第三章大气化学反应动力学
中英对照
1数谱分布：number size distribution
2表面积谱分布
3质量浓度谱分布
4不同研究者对城市大气气溶胶的质量浓度,化学组份和粒径分布特点进行了研究[Alfarra, 2004b; Allan J D, et al., 2003; Canagaratna, et al., 2007; Duan, et al., 2006; Sun, et al., 2010; Takami A, et al., 2005
5滤膜
6惯性分级装置
7凝结
!蒸发!
成核现象!
吸附!
吸收
化学反应
8电分级器对亚微米级粒子进行分离
9凝结核计数器(CPC)
10空气动力学粒度分级器(APS)
11粒子加速喷嘴
12激光检测系统
13光学粒子计数器(OPC)粒子数量的测量
14激光粒子计数器(LPC),
15飞行时间粒度分级器
16浊度
17时间分辨率
18飞行时间质谱仪
19新粒子生成事件
20前体物
21正交矩阵因子分析法(PMF)
22气溶胶质谱仪(Aerosol mass spectrometer, AMS)）23 1Torr=101325/760=133pa
24飞行时间(TOF)
25，borealadj. 北的；北方的；北方地区的；北风的26，modal模态
27，subroutine子程序
28，hygroscopic吸湿的
29 ，wind regime风况，风态
30，entrainment 带走，夹带
Sidewise侧面的
Isotropic各向同性的
profile分布
non-creepingflow
skin friction
化学反应工程 第三章
4k s Si c Ag kG S kG S e c Ag 1 1 2k s Si kG S e 如果过程为外扩散控制 ，则c AS＝0，上式变成： (rA ) g kG S e c Ag 拟一级反应
第二节 催化剂颗粒内气体的扩散
kG Se (cAg cAS ) kS Si cAS
由此可得
cAS
1 1 Da1
式中Da1表示Damkohler准数： Da1说明外扩散过程的影响，其物理意义为化学反应速率与外扩 散传质速率之比，由此可得一级不可逆反应的外扩散有效因子
kS Si Da1 kG Se
1 ex 1 Da1
对于整个反应过程而言，定态时单位时间内气相主体扩散至颗粒外表面的反应组 分量也等于颗粒内的实际反应量，因此：
(rA ) g kG Se (cAg cAS ) ks Si f (cAS )
(rA)g-组分A的宏观反应速率 Se-单位体积催化剂床层中颗粒外表面积 kG-外扩散传质系数 若在颗粒内发生的是一级可逆反应，则f(cA)= cA- cA*，有：
二. 内扩散影响的判据 对于一定粒度的催化剂在一定的温度和气体组成下反应时， 是否存在内扩散影响，常用粒度试验或总体速率测试来判定。粒 度试验是在温度、反应气体组成、空间速度都不变的情况下进行， 若试验测得的转化率或多重反应的选择性随粒度减小而提高，说 明内扩散的影响不可忽略。
第三章化学动力学初步
5
3．具有一定能量的分子间碰撞才能发生反应 ．具有一定能量的分子间碰撞才能发生反应 能发生有效碰撞的分子称为 活化分子 活化分子具有的最低能量（EC） 与分子的平均能量（Eav ）之差称 活化能(E 作活化能 a）。 活化能
Eav Ec 能量
按统计理论，活化能为Ea的反应系统 图3.2气体分子能量分布图 中，活化分子的分数 f 为 E
（大多数化学反应历程都很复杂）
基元反应与简单反应 复合反应
3
1.基元反应与简单反应 基元反应 简单反 基元反 由反应物分子经过一步反应就能转变为产物分子的反应叫基 基 元反应 由一个基元反应构成的反应叫简单反应 简单反应
例如，NO2分解为NO和O2就是一个简单反应 2NO2(g) = 2NO(g) + O2(g) NO2(g) + CO(g) = NO(g)+CO2(g)
A + B = AB
Ⅰ
E1
A+K+B
Ea E2 AK+B
Ⅱ
AB+K
反应历程
图3.5 催化机理示意图 15
•催化剂改变了反应历程，使正逆反应的速率增加的倍数 相同，因而它并不能改变化学平衡，但可加速达到化学平 衡。
Leabharlann Baidu
自学思考题
什么叫催化剂、催化作用、催化反应、催化剂中毒。
第三章 化学反应动力学
化学反应动力学
1
第三章 化学反应动力学 第一节化学反应速率
