大学化学反应速率
大学化学3-化学反应速率
3．温度对反应速率影响的其它类型
除大多数反应k与T的关系符合阿仑尼乌斯公式 外，还有一些其它形式，如图（3.1）所示：
①爆炸反应。当温度达到燃点时，反应速率突然增大。 ②酶催化反应。温度太高或太低都不利于生物酶的活 性；某些受吸附速率控制的多相催化反应，也有类似的情 况。 ③某些含炭化合物的氧化等。可能是由于温度升高时， 副反应产生较大影响，而使得温度与速率的关系复杂化。 ④NO与O2生成NO2的反应，温度升高反应速率反而下 降。
②．半衰期t1/2（反应物消耗一半所须的时间） 与反应物的浓度无关，而与速率常数成反比。即 t1/2＝0.693/k （3.9）
放射性元素蜕变掉一半数量（或放射性活度减少 到一半）所须的时间称为该放射性元素的半衰期。 它是放射性元素的一种特征常数。
例如的半衰期为8×108年，223Fr（钫）的半衰 期为22分钟，14C的半衰期为5730年等。某些放射性 同位素的蜕变可以作为估算古代化石、矿石、陨石 以及地球年龄的基础。如通常用于陨石和矿石年龄 的估算，14C用于确定考古学发现物和化石的年龄。 1947～1949年间美国科学家利比确立用14C确定 地球年代的概念与方法。为此他获得了1960年诺贝 尔化学奖。
如H 2 O 2 分解反应，实际上用量气管测定 O 2 体积随时间的变化，然后计算O 2的生成量 及H2O2的分解量。
3.快速测定。
对于反应速率很快的反应，必须采取快速 分析方法。现在激光的采用已使观测的时间 标度降至1ps（10-12s）。
3.3 影响化学反应速率的因素
[演示实验]：《神奇的催化剂》 加MnO2的反应速率很快，这是催化剂作用的结 果；而加MnO 2 的反应，开始速率快，而后来速率 慢，是由于H2O2浓度越来越小的结果。
大学化学 反应速率
催化剂毒物 如CO可使合成氨铁催化剂中 毒
）
汽车尾气净化催化剂
多孔陶瓷为载体 Pt、Pd、Ru为主催化剂 CeO2为助催化剂 少量的铅即可使其中毒， 从而失去催化活性。因此， 安装这种尾气净化催化剂 的汽车是不能够使用含铅 汽油的。
汽车尾气净化催化剂
塑料中各种防老化剂大多属于负催化剂。
） 催化剂作用机理：
a.质量作用定律适用于所有的元反应；部分地适用于 非元反应 对于元反应： v=k{c(A)}a{c(B)}b n=a+b 对于非元反应： v=k{c(A)}x{c(B)}y n=x+y b.速率方程中各反应物浓度项上的指数称为该反应物 的级数。 c.反应级数可以是正数、负数、整数、分数或零，有 的反应无法用简单的数字来表示级数。 d.对于复合反应，其反应级数是由实验测定的。
）
形式之二：
Ea ln k ln A RT
ln k ~
1 为直线关系，斜率为 Ea ，截距为lnA T R
ln{k }
若已知T1, k1, T2, k2, 可求出Ea
形式之三： O
求出Ea 后, 可用内插法或外推法求算 指定温度下的k值.
(b)
K/ T
）
关于Arrhenius公式的几点说明： a. 此公式至今仍是动力学中求Ea 的主要方法。
改变反应途径，从而降低了活化能，增加反应速率。 以 为例
）
催化和非催化反应活化能数值比较
反应 Ea（非催化） /kJ· mol-1 催化剂 Ea（催化） /kJ· mol-1
2HI
H2+I2
184.1
Au
Pt W 326.4 Fe
104.6
58.58 163.2 159-176
大学无机化学课件03化学反应速率
反应速率越大。
26
反应进程势能图
1.ΔH = E正 – E逆
2. 微观可逆性原理
27
实验活化能
❖ 反应物分子须经过一个活化中间状态才能 转化为产物，该中间状态即活化分子。
❖ 由普通反应物分子转变为活化分子需吸收 的能量即活化能Ea。
❖ 根据活化能的大小，和反应能量变化曲线， 可以知道反应是吸热的还是放热的，以及 反应速率的相对快慢。
30
3.3 浓度对反应速率的影响
一、基元反应、简单反应与复合反应
➢ 基元反应(elementary reaction) ：反应物分子一步 作用直接转化成产物的反应。由一个基元反应构 成的化学反应称为简单反应。 例：N2O4 = 2NO2 是基元反应，也是简单反应。
➢ 非基元反应：由两个或两个以上基元反应组成的 化学反应，又称复合反应（complex reaction） 、 总反应（overall reaction）。
2. 当具有足够能量的分子以适当的空间取向靠近 时，要进行化学键重排，能量重新分配，形成 一个过渡状态的活化配合物。
3. 过渡状态的活化配合物是一种不稳定状态。 可形成生成物，也可回到反应物。
23
3.2 反应速率理论简介
二、过渡态理论
如: A+ B-C [A…B…C] = A-B +C 反应物 活化配合物 产物
化学反应涉及两个基本问题： ①反应的方向和限度: 反应热力学
