化学反应速率(无机化学核心教程).
化学反应速率笔记
化学反应速率笔记反应速率是指单位时间内化学反应物质浓度变化的大小，通常用物质浓度随时间变化的斜率来表示。
理解和掌握反应速率的变化规律对于化学反应的研究和实际应用具有重要意义。
本文将介绍反应速率的定义、影响因素以及常见的实验方法。
一、反应速率的定义反应速率可用不同物质浓度与时间的关系表达，具体形式如下：速率= ΔC/Δt其中，ΔC表示反应物质浓度的变化量，Δt表示时间的变化量。
反应速率的单位一般为mol/L·s。
对于反应物质消失的速率（一阶反应），速率可以表示为：速率 = -ΔC/Δt负号表示浓度的减少。
二、影响反应速率的因素1. 反应物质浓度：反应物质浓度越高，反应发生的可能性越大，因此反应速率也越快。
2. 温度：温度升高会使反应物质分子运动加快，碰撞频率增加，碰撞能量增大，有利于反应发生，从而提高反应速率。
3. 催化剂：催化剂可以降低反应物质之间的活化能，提高反应速率。
4. 反应物质的物理状态：固体反应的速率一般比液体反应快，液体反应的速率一般比气体反应快。
5. 反应物质的形态与分子结构：分子较小、形态更均匀的反应物质，其反应速率较快。
三、测量反应速率的实验方法1. 手工记录法：通过观察反应物质浓度变化的颜色或透明度，手工记录下反应物质的浓度随时间的变化情况，并计算得出反应速率。
2. 密度法：利用密度计或称量的方法测量反应物质在不同时间点的质量，根据质量变化计算反应速率。
3. 发光法：某些反应会产生发光现象，通过检测反应的发光强度或发光频率，可以间接地推测出反应速率。
4. 放射性测量法：利用放射性同位素的衰变来测量反应速率。
放射性衰变的速率与反应速率有一定的关联。
5. 铁变色法：将某些物质加入到铁离子溶液中，观察溶液的颜色变化，可以用来测量反应速率。
通过上述方法，在实际实验中可以测量到不同反应物质和反应条件下的反应速率，从而研究和分析反应速率随各种因素变化的规律。
四、实际应用反应速率的研究和应用涉及到许多领域，如化学工业生产、环境保护等。
无机化学课件：第4章 化学反应速率
计量 数
1+1 1+1 2+1
2+1 2+2 2NOg 2H2 g N2 g H2Og kc2 (NO)cH2
S2O82 aq 3I aq
2SO24 aq I3 aq
k
c
S2
O
28
c
I-
1+1
1+3
5Br
aq
BrO
3
aq
3Br2 aq 3H2Oaq
6H aq kc Br -
对于一般的化学反应：
aA bB
速率常数
yY zZ
反应级数
kcA cB
速率方程
反应速率
反应物浓度
反应级数： 反应速率方程中m+n，由实验所得；
反应分子数： 基元反应方程式中a+b，由基元反应方程式 中的计量关系所得。
例：H2(g) + I2(g) 2HI(g) 其反应历程分两个基元步骤进行：
对于反应： aA bB gG hH
(A) kA[A]m[B]n (B) kB[A]m[B]n (G) kG[A]m[B]n (H) kH[A]m[B]n
1 a
kA
1 b
kB
1 g
kG
1 h
kH
k
由实验确定化学反应的速率方程
例：反应 NH4+(aq) +NO2- = N2(g) + 2H2O(l)
1918年有路易斯以气体分子运动论为 基础提出，适用于气相双分子反应。该理 论认为：
（1）反应物分子间的相互碰撞是反 应进行的先决条件。
（2）互相碰撞的分子必须具有足够的 能量。 （3）反应物分子互相碰撞时应有合适 的取向。
化学反应速率
化学反应速率化学反应速率是指化学反应在单位时间内物质的转化程度。
它是描述化学反应速度快慢的物理量，可以用浓度变化率表示。
本文将从定义、影响因素以及调控方法三个方面详细介绍化学反应速率。
一、定义化学反应速率是指反应物浓度在单位时间内的减少量或增加量。
