北京化工大学 物理化学 下册 课件.ppt

§9-7典型特殊反应 4.多相催化反应 ①催化剂表面的吸附(符合单分子层吸附） ②多相催化反应步骤 （外扩散?内扩散?吸附?表面反应?脱附? 内扩散?外扩散） ③催化反应机理导出速率方程 四、催化学反应 §9-7典型特殊反应 例：只有一种反应物的，用S表示固体催化剂 A→B 的机理为 ① A+S AS 快 ② AS →BS 慢 ③ BS B+S 快 四、催化学反应 §9-7典型特殊反应 解：反应速率取决于第二步： 第二步之前的第一步可以认为达到平衡 第三步在控制步骤之后可以忽略 四、催化学反应 一、气体反应的碰撞理论 二、活化络合物理论 *§9-10反应速度理论 第九章 1.基本理论 以双分子反应为例 A+B?产物 (1)气体分子A与B必须碰撞才能发生反应 反应速率正比于A与B的碰撞数(分子对) (2)只有碰撞能???C 的碰撞才能发生反应 ???C 的分子对 有效分数 q = ——————— 分子对总数 (3)反应速率：单位时间单位体积内碰撞数×有效分数 *§9-10反应速度理论 一、气体反应的碰撞理论 2.碰撞数计算 不同种分子 同种分子 （cA、cB是单位体积你所含分子个数，不是体积摩尔浓度） 3.碰撞有效分数 *§9-10反应速度理论 一、气体反应的碰撞理论 4.反应速率 不同种分子 同种分子 *§9-10反应速度理论 一、气体反应的碰撞理论 **5. 碰撞理论与阿累尼乌斯方程比较 *§9-10反应速度理论 一、气体反应的碰撞理论 1.基本理论 以A+BC?AB+C反应为例子 过程如下： A+BC?A??B?C?[A??B??C]? [A??B??C]??A?B??C?AB+C [A??B??C]??为活化络合物 A与BC碰撞，B—C键拉长，形成[A??B??C]?， A—B键形成。 （反应有一个过渡状态，形成活化络合物） *§9-10反应速度理论 二、活化络合物理论 1.基本理论 A+BC?AB+C反应 *§9-10反应速度理论 二、活化络合物理论 **2.艾林方程 活化络合物以每秒?次的频率分解为产物，表示为： V=υC≠=υK≠CACB=k CACB k=υeΔS≠/Re-ΔH≠/RT= eΔS≠/Re-ΔH≠/RT *§9-10反应速度理论 二、活化络合物理论 本章小结与学习指导 本章为化学反应动力学的初步，主要研究浓度(或气体压力)、温度、催化剂等对化学反应速率的影响，以及化学反应的反应机理。着重讨论了化学反应动力学的基本概念，具有简单级数反应的化学动力学方程，基元反应动力学方程，非基元反应的近似处理方法，温度对化学反应速率常数的影响。并对化学反应动力学的理论、特殊反应进行了简单介绍。 本章小结与学习指导 1.化学反应动力学的主要基本概念： 反应速率定义（用反应进度、反应物消耗、产物生成表示及关系）、基元反应、反应级数、反应准级数、反应分子数、速率常数。 2.反应速率方程的表示方法： 微分式： V=f（CB，T，......） 积分式： Ｆ(CB，t，T，......）=0 本章小结与学习指导 3.化学反速率方程的一般形式： 有级数形式：vA=-dCA/dt=kCA?CB?CC??? 反应的总级数n=?+?+?+??，反应速率常数k ， ?、?、?分别叫反应物A、B、C、的分级数。 无级数形式：速率方程不能写成有级数形式的。 4.质量作用定理：(只能用于基元反应) 基元反应的速率与各反应物浓度的幂乘积成正比,其中浓度的方次为反应方程相应组分的化学计量。 §9-6复合反应速率的近似处理方法 解： 1.平衡态法： 第二步是慢反应为速控步骤 速控步骤前的对行反应已达平衡 三、稳态近似处理法 §9-6复合反应速率的近似处理方法 1.平衡态法： 三、稳态近似处理法 §9-6复合反应速率的近似处理方法 2. 稳态法： 对活泼中间物B*稳态处理 三、稳态近似处理法 §9-6复合反应速率的近似处理方法 例：求2O3→3O2的速率方程，反应机理为 O3 O2+O （快） O3+O 2O2 （慢） 只能稳态近似处理法，不能用选取控制步骤法，当然就不能用平衡态法。（平行、连串共存） 三、稳态近似处理法 k2 k1 k-1 §9-6复合反应速率的近似处理方法 解：速率O2的生成速率表示 对O进行稳态处理 三、稳态近似处理法 §9-6复合反应速率的近似处理方法 三、稳态近似处理法 §9-6复合反应速率的近似处理方法 讨论： 表观活化能 三、稳态近似处理法 §9-6复合反应速率的近似处理方法 这里的单