反应是否自发，自发的方向和程度 ②反应的速率和具体步骤: 反应动力学
研究途径和速率问题
3
研究反应速率的意义
反应速率
快 ，如爆炸反应，中和反应。 慢，金属的锈蚀，食品的腐烂，
化学反应速率的计算方法归纳
化学反应速率的计算方法归纳化学反应速率的相关计算，是化学计算中的一类重要问题，常以选择题、填空题得形式出现在各类试题中，也是高考考查的一个重要知识点。
本文针对化学反应速率计算题的类型进行归纳总结。
1．根据化学反应速率的定义计算公式：公式：V=△C/t【例1】在密闭容器中，合成氨反应N2 + 3H2→2NH3，开始时N2浓度8mol/L，H2浓度20mol/L，5min后N2浓度变为6mol/L，求该反应的化学反应速率。
解：用N2浓度变化表示：V(N2)=△C/t =（8mol/L- 6mol/L)/ 5min =0.4 mol/(L·min)用H2浓度变化表示：V(H2)= 0.4 mol/(L·min) × 3=1.2mol/(L·min)；用NH3浓度变化表示：V(NH3)= 0.4 mol/(L·min) × 2= 0.8mol/(L·min) ；2.根据化学计量数之比，计算反应速率：在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比。
对于反应来说，则有。
【例2】反应4NH3＋5O24NO＋6H2O在5 L 密闭容器中进行，半分钟后，NO的物质的量增加了0.3 mol，则此反应的平均速率（X）（表示反应物的消耗速率或生成物的生成速率）为A. （O2）＝0.01 mol·L－1·s－1B. （NO）＝0.008 mol·L－1·s－1C. （H2O）＝0.003 mol·L－1·s－1D. （NH3）＝0.002 mol·L－1·s－1解析：反应的平均速率是指单位时间内某物质浓度的变化量。
已知容器体积为5 L，时间半分钟即30 s，NO的物质的量（变化量）为0.3 mol，则c（NO）＝0.3 mol/5 L＝0.06 mol·L－1。
(完整版)化学反应速率及计算
第一节 化学反应速率一．化学反应速率1. 概念：化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量，通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。
2. 表达式：v ＝Δc Δt；v 表示平均速率，常用的单位是mol/(L·min)或mol/(L·s)。
3. 表示化学反应速率的注意事项(1)在同一化学反应中，选用不同物质表示化学反应速率，其数值可能相同也可能不相同，但它们表示的意义却是完全相同的。
因此，表示化学反应速率时，必须指明用哪种物质作标准。
(2)由于在反应中纯液体和固体的浓度是恒定不变的，因此对于有纯液体或固体参加的反应一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率。
(3)在同一个化学反应中，无论选用反应物还是生成物来表示化学反应速率，其值均为正值。
(4)化学反应速率通常是指某一段时间内的平均反应速率，而不是瞬时反应速率。
例1: 判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或生成物浓度的增加。
( )(2)化学反应速率为0.8 mol/(L·s)是指1 s 时某物质的浓度为0.8 mol/L 。
( )(3)化学反应速率的数值越大，反应进行得越快。
( )(4)根据化学反应速率的大小可以推知化学反应进行的快慢。
( )(5)对于化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显。
( )答案：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)×即时练习：1.下列关于化学反应速率的说法，不正确的是( C )A ．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量B ．单位时间内某物质的浓度变化越大，则该物质反应就越快C ．化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的质量的多少来表示D ．化学反应速率常用单位有“mol/(L·s)”和“mol/(L·min)”2. 用纯净的CaCO 3与1 mol·L －1 100 mL 稀盐酸反应制取CO 2。
3 化学反应速率(大学化学)
2 半衰期 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t1/ 2表示。与浓度无关。
对于一级反应,其半衰期为:
c c k ln kt 或 lg t c0 c0 2.30