它可以用如下公式表示：速率= Δ物质浓度/ Δ时间速率的单位一般用mol/(L·s)或mol/(dm³·s)来表示。
二、影响因素化学反应速率受到多种因素的影响，主要包括温度、浓度、催化剂和物质状态等。
1. 温度：温度是影响化学反应速率的重要因素。
一般来说，随着温度的升高，分子的平均动能增加，反应物分子之间的碰撞频率和碰撞能量也增加，从而加快反应速率。
2. 浓度：化学反应速率与反应物的浓度密切相关。
反应物浓度越高，反应物分子之间的碰撞频率越高，反应速率也越快。
3. 催化剂：催化剂是能够改变反应速率的物质。
催化剂通过提供新的反应路径，降低了反应物之间的活化能，从而加速了反应速率。
4. 物质状态：物质的状态对化学反应速率有重要影响。
溶液中的反应速率通常比固体反应速率快，这是因为溶液中反应物分子之间的碰撞频率更高。
三、调控方法调控化学反应速率的方法多种多样，下面介绍几种常见的方法。
1. 温度调控：可以通过升高或降低温度来调节化学反应速率。
提高温度可以加快反应速率，而降低温度则可以减慢反应速率。
2. 浓度调控：通过改变反应物的浓度可以调节反应速率。
增加反应物浓度通常可以加快反应速率，而减少反应物浓度则可以减慢反应速率。
3. 催化剂的使用：催化剂可以加速反应速率，常用于加快某些反应的进行。
催化剂不参与反应本身，但能够提供新的反应路径，从而降低反应物的活化能。
4. 反应条件的调节：除了温度、浓度和催化剂，还可以通过调节其他反应条件，如压力和pH值等，来调节化学反应速率。
总结：本文介绍了化学反应速率的定义、影响因素以及调控方法。
化学反应速率是描述化学反应速度的物理量，受到温度、浓度、催化剂和物质状态等因素的影响。
化学反应速率
化学反应速率化学反应速率是指化学反应中物质变化的快慢程度。
它是一个十分重要的概念，在化学领域中具有广泛的应用。
本文将从化学反应速率的定义、影响因素、实验方法以及应用等方面进行探讨。
一、化学反应速率的定义化学反应速率是指单位时间内反应物消失或产物生成的量。
通常用反应物的浓度变化来表示。
在一个反应过程中，我们可以根据反应物与时间的变化关系，确定其反应速率。
反应速率通常用公式表示为：速率= ΔC/Δt其中，ΔC表示反应物浓度的变化量，Δt表示时间的变化量。
二、影响化学反应速率的因素化学反应速率受到多种因素的影响，包括温度、浓度、催化剂和表面积等。
1. 温度：温度对反应速率有着重要的影响。
通常情况下，随着温度的升高，反应速率将增加。
这是因为高温时，反应物分子具有较高的动能，碰撞频率增加，有效碰撞的概率也就大增，因此反应速率加快。
2. 浓度：反应物浓度对反应速率也有较大的影响。
一般来说，反应物浓度越高，反应速率越快。
这是因为浓度增加会导致分子间的碰撞频率增加，从而提高反应速率。
3. 催化剂：催化剂是指可以改变反应速率但本身不参与反应的物质。
它可以提供新的反应路径，降低活化能，从而加速反应。
催化剂对化学反应的影响是十分显著的，可以大幅度提高反应速率。
4. 表面积：对于固体与液体之间的反应来说，固体的表面积对反应速率也有重要影响。
表面积越大，反应物与液体接触的面积越大，因此反应速率也会增加。
三、测定化学反应速率的实验方法测定化学反应速率的实验方法一般有色度法、质量法和体积法等。
1. 色度法：对于产物或反应物具有明显颜色的反应，可以通过测定溶液的吸光度来间接测定其浓度的变化，从而确定反应速率。
2. 质量法：对于反应物质量的变化较大的反应，可以通过称量反应物质量的变化来计算反应速率。
3. 体积法：对于气体反应，可以通过收集生成的气体体积的变化来测定反应速率。
常见的体积法有气体放大器和溶液排放器等。
四、化学反应速率的应用化学反应速率的研究对于理解和探索化学过程具有重要意义，也为许多实际应用提供了基础。
《无机化学》第二章 化学反应速率
114 103 ( 1 1 ) 2.303 8.314 700 600
1.42