化学动力学研究化学反应进行的速率及反应
机理的物理化学分支学科。
例1： CO和NO是汽车尾气中的两种有毒气体， 若使其发生下列反应： CO (g)+ NO(g) CO2 (g) +½ N2 (g)
将大大改善汽车尾气对环境的污染。实际能实 现吗？
注意：以不同物质浓度变化所表示的反应速 率之比等于反应式中各物质化学式前面的系数 之比。
无机化学 Inorganic Chemistry
7
第三章 第一节化学反应速率 一、化学反应速率的概念和表示方法
[例 3-1] 298K时对于反应 2 N2O5(g) 开始浓度mol· L-1 100秒末浓度 2.1 1.95
3
化学动力学主要研究：
(1)各种因素对反应速率的影响(浓度、温度、
催化剂等)； (2)反应机理(反应步骤)。
在医药学上的应用主要有：
代谢动力学(医学上研究体内正常生化反应速
率的学科)；药物代谢动力学(研究药物分子在体内
反应速率的学科)；酶催化反应动力学(研究酶的催
化特性与反应机理)。
无机化学 Inorganic Chemistry
浓度变化量 反应速率 = 变化时间
无机化学 Inorganic Chemistry
化学反应动力学-3
脉冲式:
阶跃式:
0 0
t0
0 0
t0
三、闪光光解和激光闪光光解 （Flash photolysis and laser flash photolysis ）
闪光光解：一种利用强闪光使分子发生光解 产生自由原子或自由基碎片，然后用光谱或 其它方法测定产生的碎片的浓度，并监测它 们随时间的衰变行为。
d
dt(kf
kr)
0
d (kf
t
kr)0dt
0ex (k p f k { r)t} 0ex t) p(
kf kr
(kf
kr)1
1
：弛豫变量。
：弛豫速率常数。
：弛豫时间，标志了弛豫过程的平均时间。
2、1-2 级对峙反应
ddnitirdV ud[Ai] 达稳态时： dn i 0
dt
即： ird Vu[dAi]
dz
u [Ai] [Ai]+d[i]A
进一步写为：
dV d[ Ai ]
u ir
而 dVAdz
故有：
A
z
dz
d[A] [Ai](z)
i
u0
r [Ai](0)
i
即：
AZ
kf
A
B+C
kr
弛豫过程动力学方程：
北大考研-环境科学与工程学院研究生导师简介-陈忠明
5):7187-7198,2012
3.HeS.Z.,ChenZ.M.,andZhangX.Photochemicalreactionsofmethylandethylnitrates:Adualroleofalky
பைடு நூலகம்
lnitratesinthenitrogencycle.EnvironmentalChemistry,8(6):529-542,2011
ricChemistryandPhysics,12(19):8951-8962,2012
2.WangH.L.,HuangD.,ZhangX.,etal.Understandingtheaqueousphaseozonolysisofisoprene:distinctp
roductdistributionandmechanismfromthegasphasereaction.AtmosphericChemistryandPhysics,12(1
4.HuangD.,ZhangX.,ChenZ.M.,etal.Thekineticsandmechanismofanaqueousphaseisoprenereaction
withhydroxylradical.AtmosphericChemistryandPhysics,11:7399-7415,2011
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3-化学动力学
[ ]
d [ A] − = k − 2 A* [M ] dt
[ ]
d [B ] = k1 A * dt
[ ]
[ ] [ ]
d A* = k 2 [A][M ] − k − 2 A* [M ] − k1 A* dt
[ ]
单分子反应理论
假定反应进行一段时间之后达到稳定状态，此时活 假定反应进行一段时间之后达到稳定状态， 化分子浓度不随时间变化： 化分子浓度不随时间变化：
3.3.2 化学反应速率常数和平衡常数的关系
对任意的双分子反应， 对任意的双分子反应，正向和逆向反应速率kf, kr A+B C+D