【例】某药物的分解反应为一级反应，在体温37℃时， 反应速率常数为0.46h－1。若复用该药物0.16g，问该 药在胃中停留多长时间方可分解90％？ 解：根据
催化剂改变反应速率的作用就是催化作用。 加快反应速率的催化剂称为正催化剂。
而减慢反应速率的则称为负催化剂或阻化剂。 若不特别说明，所提到的催化剂均指正催化剂。
2 催化剂的特点
（1）催化剂参与反
应，改变反应的历程， 降低反应的 活化能。
（2）只能对热力学上可能发生的 反应起作用 （3）催化剂不改变反应体系的热 力学状态，不影响化学平衡与反 应的反应热。 （4）催化剂具有一定的选择性 （5）某些杂质对催化剂的性能有 很大的影响
即等于反应式相应物质分子式前的系数比
υ(N2O5L ):υ(NO2):υ(O2)=2:4:1 开始浓度/(mol· -1) 2.10 0 0 100秒浓度/(mol· -1) 1.95 L 0.30 0.075
2N2O5 → 4NO2 + O2
一般的化学反应： aA + bB = gG + dD 化学反应速率为：
1 van’t Hoff规则
范特霍夫(Van’t Hoff)由实验总结出：反应体系的温度 每升高10K, 化学反应速率将增大到原来的2～4倍。
kT 10 kT n10 kT kT
n
式中γ 为温度系数 ，一般为2～4。kT , kT+10 , kT+n · 分别 10 10)K 时的反应速率常数。 是TK , (T+10)K 和 (T+n·
化学反应速率 大学化学
一般化学反应的Ea约在60~250kJ · mol-1之间 活化能可以理解为反应物分子在反应时所 必须克服的一个“能垒”。 当分子靠得很近时， 价电子云之间存在着 强烈的静电排斥力。 只有能量足够高的分 子，才能克服它们价
浓度对化学反应速率的影响
一、基元反应和非基元反应
基元反应：反应物的微粒（分子、原子、 离子或自由基）间直接碰撞而一步 实现的化学反应 SO2Cl2 CO + NO2 SO2 + Cl2 NO + CO2
以上两式相除得： 该反应的速率方程为：
β ＝2
v k cA c
B
将任一组实验数据代入上式，可求出速 率常数。 k＝1.2×10-2 L2·mol-2·s-1
二、过渡状态理论（Eyring）
过渡状态理论认为: 化学反应并不是通 过反应物分子的简单碰撞完成的，而是反应 物分子要经过一个中间过渡状态，形成活化 配合物。 活化配合物极不稳定,一经形成便会分 解，或分解为反应物，或分解为生成物 化学反应的反应速率由活化配合物的分 解速率决定
反应过程可表示为：
＊ 活化配合物能量高,极不稳定.一经形成 便会分解，或分解为生成物；也可以变成原 来的反应物。
因此，活化配合物是一种过渡状态。 ＊ 反应速率决定于活化配合物的浓度; 活化配
合物分解成产物的几率和分解成产物的速率。
活化配合物所具有的最低势能和反应物分子的平 均势能之差叫活化能。 +
,
O
+
C 系 统 能 量 O N
活化能:通常把活化分子具有的最低能量 (Ec)与反应物分子的平均能量之差 Ea ： KJ•mol-1
分 子 百 分 数
T1
Ea= E活(最低)- E(平)
大学实验化学 化学反应速率
大学实验化学 化学反应速率 难题解析 [TOP]例7-1 HNO 2分解反应机理如下，求总反应的速率方程表示式。
分析 复合反应的每一步都是元反应，反应的速率方程由速率控制步骤决定。
解 )2(HNO O)2(H )2(NO (NO)21c c c c k = ， )2(N O )4O 2(N 22c c k = =)O 2H ()NO ()2HNO ()NO ()2HNO (212123c c c k c c k k k ⨯ v =)O 2H ()NO ()2HNO (222123c c c k k k 例 7-2 证明一级反应完成99.9%所需要的时间近似为半衰期的10倍。
解 t 1/2 = 0.693/ k例 7-3 根据如下的气相反应相关数据T (K) 600 645k (L 2·mol -2m·in -1) 6.62⨯ 105 6.81⨯ 105k’ (L·mol -1·min -1) 8.40 40.8求：（1）两个温度下的平衡常数。
（2）正向反应和逆向反应的活化能。
解 （1）600K 时，451088.740.81062.6'⨯=⨯==k k K 640K 时，451067.18.401081.6'⨯=⨯==k k K （2）正反应的活化 121221ln )(k k T T T RT E a -= = 51062.651081.6ln K )600645(K 645K 600K mol J 314.811⨯⨯-⨯⨯⋅⋅-- =2.02 kJ ·mol -1 逆反应的活化能 122112'''ln )(k k T T T T R E a -= =40.88.40ln K )600645(K 645K 600K mol J 314.811-⨯⨯⋅⋅--=113.0 kJ ·mol -1学生自测题 [TOP] 判断题 选择题 填空题 问答题 计算题一、判断题（对的打√，错的打×）1．化学反应速率常数k A 与反应物的浓度有关。