k =0.7526.3=19.7 ( L﹒mol-1﹒S-1 )
三、催化剂对反应速率的影响
1.催化剂：催化剂是能改
变化学反应速率，而其本身 在反应前后物质的量和化学 组成均没有变化的物质。
3.质量作用定律：— 只适用于基元反应
质量作用定律：恒温下，基元反应的化学反应 速率与各反应物浓度方次的乘积成正比，反应 物浓度的方次数就等于化学反应式中各相应物 质的计量系数。
mA+nB
pC+qD
一般反应 kcAx cBy
基元反应 kcAm cBn
二、 温度对反应速率的影响
1.阿仑尼乌斯公式：
= 1.2 10-2 ( L2﹒mol-2﹒S-1 )
2.反应机理
基元反应：反应物经一步反应直接生成产物的反应。 复杂反应：由两个或多个基元反应构成的反应。
例： ① ② ③
H2 + I2 2HI I2 2I (快)
复杂反应的反应
速率取决于速率 最慢的基元反应
2I I2 (快)
H2 + 2I
2HI (慢)
活化络合物 产物
A…B…C
1
Ea2
Ea1：正反应的活化能 Ea2：逆反应的活化能
A+BC
ΔrHm：正反应的热效应 ΔrHm= Ea1(正) – Ea2(逆)
AB+C
（反应历程）
反应过程的能量关系
二、反应速率与活化能的关系
具有一定能量的分子百分数
Ea
E平
E0
气体分子能量分布曲线
《化学反应速率》 讲义
《化学反应速率》讲义一、什么是化学反应速率在我们生活的这个世界里，化学反应无时无刻不在发生。
从食物的消化到金属的生锈，从燃烧化石燃料到生物体内的新陈代谢，这些都是化学反应的表现。
而化学反应速率，就是用来衡量这些化学反应进行快慢的一个重要指标。
简单来说，化学反应速率就是指单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加。
比如说，在一个特定的化学反应中，如果在 1 秒钟内某种反应物的浓度减少了 1 摩尔/升，那么我们就可以说这个反应在这 1 秒钟内的速率是 1 摩尔/（升·秒)。
化学反应速率的表示方法有很多种，可以用反应物的消耗速率，也可以用生成物的生成速率。
但无论用哪种方法，都要注意单位的统一和准确性。
二、影响化学反应速率的因素化学反应速率的快慢并不是随机的，而是受到多种因素的影响。
就像我们开车的速度会受到路况、车辆性能、驾驶员技术等因素的影响一样，化学反应速率也有它的“路况”和“车辆性能”。
1、浓度反应物的浓度是影响反应速率的一个重要因素。
一般来说，反应物浓度越高，反应速率就越快。
这就好比在一场足球比赛中，球员越多，相互之间碰撞和传球的机会就越多，比赛就越激烈。
例如，在碳和氧气的反应中，如果增加氧气的浓度，那么碳燃烧的速度就会明显加快。
2、温度温度对化学反应速率的影响也非常显著。
通常情况下，温度升高，反应速率会加快。
这是因为温度升高会使反应物分子的运动速度加快，它们之间碰撞的频率增加，而且碰撞时的能量也更大，更容易使反应发生。
比如，食物在夏天比在冬天更容易变质，就是因为温度升高加速了食物中的化学反应。
3、压强对于有气体参与的反应，压强的改变也会影响反应速率。
增大压强，相当于压缩了气体的体积，使气体分子的浓度增大，反应速率加快。
但需要注意的是，压强的影响只对有气体参与且反应前后气体分子数发生变化的反应有效。
4、催化剂催化剂是一种能够改变化学反应速率而自身在反应前后质量和化学性质不变的物质。
它就像是化学反应中的“助推器”，可以降低反应的活化能，使反应更容易发生。
化学中的化学反应速率(化学知识点)
化学中的化学反应速率（化学知识点）化学反应速率是指单位时间内反应物消失或产物生成的速率。
反应速率的快慢对于化学反应的研究和应用具有重要的意义。
本文将介绍化学反应速率的定义、影响因素以及如何测定反应速率。
一、化学反应速率的定义化学反应速率是指在一定条件下，反应物消失或产物生成的速率。