d [ A] = − k f [A][B ] + k r [C ][D ] dt
平衡时，正反应和逆反应的速率相等， 随时间的 平衡时，正反应和逆反应的速率相等，[A]随时间的 变化率为0, 变化率为 故有
化学动力学
−化学反应速度 化学反应速度 −化学反应机理 化Hale Waihona Puke Baidu反应机理
3.1 总包反应和基元反应
F + a Ox → b Pr 燃料的消耗率为： 燃料的消耗率为：
d[ XG ] = − kG (T )[ X F ]n [ X OX ]m dt
总包反应！ 总包反应！
• •
总包反应速率k 与温度相关； 总包反应速率 G与温度相关； 反应级数：对燃料是n级 对氧化剂是m 反应级数：对燃料是 级，对氧化剂是 对总反应（ 级，对总反应（n+m）级 ）
化学反应动力学
化学反应动力学
化学反应动力学是研究化学反应速率以及反应机理的科学分支。它研究了化学反应中反应物浓度、温度、压力和催化剂等因素对反应速率的影响，以及反应速率与反应物浓度之间的关系。本文将介绍化学反应动力学的基本概念、测定方法以及实际应用。
一、动力学基本概念
1. 反应速率
反应速率是化学反应进行的快慢程度，一般用单位时间内反应物消失或产物生成的量来表示。反应速率可通过观察反应物或产物的浓度变化、体积变化或质量变化等来确定。
2. 反应级数
反应级数是指化学反应速率与反应物浓度之间的关系。对于一级反应，反应速率与反应物浓度成正比；对于二级反应，反应速率与反应物浓度的平方成正比；对于零级反应，反应速率与反应物浓度无关。
3. 反应速率常数
反应速率常数是一个反应的速率与反应物浓度之间的比例系数。在一定温度下，反应速率常数是恒定的。
二、动力学测定方法
1. 初速度法
初速度法是通过测定化学反应在起始瞬间的反应速率来确定反应级数和反应速率常数。实验中，可以通过观察反应物浓度随时间变化的曲线来测定反应速率。
2. 等温法
等温法是通过固定温度下测定不同反应物浓度下的反应速率，从而确定反应级数和反应速率常数。实验中，可以将反应物溶液加入恒温槽中，记录反应物浓度随时间的变化情况。
3. 激活能测定法
激活能测定法是通过研究不同温度下的反应速率来确定反应的激活能。实验中，可以通过改变反应温度，测定反应速率与温度的关系，从而计算出反应的激活能。
三、动力学的实际应用
1. 化学工业
化学工业中的反应速率与反应动力学密切相关，通过研究反应机理和反应动力学，可以提高反应速率，提高生产效率，减少能源消耗。
化学反应动力学(全套课件582P)
O + H2 OH + H
(3) 三个反应物分子碰撞生成产物的反应，称 为三分子反应。 原则上，依次有四分子反应、五分子反应 等等，但实际上这样的反应还未遇到。 对于气相反应，在中到高压下，三分子反 应过程可以发生，例如三体重结合过程： A + B +M AB + M
2《化学反应动力学》 藏雅茹编（南开大学出版社）
3《化学动力学基础》 韩德刚、高盘良 （北京大学出版社）
4《 Fundamentals of Chemical Kinetics 》 S. R. Logan (世界图书出版社)
授课内容：
第一章 动力学基本概念 第二章 复杂反应 第三章 动力学测定 第四章 溶液反应动力学 第五章 催化反应 第六章 势能面与反应途径
它的最终目的是为了控制化学反应过程, 以满足生产和科学技术的要求。
2 的解释：H2 + Cl2 = 2 HCl (1)
H2 + Br2 = 2 HBr (2)
H2 + I2 = 2 HI
(3)
实验测得，三个反应的速率与反应物的浓
度的函数关系分别为：
(反应速率)1∝[H2][Cl2]1/2 (反应速率)2∝[H2][Br2]1/2╱{1+A[HBr]/[Br2]} (反应速率)3∝[H2][I2]
大气化学-绪论
26
平均保留时间：某一组分的所有分 子更新一次所需要的时间，也可以说是 寿命、停留时间、驻留时间。
τ= M/F = M/R 其中：M表示某成分在大气中的总质 量；F代表输入速率；R表示消失速率；
平衡态：F=R
27
4
第一章 绪论
1.1 大气化学的发展 1.2 大气化学的研究内容和研究方法 1.3 大气的组成 1.4 大气的结构 1.5 地球大气的形成和演化
5
1.1 大气化学发展
大气科学是地球科学的一个分支，是比较 古老的自然科学学科之一。20世纪50年代以前， 大气化学不受人们重视，大气科学主要研究物
理现象的描述（如云、雨、风、雪、雹等）.