大学化学2.2 影响化学反应速率的因素
质量作用定律只适用于基元反应。对 于复杂反应，质量作用定律只适用于复杂 反应的每一步基元反应，因此，不能根据 复杂反应的总反应式直接书写速率方程。
8
如复杂反应： 2NO 2H2 N2 2H2O 实验测得其反应速率为： k c2 (NO) c(H2 )
而不是 k c2 (NO) c2 (H2 )
例如：测得
2N2O5(CCl4) N2O4(CCl4) O2(g)不同温度下的k值
T/K 293.15 298.15 303.15 308.15 313.15 318.15
k / s1
0.235104 0.469104 0.933104 1.82104 3.6 2 1 04 6.29104
13
(1)
x=kt
c0 c kt
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱc-t 或x-t成线性关系。
(2) k的单位：molL-1s-1或molL-1min-1。
(3)
t0.5
c0 c k
c0
1 2
c0
k
c0 2k
半衰期与浓度成正比。
14
反应速率与反应物浓度的一次方成正
比的反应。
如：226 88
Ra
222 86
(2)H2(g) Cl2(g) 2HCl(g)
1
2 k2 c(H2 ) c 2 (Cl2 ) 3/2级反应 12
3.零级反应和一级反应
零级反应
t=0 t=t
AB
c0 0 cx
dc dx k dt dt
积分得： x=kt c0 c kt
c-t 或x-t成线性关系。
第2章 化学反应速率
化学反应速率 大学
cA kA t
c(A) ＝ c(A)0 － k t
零级反应的特征：
① 在一定温度下，反应速率是常数，与浓度无关。 ② 速率常数 kA 的单位为： mol dm 3 s 1 ③ A物质的浓度 cA 与时间 t 成线性关系。
半衰期：反应物消耗一半所需的时间称为半衰期， 用t1/2表示。它是衡量化学反应快慢的一个重要指标。 零级反应：
又如：H2 ( g ) ＋ I2 ( g ) ＝ 2 HI ( g ) 实验上或理论上都证明，它并不是一步完成的基元反应， 它的反应历程可能是如下两步基元反应： ① I2 ＝ I＋I （快） （慢）
② H2 ＋ 2 I ＝ 2 HI
化学反应的速率由反应速率慢的基元反应决定。 基元反应或复杂反应的基元步骤中发生反应所需要的微 粒（分子、原子、离子）的数目称为反应的分子数。 反应的分子数与反应级数是两个不同的概念！
d cCH 4 dt
k1 1 / 2 3 / 2 k2 ( ) cCH 3CHO 2k 4
解：
d cCH4 dt
k2c CH3 cCH3CHO (1)
(2)
d cCH3 dt
2 k1cCH3CHO k2c CH3 cCH3CHO k3c CH3CO 2k4cCH 0 3
分类：
单分子反应: SO2Cl2 的分解反应： SO2Cl2 ＝ SO2 ＋ Cl2 双分子反应: NO2 的分解反应 ： 2 NO2 ＝ 2 NO ＋ O2 三分子反应: HI 的生成反应 H2 ＋ 2 I ＝ 2 HI
四分子或更多分子碰撞而发生的反应尚未发现。
4-3-2 反应机理的探讨
反应 2 NO＋O2＝2NO2 实验得 r＝kc(NO) 2c(O2) （快） （快） （慢）
大学化学易考知识点化学反应速率的计算方法
大学化学易考知识点化学反应速率的计算方法大学化学易考知识点：化学反应速率的计算方法化学反应速率是描述化学反应进行快慢的物理量，也是研究化学反应机理和反应动力学的重要参数之一。
正确地计算化学反应速率不仅对于理论研究有着重要意义，对于工业生产和日常生活中的化学实验也有着实际应用价值。
本文将介绍化学反应速率的计算方法，帮助读者更好地理解和掌握这一知识点。
1. 反应物消耗速率法反应物消耗速率法是一种直接测量化学反应速率的方法。
它通过观察反应物消失的速度来计算反应速率。
在此方法中，我们需要选择一种反应物并测量其消耗的速率，然后根据化学方程式中反应物的摩尔比例关系计算其他反应物的消耗速率。
具体计算公式如下：速率= Δ[c] / Δt其中，Δ[c]表示反应物浓度的变化量，Δt表示时间的变化量。
2. 产物生成速率法产物生成速率法是一种通过观察产物生成的速度来计算反应速率的方法。
在此方法中，我们需要选择一种产物并测量其生成的速率，然后根据化学方程式中产物的摩尔比例关系计算其他产物的生成速率。
具体计算公式如下：速率= Δ[d] / Δt其中，Δ[d]表示产物浓度的变化量，Δt表示时间的变化量。
3. 初始速率法初始速率法是一种通过研究反应在初始时刻的速率来计算整个反应速率的方法。
在此方法中，我们需要在不同条件下进行多次实验，测量反应在各个条件下的初始速率，然后根据实验结果推导出反应速率与反应物浓度之间的关系。