一般情况下，反应速率可以通过反应物消失的速率来描述，以此来衡量反应进行的快慢。
化学反应速率可以用如下公式来表示：速率= ΔC/Δt其中，ΔC表示反应物浓度的变化量，Δt表示时间的变化量。
速率的单位可以是摩尔/升·秒（mol/L·s）、分子/升·秒（molecules/L·s）等。
二、影响化学反应速率的因素化学反应速率受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面。
1.反应物浓度：当反应物浓度增加时，反应物之间的碰撞频率增加，从而增加了反应的可能性，使得反应速率加快。
2.温度：提高温度会增加反应物的动能，使反应物之间的碰撞更加频繁且具有更高的能量。
因此，温度升高会加快反应速率。
3.催化剂：催化剂可以降低反应的活化能，使反应物更容易发生反应。
催化剂的存在可以提高反应速率，而不参与反应本身。
4.表面积：反应物的表面积越大，反应物颗粒之间的碰撞频率就越高，反应速率也会增加。
5.反应物的物理状态：气相反应相较于固相反应和液相反应具有更高的反应速率，因为气态分子之间的自由运动能带来更频繁的碰撞。
三、测定反应速率的方法测定反应速率是研究反应动力学的重要手段，常用的方法有以下几种。
1.逐点法：在反应过程中，定时取样，通过测定不同时间点上反应物消失或产物生成的量来计算反应速率。
2.连续监测法：利用分光光度计、电导计等仪器对反应过程进行实时监测，获得反应物浓度的变化曲线，从而计算反应速率。
3.消失溶液平行测定法：将相同溶液分装到多个容器中，分别对不同容器中的反应液进行逐点法测定并计算平均速率，以提高测定结果的准确性。
无机化学 化学反应速率
2019/1/18
4
用浓度对时间作图，所得的曲线称作动力学曲线 。可形象显示反应的快慢及与浓度的关系。 如：H2O2(aq) → H2O(l)+ 1/2O2(g)
1
0.8
0.6
0.4 0.2 0 0 10 20 30 40 50 t/min
5
60
70
80
90
2、平均速率和瞬时速率
在恒容条件下，通常是以单位时间内反 应物浓度减少的量或生成物浓度增加的量来 表示。 v反应速率 的量纲为浓度•时间-1，如 mol· L-1· s-1。 平均速率 瞬时速率
6
平均速率
反应物A 产物B
c
产物
vA / B
c2 c1 c t2 t1 t
时间：秒(s)、分(min)、 时(h)。 浓度：mol / L
反应物
t
7
整个反应的平均速率
对一般的化学反应： a A + bB = cC + dD 整个反应的平均速率：
1 cA 1 cB 1 cC 1 cD v a t b t c t d t
（A为反应物）
10
瞬时速率与时间的关系
11
整个反应的瞬时速率
对一般的化学反应： a A + bB = cC + dD
v
1 dc A
a dt
1 dc B
b dt
1 dcC
c dt
1 dc D
d dt
12
时反应物中物质B的物质的量 n ( B ) —反应进度为
（mol）;
vB —物质B的反应系数；
8
【例】 初始 t1 2秒后 t 2
无机化学第五章 化学反应的速率
第五章 化学反应的速率§本章摘要§1.反应速率概念 平均速率 瞬时速率2.反应速率理论碰撞理论 过渡状态理论 3.浓度对反应速率的影响 基元反应和微观可逆性原理质量作用定律 复杂反应的速率方程 速率常数 k 4.温度对反应速率的影响 Arrhenius (阿仑尼乌斯)公式 活化能5.催化剂对反应速率的影响 催化剂 催化反应的特点热力学解决了化学反应的可能性问题, 但化学反应实际上的发生, 却是动力学研究的范畴. 化学反应的速率, 即是动力学的基础.自发过程是否一定进行得很快? 实际上, 速率相当慢! 实际上, 反应速率相当快!§1. 反应速率概念我们以反应 2N2O5－4NO2+ O2为例加以研究.一.平均速率测得：以O2浓度变化表示反应速率, 则在t1— t2这段时里的平均速率为:在 t2— t3这段时里的平均速率为: 一般来说, 这两段的平均速率并不相等. 也可以用 N2O5浓度的变化表示该反应的速率.因为 N2O5是反应物, 故要用其减少量, 以保证速率为正值, 所以有:在同一段时间里, 和反映的是同一问题, 但数值并不相等. 关键是物质前面的化学计量数不一样。
