定非基元反应的速率方程 反应 2N2O5(g) = 4NO2(g)+ O2(g)的机理被认定为： ① N2O5 ─→ NO2 + NO3 （快反应） ② NO2 + NO3 ─→ NO + NO2 + O2 （慢反应） ③ NO3 + NO ─→ 2NO2 （快反应） 例： 由 ②： 由 ① ： 速率控制步骤的概念 由速率方程推导反应机理： 例 反应 2NO2 + F2 = 2NO2F 实验确定其速率方程为 v = k c (NO2).c (F2) ∴该反应肯定为非基元反应。推测机理如下： NO2(g) + F2 = NO2F + F 慢反应 NO2 + F = NO2F 快反应 该历程符合总反应式又符合速率方程式 ∴符合总反应式又符合速率方程式 三、反应级数和反应分子数 速率方程式中各反应物浓度项指数之和 可以是整数，分数，零 反应级数 例： 某基元反应 反应级数 = a + b 反应级数可能因实验条件改变而发生变化 C12H22O11+ H2O = C6H12O6 + C6H12O6 例： 水解为二级反应，但当水的量很大时，此反应表现为 一级反应（也称假一级反应）。 反应分子数 发生基元反应所需要的最少微粒数 其值只能为正整数 对于基元反应： 反应分子数 = 反应级数 = 反应式中各反应物系数之和 反应级数等于反应式中反应物计量数 之和的反应不一定是基元反应 注意： 例： 反应 H2(g) + I2(g) → 2HI(g) v = k c(H2)c(I2) 但该反应为复杂反应，反应分两步完成： （1）I2 → 2I（快反应） （2）H2 + 2I → 2HI（慢反应） 质量作用定律 反应级数 速率方程 反应 分子数 基元反应 适用 正整数 简单 存在， 正整数 复合反应 不适用 0，正、分数：或无简单级数 表达式可 能较复杂 无 基元反应与复合反应的特点比较 第四节 温度对反应速率的影响 温度升高，大多数化学反应的速度加快 Arrhenius 方程 速率常数： k =A e(-Ea/RT) lnk = lnA- Ea/RT 或 log k = log A-Ea/(2