具体计算公式如下：速率 = k[A]^m[B]^n其中，k为速率常数，[A]和[B]分别表示反应物A和B的浓度，m 和n为反应物A和B的反应级数。
4. 定量分析法定量分析法是一种通过定量分析反应物或产物的浓度变化来计算反应速率的方法。
在此方法中，我们可以使用酸碱滴定法、氧化还原滴定法、分光光度法等技术方法来测定反应物或产物的浓度变化，并据此计算反应速率。
需要注意的是，化学反应速率的计算方法取决于具体的反应类型和实验条件。
化学反应速率知识整理及习题
化学反应速率知识点讲解考点一、化学反应速率1．定义：单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度的变化（以单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示），用来衡量化学反应进行快慢的物理量。
2．表达方式tA c v A ∆∆=)(，式中Δc(A)表示物质A 的物质的量浓度的变化，单位为mol/L ，Δt 表示时间，单位为s （秒）、min （分）、h （时）。
v(A)表示物质A 的化学反应速率。
单位是mol/(L ·s)或mol/(L ·min)或mol/(L ·h)。
3．化学反应速率的规律 同一化学反应，用不同物质的物质的量浓度的变化表示的化学反应速率之比等于化学方程式中相应物质的计量数之比。
这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。
如：对于化学反应：a A(g) + b B(g) = c C(g) + d D(g)，则存在v(A)：v(B)：v(C)：v(D) = a ：b ：c ：d 。
注意：⑴化学反应速率均为正值；⑵化学反应速率通常是指某种物质在某一段时间内化学反应的平均速率，而不是指某一时刻的瞬时速率；⑶由于在反应中纯固体和纯液体的浓度是恒定不变的，因此对于有纯固体和纯液体参加的反应，一般不用纯固体或纯液体来表示化学反应速率⑷对于同一化学反应，在相同的反应时间内，用不同的物质来表示其反应速率，其速率的值可能不同，但这些不同的数值表示的是同一个化学反应在同一段时间内的反应，所以为相同的速率。
所以比较速率时不能只看速率的数值，还要说明是用哪种物质表示的速率。
考点二、影响化学反应速率的因素 主要因素为内因：参加化学反应的物质的性质是决定化学反应速率的主要原因。
反应的类型不同，物质的结构不同，都会导致反应速率的不同。
外因的影响：1．浓度对化学反应速率的影响⑴结论：当其他条件不变时，增加物质的浓度可以加快化学反应速率。
减小物质的浓度可以使化学反应速率减慢。
⑵理论解释：在其他条件不变时，对某一反应来说，活化分子在反应物分子中所占的百分数是一定的，当增大反应物的浓度时，活化分子数增多，因此有效碰撞次数增多，所以化学反应速率加快。
大学化学之化学反应的速率
=
DnB nB
=
DnG nG
=
DnH nH
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d = nB–1dnB
转化速率 (J)：由反应进度 () 定义的化学反应速率
d
J = dt
IUPAC 所推荐的反应速率 (u)：
u (mol·m–3·s–1) =
J V
=
1 V
·ddt
u
(mol·m–3·s–1)
=
1 nB
·V1
·ddntB
=–
D[N2O5] Dt
t = 100s = 1.510–3mol·dm–3·s–1
u(NO2) = D[NO2] Dt
u(O2) = D[O2] Dt
= 3.010–3mol·dm–3·s–1 = 0.7510–3mol·dm–3·s–1
– 1 ·D[N2O5] = 1 ·D[NO2] = 1 · D[O2]
Cl2(g) + M 2Cl(g) + M Cl(g) + H2(g) HCl(g) + H(g) H(g) + Cl2(g) HCl(g) + Cl(g) Cl(g) + Cl(g) + M Cl2(g) + M
2021/10/19
H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g)
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Ea
f = e RT
能量因子(f) : 能量满足要求的碰撞占总碰撞次数 的分数。
活化能(Ea): 能发生有效碰撞的活化分子组所具有 的最低能量的NA倍 (NA:阿佛加德罗常数)。
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(2) 瞬时速率 瞬时速率：某一时刻的反应速率。 即时间间隔 Dt 趋于无限小时的平均速率的极限。
第三章化学反应速率_大学化学