要掌握它们之间的数量关系。
二瞬时速率先考虑一下平均速率的意义:，割线 AB 的斜率要求得在 t1— t2之间某一时刻t0的反应速率, 可以在 t两侧选时间间隔 t0 - — t+ , 越小, 间隔越小, 则两点间的平均速率越接近 t时的速率t0. 当 -> 0 时, 割线变成切线, 则:割线的极限是切线, 所以割线 AB的极限是切线 k; 故 t时刻曲线切线的斜率是 t0时的瞬时速率 vto.从瞬时速率的定义, 可以归纳出瞬时速率的求法:(1) 做浓度—时间曲线图;(2) 在指定时间的曲线位置上做切线;(3) 求出切线的斜率(用做图法, 量出线段长, 求出比值)对于反应aA + bB = gG + hH某时刻的瞬时速率之间, 乃有如此的关系:最有实际意义和理论意义的瞬时速率是初始速率 v§2. 反应速率理论消除汽车尾气的污染, 可采用如下的反应:反应的可能性足够大, 只是反应速率不够快, 不能在尾气管中完成, 以致散到大气中, 造成污染. 若能寻找催化剂, 使上述反应达足够快的速率, 是不小的成就. 有些反应, 如橡胶的老化, 人们又常常希望它慢一些.所以研究速率理论是完全必要的。
化学反应速率(无机化学核心教程)
练习：某药物在体内的分解反应为一级反应， 已知给药后药物在血浆中的初始质量浓度为 8.2mg/L,经4小时后，测得药物的质量浓度为 5.5 mg/L，求该药物的半衰期。
解： 1 k= t c0 8.2 1 = =0.10(h-1) ㏑ ㏑ c 4 5.5 0.693 = 6.93(h)
单分子反应：
三、质量作用定律与速率方程式 1、质量作用定律：
对于元反应：aA+bB 速率方程式： =kcAacBb dD+eE
k
速率常数，与反应物本性、T、 催化剂有关，与c无关。 质量作用定律只适用于元反应
2、速率方程式：表示反应物浓度和反应速率 之间定量关系的数学式。 例：2N2O5(g) 实验证明：
C. 稀溶液中，如溶剂参与反应，可不写入。 例：C12H22O11 + H2O == C6H12O6 + C6H12O6
v=kc(C12H22O11)
注意： 实验测得反应：2N2O5(g) == 4NO2(g)+O2(g)的速
率方程为： =kc(N2O5)而不是 =kc2(N2O5)，说
明该反应不是元反应。 实验测得反应：H2 + I2(g) == 2HI(g)的速率方程
1.08x10-4
(
333－283
)
8.314
333×283
Ea = 97.6 kJ/mol
㏑
k30 1.08x10-4
=
97600 8.314
(
303－283
303×283
)
k30 = 1.67×10-3 s-1 20 10 k20 k10
无机化学 第二章 化学反应基本原理-化学反应速率
2.3. 3 影响化学反应速率的因素
（1）浓度对反应速率的影响 质量作用定律 law of mass action
一定温度时，基元反应的反应速率与各 反应物浓度系数次方的乘积成正比. 即基元反应
aA+dD =gG+hH
的速率方程为:
kca (A)cd (D)
此数学表达式称反应速率方程式
(mol.L-1.s-1) 0.012 0.024 0.048
求该反应的速率方程式和速率常数k .
解：与c(A)成正比，
与c(B)的平方成正比
= kc(A)c 2(B)
k = 1.2 mol-2.L2.s-1
反应级数 order of reaction
化学反应的反应速率与各反应 物浓度某次方的乘积成正比.
