1、3.1 化学反应速率的概念,第三章 化学动力学基础,3.5 催化剂和催化作用,3.4 反应速率理论和反应机理简介,3.3 温度对反应速率的影响 Arrhenius方程式,3.2 浓度对反应速率的影响 速率方程式,1,3.1 化学反应速率的概念,3.1.1 定容反应的反应速率,3.1.2 平均速率与瞬时速率,2,如果体积不变,3.1.1 定容反应的反应速率,3,对于定容的气相反应,对于一般的化学反应,4,3.1.2 平均速率与瞬时速率,1. 平均速率,某一有限时间间隔内浓度的变化量,5,40 ， 5.00mLCCl4中N2O5的分解速率,2N2O5(CCl4) 2N2O4(CCl4)+ O2(g,6 。

2、,t1= 0 s c1(N2O5) = 0.200 molL-1,t2=300 s c2(N2O5) = 0.180 molL-1,2. 瞬时速率 时间间隔t趋于无限小时的平均速率的极限,7,为导数 ， 它的几何意义是c-t曲线上某,点的斜率 。
例如270s时的瞬时速率,A点的斜率,8,3.2 浓度对反应速率的影响 速率方程式,3.2.1 化学反应速率方程式,3.2.3 浓度与时间的定量关系,3.2.2 由实验确定反应速率方程的 简单方法初始速率法,9,40 ， CCl4中N2O5分解反应的：c( N2O5,3.2.1 化学反应速率方程式,N2O5的分解速率与N2O5浓度的比值是恒定的 ， 即反应速率与c( 。

3、N2O5)成正比,可见,10,对于一般的化学反应,反应级数：若=1 ， A为一级反应； =2 ， B为二级反应 ， 则+=3 ， 总反应级数为3 。
， 必须通过实验确定其值 。
通常a,b 。
k 反应速率系数：零级反应 molL-1 s-1； 一级反应 s-1；二级反应 (molL -1)-1 s-1； k 不随浓度而变 ， 但受温度的影响 ， 通常温度升高 ，k 增大,11,12,例如,反应的有关实验数据如下,3.2.2 由实验确定反应速率方程的 简单方法初始速率法,13,该反应的速率方程式,对NO而言是二级反应 ， 对H2而言是一级反应 。
试问如何求出反应速率系数,14,亦可写为,3.2.3 浓度与时间的定量关系,15,ln 。

4、c-t 曲线应为直线,16,当反应物A的转化率为50%时所需的反应时间称为半衰期 ， 用 表示,对于一级反应,其半衰期为,则,半衰期,17,零级、一级、二级反应的速率方程总结,仅适用于只有一种反应物的二级反应,18,3.3.1 Arrhenius方程式,3.3 温度对反应速率的影响 Arrhenius方程式,3.3.3 对Arrhenius方程的进一步分析,3.3.2 Arrhenius方程式的应用,19,影响反应速率的因素有两个： k和cB,k与温度有关 ， T增大 ， 一般k也增大 ，但kT不是线性关系,反应速率方程,3.3.1 Arrhenius方程式,20,21,k-T 关系图,lnk-1/T 图 。

5、,Arrhenius方程,指数形式,k0指前参量 Ea实验活化能 ， 单位为kJmol-1,k-T 图,22,显然 为直线关系,直线的截距为lnk0,直线的斜率为,23,1.已知T1k1 ，T2k2 ， 求Ea,活化能的数量级在40 400 kJmol-1， 多数为60250 kJmol-1,两式相减 ， 整理得到,3.3.2 Arrhenius方程式的应用,24,2.由Ea计算反应速率常数,例题：2N2O5(g)2N2O4 (g) + O2(g,已知：T1=298.15K, k1=0.46910-4s-1 T2=318.15K, k2=6.2910-4s-1,求：Ea及338.15K时的k3,25,2. 。

6、 温度升高 ， k增大 ， 一般反应温度每升高10 ， k将增大210倍,1. 在， Ea处于方程的指数项中 ， 对k有显著影响 ， 在室温下 ，Ea每增加4kJmol-1 ， k值降低约80,3.3.3 对Arrhenius方程的进一步分析,26,4. 对不同反应 ， 升高相同温度 ，Ea大的反应 k 增大的倍数多 ， 因此升高温度对反应慢的反应有明显的加速作用,3. 根据 对同一反应 ， 升高一定温度 ， 在高温区值增加较少 ，因此对于原本反应温度不高的反应 ,可采用升温的方法提高反应速率,27,3.4.1 碰撞理论,3.4 反应速率理论和反应机理简介,3.4.4 反应机理与元反应,3.4.3 活化能与反应速率,3.4.2 活化 。

7、络合物理论(过渡态理论,28,以气体分子运动论为基础 ， 主要用于气相双分子反应,例如：反应,发生反应的两个基本前提,发生碰撞的分子应有足够高的能量,碰撞的几何方位要适当,3.4.1 碰撞理论,29,30,气体分子的能量分布和活化能,Ek,Ec,E,31,以量子力学对反应过程中的能量变化的研究为依据 ， 认为从反应物到生成物之间形成了势能较高的活化络合物 ， 活化络合物所处的状态叫过渡态,例如反应,3.4.2 活化络合物理论(过渡态理论,32,化学反应过程中能量变化曲线,33,E()反应物(始态)势能 E()生成物(终态)势能,正反应的活化能 Ea(正) =Eac - E() 逆反应的活化能 Ea(逆)。

8、=Eac - E(,rHm= E() - E()= Eac - Ea(逆) -Eac - Ea(正,rHm= Ea(正) - Ea(逆,Ea(正) Ea(逆) ，rHm 0， 为放热反应； Ea(正) Ea(逆) ，rHm 0， 为吸热反应,34,浓度影响：当温度一定 ， 某反应的活化能也一定时, 浓度增大, 分子总数增加 ， 活化分子数随之增多,反应速率增大,温度影响：当浓度一定 ， 温度升高 ， 活化分子分数增多,反应速率增大,3.4.3 活化能与反应速率,35,意义：通过实验一旦证实某一有确定反应物和生成物的反应为元反应,就可以根据化学反应计量方程式直接写出其速率方程式,反应机理：化学反应过程中经历的真 。

来源：(未知)

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标题：大学无机化学第3章|大学无机化学第3章 化学动力学基础(大连理工版)