。通常将它定义为：单位体积的反应系统中，反应进度 随时间的变化率，用符号表示。对于反应
aA + fF ＝ gG + dD （3.1）
化学反应速率的定义式为：
=
1 d V dt
式中V为系统的体积， 按（2.8）式：
L · s 。 v 的单位常用mol·
加快2～4倍。
kT 10 K 24 kT
1．阿仑尼乌斯公式
阿仑尼乌斯根据实验，提出反应速率与温度的定量关
系：
k＝Ae-Ea/RT
式中的A是指前因子；Ea叫做反应的活化能，单位是 kJ· mol-1。A与Ea都是反应的特性常数，当反应的温度区间 变化不大时，其值不随温度而改变，均可由实验求得。
活化能越高，活化分子数越少，反应速率越慢。活化能的大小取
决于反应物的本性，它是决定化学反应速率的内在因素。 活化能小于40kJ· mol-1反应，其反应速率非常大，反应可瞬间完 成；活化能大于400kJ· mol-1的反应，其反应速率非常小。前面提到的 汽车尾气NO治理反应活化能611kJ· mol-1，因此看不到该反应的进行。
Ea和A 是两个非常重要的动力学参量。由于Ea在指数
位置，所以它对k 的影响很大。 微分形式：
d ln k Ea 2 dt RT Ea Ea 积分形式 ln k2 ln A ln k1 ln A RT2 RT1 k2 Ea 1 1 ln ( ) k1 R T1 T2
例如的半衰期为8×108年，223Fr（钫）的半衰期为22 分钟，14C的半衰期为5730年等。某些放射性同位素的蜕变
可以作为估算古代化石、矿石、陨石以及地球年龄的基
础。如通常用于陨石和矿石年龄的估算，14C用于确定考古 学发现物和化石的年龄。 1947～1949年间美国科学家利比确立用14C确定地球年 代的概念与方法。为此他获得了1960年诺贝尔化学奖。
大学化学教学课件-7化学反应速率
例题8-2
22
例： 已知60CO衰变的t1/2 = 5.26a，放射性60CO所产
生的γ射线广泛用于癌症治疗，放射性物质的强度以ci
（居里）表示。某医院购买一台20ci的钴源，在作用10 年后，还剩多少？
解：
t1/ 2
0.693 k
k0.6930.6930.13a 21 t1/2 5.2a6
N2O（g） Au N2（g）+ 1/2O2（g）
kc0N2O （为零级反应） 18
1、对于反应Cl2(g)+2NO(g) =2NOCl(g)（亚硝酰氯 ），实验 发现，如两反应物浓度都加倍，则反应速率增至8倍。该反 应的级数是 A. 0 B. 1 C.2 D.3 E. 1/2
2、已知A+2B= C，则其速率方程式为
A. υ = kcAcB2 B. υ= kcAcB C. υ = k cB2
D. υ=k c3
E. 无法确定
答：（1）D （2）E
19
二、浓度与时间的关系
（一）一级反应
一级反应是反应速率与反应物的一次方成正
比的反应。
设任一反应： aA
产物
则反应速率方程为：
c dc t
kdt
c0 c
（1）N2O5NO2 + NO3 （慢，速率控制步骤）
（2）NO3+ NO2 （3）NO + NO3
NO + NO2 + O2
（快）
2NO2
（快）
14
2.纯固态或纯液态反应物的浓度不写入速率方 程式。如：
C(s)+ O2(g)= CO2(g) υ = kc(O2) Hg(NO3)2 + Hg(l)= Hg2(NO3)2
化学反应速率的计算公式
化学反应速率的计算公式
化学反应速率（Reaction rate）通常定义为反应物消失或产物增加的速率，通常表示为单位时间内反应物消失或产物增加的量。
化学反应速率的计算公式可以根据不同反应类型和反应机理而有所不同，但最常见的化学反应速率计算公式是：
速率（Rate）=反应物消失的量/时间或产物生成的量/时间
其中，反应物和产物的量可以用不同的物理量来表示，如物质的质量、摩尔数、体积等。
时间单位可以使用秒、分钟、小时等。
通常情况下，化学反应速率的单位是摩尔/升·秒或分子/升·秒。
在化学反应速率的计算中，可以通过实验测量反应物的消失量或产物的生成量来确定速率，也可以使用理论计算方法来预测速率，例如使用速率常数和反应物浓度来推导速率公式。
同时，化学反应速率的计算还受到反应温度、反应物浓度、催化剂、反应物物理状态等因素的影响。
1/ 1。
《化学反应的速率和限度》知识总结
《第二章化学反应的速率和化学平衡》小结一、化学反应速率1、定义：___________________________________表达式：△V（A）=△C(A) /△t 单位：单位：mol/(L·s)或mol/(L·min)化学反应的计算公式:对于下列反应: mA+nB=pC+qD 有v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q2、化学反应速率都取正值3、同一个化学反应，用不同的物质表示化学反应速率，数值可能不同，但表示的意义是一样的。