IPCC报告（1994）:对于长寿命气体， 平均大气保留时间是加到大气中1kg气体 反 应 掉 60% 所 需 要 的 时 间 （ e-folding time）
如 全 球 CH4 ： 总 寿 命 （ Total inverse lifetime）
1/τ=1/τOH+1/τstrat+1/τocean+1/τland+1/τchem +1/τwash
人类
外交谈判
酸雨
动物
植被
生态、农业
Global
大气化学中的反应动力学
大气化学中的反应动力学
大气是地球上最重要、最基础的自然资源之一，它不仅提供我
们生命所需的空气、水和能源，也是我们生存环境的基础。然而，在大气中，有许多复杂的化学反应，它们可能对我们的健康和环
境产生负面影响。因此，研究大气中的反应动力学变得越来越重要。
1. 大气化学反应的重要性
大气化学反应是指大气中各种气体分子之间发生的化学反应。
这些反应涉及能量和物质的转移，同时也涉及天气和气候的变化。
例如，臭氧是大气中非常重要的分子，它在大气中的浓度会影
响到地球的辐射平衡和气候变化。另外，一些人类活动，如燃烧
化石燃料和森林采伐等造成的气体排放，会对大气造成负面影响，进而对我们的健康和环境产生影响。
因此，研究大气中的化学反应机理和动力学特征可以帮助我们
更好地了解大气中的化学反应过程，预测未来的气候变化及气候
变化对生态系统和人类社会的影响。
2. 大气反应体系研究的方法
大气反应体系研究可以通过实验和数学模拟等方式来进行。实验操作涉及到掌握各种物质的实验条件和实验操作技术，一般需要进行大量的实验和数据分析。
然而，由于大气化合物分子通常在非常低的浓度下，这使得实验研究比较困难。针对这种困难，数学模拟研究成为了一个重要的研究手段。
数学模拟研究可以为实验研究设定先验条件，缩小实验研究的范围，并预测大气中反应物质的反应产物。数学模拟通常基于表观反应速率常数、主要反应路径和机理而建立，以确定反应动力学。
3. 大气化学反应动力学
化学反应中，动力学是研究反应速率和反应机理的科学，它描述了不同反应速率变量之间的关系。其中，反应速率是反应物物质量变化的速率，通常指单位时间内反应物质量的变化量。
第三章 化学反应动力学
一级反应动力学
dc dt
A
c A . 0 ke
kt
kc A
0
5
10
t
15
§3.2 常微分方程的数值解－Eular法 3.2.2 Eular法
dy f (x, y ) dx y (a ) x (a , b )
a = x0＜x1＜…＜xi＜…＜xn = b y0 y1 …… y2 …… y n hi = xi-xi-1 (i = 0,1,2,3 , …, n-1)
第三章 化学反应动力学中的应用
§3.1 化学反应动力学方程
零级反应
一级反应
dc dt
k
c = c0-kt
lnc = lnc0-kt
n
dc dt
kc
其它级数反应
dc dt
kc
1 1 n 1 c n 1 n 1 c0 1
dc dt
kt
平行反应
A .0
cA )
(k
k )t
连串反应 t=0 t
A 1 B 2 C
k
k
a x
dc dt dc dt dc dt
C B A
0 y
dy dt dz dt dx dt k 1x
化学反应动力学模型的构建与应用
化学反应动力学模型的构建与应用第一章前言
化学反应动力学是研究化学反应速率和机理的分支学科。它对于揭示和优化化学反应过程、控制反应速率以及设计合成新材料等方面有着重要的作用。化学反应动力学模型是一种数学模型，它能够描述化学反应过程的速率和机理，为化学反应过程的探究和优化提供了重要的理论依据。
