十章化学动力学基础-市公开课获奖课件省名师优质课赛课一等奖课件.pptVIP

第十章化学动力学基础（－）

§10.1引言

一、化学（反应）动力学

•研究一个实际化学反应过程，往往需

考查热力学和动力学两个方面：

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1.热力学：

•反应方向、程度、外界对平衡影响；

•给出反应发生可能性、平衡点即体系可能

能量最低点。

•它不考虑反应所需用时间和中间历程。

2.动力学：

•反应速率、反应历程（机理），给出反应

若可能发生，能否转化为现实（即考虑反

应速率）。

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化学动力学定义：

“化学动力学是研究化学反应速率、反应

历程学科。”

n在“反应速率”、“反应历程”两个

概念中，“反应速率”比较不难了解

（严格定义后述）；

n而新提出概念“反应历程”指什么呢？

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二、反应历程（机理）及其意义

n对于大多数化学反应，并非一步完成，

需分几步来完成：

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反应历程研究意义、作用

1.选择适当反应历程，能够加紧所需反应

反应速度。

比如：合成氨反应：

3H2+N22NH3（300atm，500C）

n热力学计算得知：

转化率～26%（由平衡常数计算得）

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3H2+N22NH3（300atm，500C）

考虑动力学原因：

n反应若无催化剂，其反应速率0，完全

不能用于生产；

n若采取适合催化剂，改变其反应历程，则

可加紧反应速度（惯用Fe催化剂）。

n研究反应机理，能为控制反应产物、反应

速度提供依据。

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2.a）研究反应机理，有助了解分子结构，

如化学键组成、强弱等，因为反应过

程即键破裂与形成过程。

b）反之，由从理论上讲，由反应分子结

构，可推测反应机理。

n但这相对于a）更困难。到当前为止，

真正搞清楚反应历程化学反应并不很

多。

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三、动力学与热力学关系

1.对于一个实际应用（等温等压）反应：

反应物产物（RP）

n若热力学√（rG0），而且：

u动力学√则反应可实用

u动力学×则反应不实用

n若热力学×（rG0），则无须考虑动

力学原因，反应不可能。

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n即一个实际反应：需热力学、动力学均

允许。

2.热力学（平衡点）取决于反应

体系性质

动力学（反应速率）与外部条件改

变相关

二者必定有联络

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n就事物普遍联络哲学观点看,对于某一

反应体系，其热力学性质与动力学性质

必定是有一定联络。

n但就人们现有认识水平，还未有统一定

量方法把二者联络起来。

n所以，当前多为相对独立地展开反应动

力学研究（尽管化学热力学已发展得比

较成熟）。

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四、化学动力学研究复杂性

n就反应历程研究困难性来说明其复杂性：

1.反应历程包括各种可能复杂组合

n反应历程包括分子、原子化分、化合，有

各种可能组合，是一个复杂问题。

n比如，对于一个计量关系很简单反应：

H2+I2=2HI

有几个可能机理。

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1）I22I·

2I·+H22HI

2）H2