同一个化学反应，各物质的化学反应速率之比=_____________________4、化学反应速率一般指平均速率，但在速率——时间图象中，经常出现瞬时速率。
5 对于没有达到化学平衡状态的可逆反应: v(正)≠v(逆)影响化学反应速率的主要因素：浓度：当其它条件一致下，增加反应物浓度就增加了单位体积的活化分子的数目，从而增加有效碰撞，反应速率增加。
（对于纯固体和纯液体，其浓度可视为常数，其物质的量变化不影响化学反应速率）压强：对于有气体参与的化学反应，其他条件不变时（除体积），增大压强，即体积减小，反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增多，单位时间内有效碰撞次数增多，反应速率加快；反之则减小。
若体积不变，加压（加入不参加此化学反应的气体）反应速率就不变。
因为浓度不变，单位体积内活化分子数就不变。
但在体积不变的情况下，加入反应物，同样是加压，增加反应物浓度，速率也会增加。
○1若参加反应的物质为固体或液体，增大压强，化学反应速率________○2有气体参加的反应，其它条件不变，增大压强，化学反应速率________注意以下几种情况：A：恒温时，增大压强，化学反应速率________B：恒容时：a、充入气体反应物，化学反应速率________b、充入稀有气体，化学反应速率________C：恒压时：充入稀有气体，化学反应速率________。
大一化学反应速率知识点
大一化学反应速率知识点反应速率是指在化学反应中，反应物消耗或生成产物的速度。
了解和掌握反应速率的知识，对于我们准确理解反应过程和进行实验研究都非常重要。
本文将介绍大一化学中的一些常见反应速率知识点。
1. 反应速率的定义反应速率是指单位时间内反应物消耗或产物生成的量。
通常，反应速率可以用化学方程式中反应物和产物的物质量关系来描述，也可用反应物浓度或产物浓度的变化来表示。
2. 反应速率与化学平衡在反应过程中，反应物逐渐转化为产物，反应速率开始较高，随着反应进行，速率逐渐减小，最终趋于一个恒定的数值。
当反应速率与反应逆向速率相等时，反应达到化学平衡。
3. 影响反应速率的因素反应速率受多种因素影响，下面介绍几个重要的因素：a. 温度：温度升高会使分子运动速度增加，碰撞频率和能量也会增加，反应速率随之增加。
b. 浓度: 浓度越高，反应物分子间的碰撞频率越高，反应速率也越快。
c. 催化剂: 催化剂可以提高化学反应的速率，通过增加反应物的有效碰撞频率或改变反应的反应机理来实现。
d. 表面积: 固体反应物颗粒的细小程度越高，表面积越大，与其他反应物接触的机会越多，反应速率也越快。
4. 反应速率的表达式反应速率可以用不同的方式来表达，最常见的是考虑反应物的质量或浓度变化：a. 对于反应物A和B，反应速率可用以下表达式表示：速率 = -∆[A]/∆t = -∆[B]/∆tb. 对于反应物浓度变化的表示：速率 = -∆[A]/∆t = -1/a * ∆[A]/∆t = -1/b * ∆[B]/∆t其中a和b分别代表反应物A和B的化学计量系数。
5. 反应速率与反应级数反应级数是指反应速率与各个反应物的浓度之间的关系。
根据反应物的浓度对反应速率的影响，反应级数可分为零级反应、一级反应、二级反应等。
具体的反应级数与反应物的浓度变化关系，请根据具体的反应方程式和实验数据进行求解。
总结：大一化学反应速率知识点包括反应速率的定义、反应速率与化学平衡的关系、影响反应速率的因素以及反应速率的表达式等内容。
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c(A)
kt
lg
lg(1 )
c(A)0
2.303
t1/ 2
0.693 k
3. 二级反应
A+B→P
c(A)0=c(B)0 时
r dc(A) k c(A)2 dt
1
1
kt
c(A) c(A)0
t1/ 2
1 k c(A)0
反应 级数
0
速率方程
dc(A) k dt
c(A)~t 关系式
c(A) c(A)0 kt
半衰期
c (A)0 2k
1
dc(A) k c(A) dt
kt lg c(A) lg c(A)0 2.30
பைடு நூலகம்
0.693 k
2
dc(A) k c(A)2 dt
1 1 kt c(A) c(A)0
1 kc(A)0
4-5 反应速率理论简介
1. 碰撞理论 (collision theory)
以气体分子运动论为基础，仅适用于 简单的气体双分子反应。 （1）反应物分子的碰撞是反应进行的先决 条件，反应速率与碰撞频率成正比。
r (mol.dm-3.s-1) 0.012 0.024 0.048 求该反应的速率方程和速率常数k。
2. 反应级数(order of reaction)
反应物的级数
r kc(A)m c(B)n 反应级数=m+n