本文将围绕化学反应动力学模型的构建与应用展开，首先介绍化学反应动力学的基本概念和研究方法，然后重点讲解化学反应动力学模型的构建方法和不同类型的模型，最后探究化学反应动力学模型在实际应用中的作用和发展前景。
第二章化学反应动力学的基本概念和研究方法
化学反应动力学主要研究的是化学反应速率和反应机理。化学反应速率描述的是单位时间内反应物消耗或产物生成的速率。反应速率可以由反应物浓度的变化率来表示，并受到反应温度、方法、溶液浓度、催化剂等因素的影响。反应机理则是描述化学反应发生过程中的分子碰撞、化学键形成和断裂、中间物形成和消失等过程的机理。
化学反应动力学的研究方法主要有实验和理论两种。实验方法包括描绘速率规律的瞬态方法和测定动力学参数的稳态方法，其
中稳态方法又分为初始速率法、半衰期法和等时方法。理论方法
则是通过建立数学模型来描述化学反应过程和机理的变化。化学
反应动力学模型是理论方法的一种实现形式，它将反应速率和反
应机理等信息转换为数学公式，并求解出反应过程的变化规律。
第三章化学反应动力学模型的构建方法
化学反应动力学模型的构建方法分为经验方法和理论方法两类。经验方法是指通过对大量实验数据的分析和归纳得到的模型，如Arrhenius公式、Michaelis-Menten方程等。理论方法则是通过基于化学反应机理的方程式和动力学参数来构建模型，如Langmuir-Hinshelwood模型、Eley-Rideal模型等。
大气的环境化学第三章 大气化学反应动力学基础
1.34 10 14 cm 3 /(分子 s) 1.62 10 14 cm 3 /(分子 s) 9.08 10 12 cm 3 /(分子 s) 2.44 10 12 cm 3 /(分子 s)
（ 6） NO 3 NO 2 NO 2 ( 7 )O NO NO 2 ( 8 ) NO 3 NO 2 M N 2 O 5 ( 9 ) N 2 O 5 NO 3 NO 2 (10 ) NO 2 O 3 NO 3 O 2 (11 ) 2 NO O 2 2 NO 2
反应进度：
ni
(t) ni Vi
(0)；r a 1 d V d n A tb 1 d V d n B tc 1d V d n C td 1d V d n D t
化学反应速率： r 1 d1d n i;r 1 d [A ] 1 d [B ] 1 d [ C ] 1 d [D ]
单位：（光子/(数 cm2 s)) 包括：直接太阳辐射
间接太阳辐射：地面发射辐射，散射辐射
J () I i () I d ( ） I () I o ()
直接辐射、反射辐射、散射辐射
光化通量可以用辐射计测定 也可以计算得到
1. 天顶角
2. 削弱系数
t 削弱系数
反应级次： 各组分的级次即为反应速率方程中该组分的方次，该总反 应的总级次为各组分级次之和。
第三章化学动力学基础
第三章化学动力学基础
[教学要求]
1．掌握化学反应速率的基本概念及表示方法。
2．掌握反应机理概念，掌握有效碰撞理论，了解过渡状态理论，掌握活化能、活化分子的概念及其意义。
3．掌握浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响及浓度、温度对化学反应速率影响的定量关系：质量作用定律，化学反应的温度因子，熟悉阿仑尼乌斯方程及其应用。
[教学重点]
1．反应机理的概念，有效碰撞理论，过渡状态理论，活化能、活化分子的概念及其意义。
2．浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响及浓度、温度对化学反应速率影响的定量关系：质量作用定律，化学反应的温度因子，阿仑尼乌斯方程及其应用
[教学难点]