温度每升高10ºC,反应速率加快2~4倍
kt+10 /kt = 2~4= （温度系数）
Arrhenius （阿仑尼乌斯）公式
反应速率 k 的对数与温度 T 的倒数存在 线性关系
ln k Ea 1 lCnA Ea:活化能
RT
R:摩尔气体常数
或 ln k 2 E a ( 1 1 )A:指前因子
对D为一级
=kc-2(A)c(D)
负一级反应
=kc1/2(A)c(D)
1.5级反应
速率常数k 的量纲与反应的级数有关
级数 零级 一级 二级 三级
k 的量纲 浓度. 时间-1 时间-1 浓度-1 . 时间-1 浓度-2 . 时间-1
(2) 温度对反应速率的影响
r
r
T
T
r
r
r
T
T
T
van,t Hoff 规则
第三章：化学反应速率《无机化学》
对于基元反应:aA + bB = gG + hH：
v = kC C
a A
b B
速率方程
课
其历程为： 其历程为：
堂 例
题
2O3 (g) 3O2 (g)
对臭氧转变成氧的反应: Example : 对臭氧转变成氧的反应 O3 O3 ＋Ｏ 适合此历程的速率方程是什么？ 适合此历程的速率方程是什么？
a. kc(O3)2 c. kc(O3)2c(O2)
2 0 v = kC A C B
起始速率V/mol·l-1·s-1 V 2.50×10-7 2.50×10-7 2.50×10-7 1.00×10-6 2.25×10-6
课
堂
习
题
某化学反应：A+2B = 2C，在250K时，其反应速率和浓度的关系如下：
起始浓度C /mol·l-1 A 0.10 0.10 0.20 B 0.010 0.040 0.010
１、能量足够 ２、方向合适
如同投掷篮球
相 关
图 片
反应: H2O(g)+CO(g) → H2(g)+CO2(g)，只有当高能量CO中的C原子与高能量 H2O中的O原子靠近，并且沿着 C—O‥‥O—H直线方向碰撞，才能发生反应：
O
C
（a）有效碰撞
H
O
H
O C
（b）弹性碰撞
课 堂
对于反应 NO2 + CO →NO + CO2
ν
N 2O5
： NO 2 ： O 2 = 2：： ν ν 41
一、反应速率的表示方法 2、瞬时速率 苯胺 瞬时速率是缩短时间间隔，令△t趋近于零时的速率。
dC 反应物 −∆C = − v = lim dt ∆t→ 0 ∆t
无机化学-化学反应速率理论的简介
A+B-C→[A‥·B ‥·C]* →A-B+C
反应物 (始态)
活化络合物 (过渡态)
产物 (终态)
反应历程 —— 势能图 以反应 NO2(g) + CO(g) —— NO(g) + CO2(g) 为例说明：
NO2和CO的反应历程
O N OC O
B
反
应
历
程
势
能
A
图
NO2 CO
C
NO CO2
Ea=251 kJ·mol-1 Ea=175.5 kJ·mol-1
HCl + NaOH → NaCl+H2O, Ea≈20 kJ·mol-1
▲ 离子反应和沉淀反应的Ea都很小
一般认为Ea小于63 kJ·mol-1的为快速反应
小于40 kJ·mol-1和大于400 kJ·mol-1的都很难测定出
Question
化学反应会不会因活化分子的
Solution
消耗而停止？
具有各动能值分子的分布情况是由温度决定的。温
度一定，分布情况就一定。所占的百分数不但不减小反而增加了。
（2）反应是吸热的，如果维持体系温度不变，则活 化分子所占的百分数也不变；如果环境不能供应热量， 体系温度则降低，活化分子所占的百分数将随之减小。 即便这样，体系总还存在一个动能分布，总有一定数量 的活化分子。
能导致化学反应的碰撞叫有效碰撞，反之则为无效碰 撞。单位时间内有效碰撞的频率越高，反应速率越大。
只有能量足够大的分子 才能发生有效碰撞
—— 活化分子
Ee: 分子的平均能量。 Ec: 活化分子所具有的最低能量。 Ea: 活化能，即活化分子所具有的最
低能量与分子的平均能量的差值。 单位均为KJ·mol-1
无机化学：第三章 化学反应速率
第三章 化学反应的速率一、化学反应速率的概念化学反应速率是通过单位时间间隔内某反应物或某生成物浓度的变化来表示。
物质浓度的变化可以采用化学分析和仪器分析的方法测定。
