大学化学之化学反应速率-PPT课件

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Cl(g) + Cl(g) + M Cl2(g) + M (4) 上述四个步骤的每一步反应都是由反应物分子（或原子、 反应历程的举例说明： 离子及自由基等）直接发生相互作用而转变成生成物分子。 因此称作一个基元反应。 这四个基元反应组成了由反应物转变成生成物的反应历程。
5.基元反应和非基元反应
解决办法：
采用瞬时的浓度变化精确表示化学反应在某一指定时刻的速率， 即瞬时速率，可以反映出更真实的反应速率。
2、瞬时反应速率 是指反应在某一瞬间的反应速率。即平均速率的 极限值。用公式表示如下：
1 c(i) 1 dc(i) lim t 0 (i) t (i) dt
瞬时反应速率的实质： 浓度对时间的一阶导数
对于复杂反应来说，其反应速率是由最慢一步基元反应 的反应速率决定的，因此，复杂反应中最慢的一步基元 反应是该复杂反应的定速步骤。
例如复杂反应H2(g) + I2(g) == 2HI(g) 该反应由下列两个基元反应组成： 第一步 I2 → 2I （快反应） 第二步 H2 + 2I → 2HI （慢反应） 第一步是快反应，很快就能达到平衡，第二步是慢反应， 它决定着整个反应的速率，因此，第二步为定速步骤。
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c(N2O5 ) (1.70 2.10)mol L-1 (N2O5 ) 2.00 10 3 mol L-1 s1 t 200s

例如，在某条件下，将2.10 molL–1 N2O5放入1L的容器中加热 分解，测得数据如下： 2N2O5(g) == 4NO2(g) + O2(g) 开始浓度（molL–1）： 2.10 0 0 200s末浓度（molL–1）： 1.70 0.80 0.20 则反应开始后200s内，用N2O5、NO2或O2表示的平均反应速率 分别为：
第三章
化学反应速率
化 学 反 应 基 本 原 理
表示化学反应进行 完全的程度。
表示化学反应达到 最后的结果需要多 长时间？
化学热力学和化学动力学解决的问题不同，二 者绝不能混淆！
例如, 298K下，有下列两个反应： 而实际上：我们将氢气和氧气放在一个 1 H O (l ) H ( g ) O ( g ) G 285.838kJ .mol 容器中，好几年也不会生成水。 2 而第二个反应却可以瞬间完成。 N O (g) 2 NO ( g ) G 5.4kJ .mol 这说明：反应趋势大，不代表反应速率 θ的数值可知：当参加这两个反应的物质 从 Δ G 大：也即化学热力学不能解决化学反应 均处于标准状态时，第一个反应的趋势大于第 速率问题。
6、化学反应的速率方程式
定义：表示反应速率和反应物浓度之间定量关系的方程式 形式：对于一般反应：aA+bB=cC+dD 速率方程式如下
3、瞬时反应速率的作图测定
图3-1反应物或产物浓度随时间的变化曲线
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对于化学反应
4、反应历程
H2(g) + Cl2(g) 2HCl(g)
定义：一个化学反应在一定条件下由反应物变成生成 研究发现，该反应在光照条件下是由下列四个步骤完成 物具体经历的途径、步骤称为反应历程或反应机理。
的：

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出现问题： 同一个化学反应的平均反应速率，用不同的反 应物或生成物浓度变化表示时，所得到的数值 可能是不同的。 解决办法： 将上面各物质的反应速率除以其在反应式中的 化学计量数，来表示该反应的平均速率。用公 式表示如下：
1 c(i) (i) t

（3 3）
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1 1 (N 2O5 ) 2.00 10-3 mol L-1 s 1 =1.00 103 mol L-1 s 1 2 2 1 1 (NO2 ) 4.00 10-3 mol L-1 s 1 =1.00 103 mol L-1 s 1 4 4
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1.平均反应速率
是指单位时间内反应物或生成物浓度改变量的正值 (也即绝对值)，用公式表示如下： c(i ) 2 c(i )1 c(i ) (i ) | || | t2 t1 t

(3-1)
式中，t表示时间的变化量；c i 表示i物质在t时间 内浓度的变化量； (i )表示i物质浓度变化的平均速率。
反应历程与化学方程式的关系： Cl(g) + H2(g) HCl(g) + H(g) (2) 通常写的化学反应方程式往往只能表明反应的总结果， 并不能说明从反应物转变为生成物所经历的途径。 H(g) + Cl (g) HCl(g) + Cl(g) (3)
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Cl2(g) + M 2Cl(g) + M
c( NO2 ) (0.80 0)mol L-1 ( NO2 ) 4.00 103 mol L-1 s 1 t 200s

c(O 2 ) (0.20 0)mol L-1 (O 2 ) 1.00 103 mol L-1 s 1 t 200s

1 2 2 2 r m

1
2
4
r
m
二个反应的趋势。
本章主要内容
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3.1 化学反应速率的概念
什么是化学反应速率？ 化学反应速率是指在一定条件下，化学反应中反应物转 变为生成物的快慢程度。 因此，化学反应速率可用参加反应的物质的浓度（对气 体可用分压）随时间的变化率来表示。 也即用单位时间内反应物浓度的减少或者生成物浓度的 增加来表示。 化学反应速率的两种表示方法： 平均速率和瞬时速率

(O2 ) 1.00 103 mol L-1 s 1


平均速率表示法的缺点：
大部分反应都不是等速的，因此每个时间间隔内的速率都不一 样。一般来说，开始阶段反应速率较快，随着反应的进行，反 应物的浓度不断减少，生成物的浓度不断增加，反应速率会逐 渐降低。故平均速率不能确切地反映速率变化的真实情况，只 提供了一个平均值。