(1) 表明浓度对反应速率的影响。 (2) 由实验测定，与反应条件有关。 (3) 可以是正、负数，整数、分数或零， 有的反应无法用简单数字来表示级数。
只有能量足够、方位适宜的分子对相 碰才能发生有效碰撞。
r Z P f Z0c(A)c(B) P eEa / RT kc(A)c(B)
2. 过渡状态理论(transition state theory)
定了整个反应的速率，称为控速步骤。
如 A2 +B ═ A2B 的反应机理为： (1) A2 ═ 2A (慢) (2) 2A + B ═ A2B (快)
则速率方程为 r = kc(A2)
H2 + I2 → 2HI 实验事实：
(1) r = k c(H2)c(I2) 二级反应 (2) 用波长578 nm光照可加速反应速率， 且该波长的光只能使I2分子解离。
基元反应： a A + b B ═ g G + h H
r kc(A)a c(B)b
反应分子数
——在基元反应或非基元反应的基元步 骤中，发生反应所需要的微粒的数目。
反应分子数
基元反应
反应级数
反应过程的实质
已知
反应机理
未知
反应速率与反应物 浓度的关系
2. 反应机理
控速步骤（rate-determining step） 反应历程中最慢的一个基元步骤决
反应机理： (1) I2 ⇋ 2I (快) (2) 2I + H2 →2HI (慢)
4-4 反应物浓度与时间的关系
1. 零级反应 A→P
dc(A) k c(A)0 k dt
c(A) c(A)0 kt
半衰期
t1/ 2
c (A)0 2k
2. 一级反应
A→P
r dc(A) k c(A) dt
a
b
g
h
4-2 反应速率与反应物浓度的关系
1. 速率方程 aA+bB ═gG+hH
r kc(A)m c(B)n
速率常数(rate constant)，与反应物浓度无关， 只与反应的本性和温度、催化剂有关。
书写速率方程式时注意：
（1）若反应物是气体，可用气体分压 代替浓度， 如
r kc(A)m c(B)n k'p(A)m p(B)n
4-3 反应机理
1. 基元反应 (elementary reaction)
反应物分子一步直接转化为生成物 分子的反应
若正反应是基元反应，则逆反应也 是基元反应。
复杂反应所经历的所有基元步骤 称为反应机理，也称反应历程。
基元反应的反应速率定律 （质量作用定律）
一定温度时，基元反应的反应速率 与各反应物浓度以计量系数为幂的乘积 成正比，即
ZAB ＝Z0c(A)c(B)
（2）只有能量足够大的“分子组”相 碰才是有效碰撞。
反应体系中能量较高且能发生反应的分 子称为活化分子，活化分子的最低能量与 体系中分子的平均能量之差称为活化能 (activated energy)。
能量因子
f
有效碰撞频率 总碰撞频率
e-Ea / RT
（3）分子碰撞时必须处于有利方位才能 发生有效碰撞。
r=k r=kc(A) r=kc(A)c(D) r=kc2(A)c(D) r=kc-2(A)c(D) r=kc1/2(A)c(D) r kc(A)c(D)
1 c(D)
零级反应 一级反应 二级反应 三级反应 负一级反应 1.5级反应
无简单级数
级数
k 的量纲
零级 一级 二级 三级
浓度. 时间-1 时间-1 浓度-1 . 时间-1 浓度-2 . 时间-1
r c t
反应 a A + b B ═ g G + h H
r 1 c(A) 1 c(B) 1 c(G) 1 c(H)
a t
b t g t h t
2. 瞬时速率
c dc
r lim
t0 t
dt
反应 a A + b B ═ g G + h H
r 1 r(A) 1 r(B) 1 r(G) 1 r(H)
（2）反应物中有固体或纯液体，且不 与其它反应物互溶，则其浓度不 列入方程式。
例 有一化学反应: a A + b B ═ c C, 在 298K 时 将 A 、 B 溶 液 按 不 同 比 例 混 合 , 得到下列实验数据： c(A) (mol.dm-3) 0.10 0.20 0.10
c(B) (mol.dm-3) 0.10 0.10 0.20
? 2NO (g) + 2CO(g) → N2 (g) + 2CO2 (g) rGm(298) ＝−334 kJ⋅mol−1
若该反应能发生，则可解决尾气污染问题。实 际上，尽管该反应的限度很大，但反应速率极 慢，不能付诸实用。研制该反应的催化剂是当 今人们非常感兴趣的课题。
本章要求：
1. 掌握反应速率方程、速率常数、 反应级数、活化能等基本概念
2. 了解浓度、温度、催化剂对反应 速率的影响，掌握质量作用定律 和Arrhenius公式
3. 了解反应速率理论基本内容
4-1 反应速率的定义
化学反应速率是指在一定条件下反应 物转化为生成物的速率，通常用单位时间 内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加 来表示。
速率：没有方向，都为正值
1. 平均速率