1．有效碰撞理论，过渡状态理论，活化能、活化分子的概念。
2．阿仑尼乌斯方程。
[教学时数]10学时
[主要内容]
1．化学反应速率的基本概念及表示方法：平均速率和瞬时速率，同一反应用不同物系表示速率时这些速率间的关系。
2．反应机理（反应历程）概念：基元反应和非基元反应、反应分子数（单分子反应、双分子反应、三分子反应）。
3．反应速率理论简介：有效碰撞理论的基本要点，有效碰撞的条件，有效碰撞、活化能、活化分子的概念，碰撞频率因子与化学反应临界能或阀能的关系公式，活化能、方位因子、碰撞频率因子与反应速率的关系，活化过渡状态理论的基本要点，活化络合物；实验活化能。
4．浓度对化学反应速率的影响：质量作用定律、反应级数、化学反应速率
方程式；温度对化学反应速率的影响：阿仑尼乌斯方程式及其应用。
5．催化剂基本概念及其基本特征，催化作用，催化剂对化学反应速率的影响机制 。
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R P
rR
d[R] dt
rp
d[P] dt
10
反应速率的实验测定
测定不同时刻各物质浓度的方法有两种： 化学法。用化学分析法来测定不同时刻反应物
或产物的浓度，一般用于液相反应。
物理法。这种方法的基点在于测量与某种物质浓 度呈单值关系的一些物理性质随时间的变化，然后 换算成不同时刻的浓度值。
依据反应分子数的不同，基元反应可区分为单分子反应、双 分子反应和三分子反应。
基元反应
A P
反应分子数 单分子反应
A B P
双分子反应
2A B P
三分子反应
反应分子数是针对基元反应而言的，表示反应微观过程的特
征。简单反应和复合反应是针对宏观总反应而言的。
16
§3.２ 反应速率式
一、反应速率的经验表达式 二、反应级数 三、质量作用定律 四、速率常数
17
一、反应速率的经验表达式
反应速率方程又称动力学方程，它表明了反应速率与浓度 等参数之间的函数关系或浓度等参数与时间的函数关系。 速率方程可表示为微分式或积分式。
微分形式 r = f (ci) 积分形式 ci=f ( t )
由实验确定的速率公式都是经验公式。经验公式有很重 要的作用
优点：迅速而且方便，特别是可以不中止反应、 不需取样，可进行连续测定，便于自动记录。
缺点：由于测量浓度时通过间接关系，如果反 应系统由副反应或少量杂质对所测量的物理性质 有较灵敏的影响时，易造成较大的误差。
13
四、反应机理的概念
许多化学反应并不是按照计量方程式一步完成的， 而是要经历一系列具体步骤才能实现。
11
化学法
化学法的要点：当取出样品后，必须立即冻结 反应，即要使反应不再继续进行，并尽可能快 地测定浓度。
冻结的方法：骤冷、冲稀、加阻化剂、移走催 化剂等。
优点：设备简单，可直接测得浓度
缺点：在没有合适的冻结反应的方法时，很 难测得指定时刻的浓度，因而往往误差很大。
12
物理法
可利用的物理性质有：压力、体积、旋光度、折 光率、电导、电容率、颜色、光谱等。
一、化学动力学的任务和目的 二、反应速率的表示法 三、反应速率的实验测定 四、反应机理的概念
3
动力学与热力学联系
• 热力学：研究反应过程的可能性 • 动力学：研究反应过程的现实性
热力学上不能发生的过程，在现实中一定不能发生， 研究其动力学没有意义。 热力学研究无限缓慢的可逆过程，故不考虑时间因素， 所以热力学上可以发生的过程只是现实可能发生的过 程，不是必然发生的。
4
对化学变化
H2(g) + 1/2 O2(g) = H2O(l)； ΔrGm°(298.15K)= -237.13kJ·mol-1
NO(g) + 1/2 O2(g) = NO2(g)； ΔrGm°(298.15K)= - 35.25kJ·mol-1
变化的可能性-化学热力学： 变化的现实性-化学动力
第三章 大气化学反应动力学
• 大气化学反应的主要特征？ • 大气化学反应的分类？
1
第三章 大气化学反应动力学
• 主要特征：由于太阳辐射和大气的氧化性，各种 反应主要以光解和自由基氧化的形式进行
• 大气化学反应可分为：气相、液相和颗粒物表面 反应
• 意义：判断关键反应，有效控制大气污染
2
§3.1 引言
a dt b dt g dt h dt
[i]=Ci=ni/V 参加反应的物质的浓度
在参加反应的物质中，选用任何一种，反应速率的值都
是相同的。
9
三、反应速率的实验测定
反应速率的实验测定实际上就是测定不同时刻反应物或产 物的浓度。
在浓度随时间变化的图上，在
时间t 时，作交点的切线，就 得到 t 时刻的瞬时速率。显
解决变化的方向、限度及变 学：
化过程的能量转化。
解决变化的速率及分析变
化的具体过程。
5
一、化学动力学的目的和任务
化学热力学的研究对象：研究化学变化的方向和限度问题
以及外界条件对平衡的影响。化学热力学只能预测反应的
可能性，但无法预料反应能否发生？反应的速率如何？反
应的机理如何？
1 2
N2
3 2
H2
NH3 (g)
例如：H2 + Cl2 → 2HCl总反应要经历四个反应才 能实现。
Cl2 M 2Cl M Cl H2 HCl H H Cl2 HCl Cl 2Cl M Cl2 M
14
基本概念
总反应：计量方程式仅表示反应的总效果，称为总反应。 基元反应：由反应物分子（或离子、原子、自由基等）直接 作用而生成新产物的反应。基元反应不仅是反应物分子直接 作用，而且必须是生成新产物的过程。
化学动力学的目的：为了能控制反应的进行，使反应按人 们所希望的速率进行，并得到人们所希望得到的产品。
7
二、反应速率的表示法
反应速率：化学反应进行的快慢程度。目前，国际上 普遍采用以反应进度随时间的变化率来定义反应速率J
dξ J = dt
按照反应进度的定义
1
dξ= νi dni
1
J = νi
dni dt
H2
1 2
O2
H2O(l)
rGm$ / kJ mol1 16.63 237.19
化学热力学解决反应的可能性问题，能否实现反应还需由
化学动力学来解决。
6
化学动力学的目的和任务
化学动力学是研究化学反应速率的科学。
化学动力学的基本任务：研究各种因素（如反应系统中各 物质的浓度、温度、催化剂、光、介质……）对反应速率 的影响，揭示化学反应如何进行的机理；研究物质的结构 与反应性能的关系。
反应机理：反应机理又称为反应历程。组成宏观总反应的基 元反应的总合。在有些情况下，反应机理还要给出所经历的 每一步的立体化学结构图。
简单反应：仅由一种基元反应组成的总反应。
复合反应：由两种或两种以上的基元反应组成的总反应。
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反应分子数
反应分子数：对于基元反应，直接作用所必需的反应物微观 粒子（分子、原子、离子、自由基）数。
该定义的反应速率与物质的选择无关，而且无论反应进行
的条件如何，总是严格的、正确的。
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反应速率的表示法
对于体积一定的密闭体系，常用单位体积的反应速率r
表示 。
r
=
J V
=百度文库
1 V
dξ dt
=
1
Vνi
dni dt
=
1
νi
dci dt
=
1
νi
d[i] dt
对于任意化学反应
r 1 dA 1 dB 1 dG 1 dH