单位为31mol dm s --⋅⋅，31mol dm min --⋅⋅等。
常用平均速率和瞬时速率来表示。
化学反应的瞬时速率等于时间间隔内0t ∆→时的平均速率的极限值。
表达式为0=lim t υυ∆→。
通常通过作图法来求瞬时速率，在c t -图像中，曲线上某一点切线的斜率的绝对值就是对应于该点横坐标t 的瞬时速率υ。
最有实际意义和理论意义的瞬时速率是初始速率0υ。
用反应进度定义的反应速率——对于任意一个化学反应0=B Bv B ∑，其反应速率可定义为单位体积内反应进度随时间的变化率。
表达式为1d d V tξυ=⋅ 用反应进度定义的反应速率值与物质的选择无关，也就是一个反应只有一个化学速率值，但与计量数有关。
二、化学反应速率理论——碰撞理论和过渡状态理论1、碰撞理论化学反应的发生，总要以反应物之间的接触为前提，即反应物分子之间的碰撞是有先决条件。
有效碰撞——能够发生反应的碰撞（1）能量要足够大（2）反应物分子要定向碰撞活化能和活化分子组——将具备足够能量（碰撞后足以反应）的反应物分子组，称为活化分子组。
分子组的能量要求越高，活化分子组的数量越少，这种能量要求称之为活化能，用a E 表示。
a E 在碰撞理论中，认为和温度无关。
a E →∞，活化分子组数则越少，有效碰撞分子数越小，故反应速率越慢。
分子不断碰撞，能量不断转移，因此分子的能量不断变化，故活化分子组也不是固定不变的。
但只要温度一定，活化分子组的百分数是固定的。
2、过渡状态理论（又称活化配合物理论）过度状态理论认为：反应的首要条件仍是反应物分子必须互相碰撞，但两个具有足够能量的反应物分子相互碰撞时，原来的化学键要断裂，新的化学键要形成，原子将要重新排列，经过一个过度状态，形成一种活化配合物。
大学无机化学第4章 化学反应的速率
如
CO(g) + Cl2(g) ＝ COCl2(g)
υ=kc[CO][Cl2]3/2
n(CO) p(CO) c(CO)= V = RT
c(Cl2)=
n(Cl2) V
=
p(Cl2) RT
υ=kc( R1T)( R1T)3/2[p(CO)][p(Cl2)]3/2
= kc·k [pCO][pCl2]3/2
1.35×10-7 2.70×10-7 5.40×10-7
20
由实验1和2可知： v1 = 1.35×10-7 mol·L-1 ·s-1
= k (0.100 mol ·L1)n(0.005 mol·L-1 )m v2 = 2.70×10-7 mol·L-1 ·s-1
= k (0.100 mol ·L1)n(0.010 mol·L-1 )m v2 : v1 = 2.00 = (2.0)m
41dc(dNtO2=)
1dc(O2) 1 dt
9
用反应进度定义的反应速率
特点
用反应进度定义的反应速率的量值 与表示速率物质的选择无关; 但与计量系数有关，所以在表示反应速 率时，必须写明相应的化学计量方程式。
10
§4.2 反应速率与反应物浓度的关系
2-1 速率方程
反应:KIO3+NaHSO3
次 序
υ(N2O5)
=lim[-
∆t→0
∆c(∆Nt2O]5=) -
dc(N2O5) dt
7
● 瞬时速率
瞬时速率只能用作 图的方法得到，例如对 于反应（45 ℃ ）：
2N2O5 →4NO2+O2
v dc(N2O5) dt
lim v
t 0
C(N2O5)/mol·L-1 0.90
化学化学反应速率
化学化学反应速率化学反应速率化学反应速率是指在单位时间内反应物浓度变化的快慢程度。
它是研究化学反应动力学的重要参数，对了解反应机制和优化反应条件具有重要意义。
本文将从反应速率的定义、影响因素、测定方法以及应用方面进行论述。
一、反应速率的定义化学反应速率是指在单位时间内反应物浓度发生变化的量，通常用物质的浓度变化与时间的比值来表示。
对于一般的反应A+B→C，反应速率可以用下述公式表示：v = -Δ[A]/Δt = -Δ[B]/Δt = Δ[C]/Δt其中，[A]、[B]、[C]分别表示反应物A、B和生成物C的浓度，Δ表示浓度的变化量，Δt表示时间的变化量。
二、影响因素化学反应速率受多种因素的影响，包括温度、浓度、催化剂、表面积和压力等。
1. 温度：温度对反应速率的影响可由活化能理论解释。
随着温度的升高，反应物的分子动能增加，碰撞频率和碰撞能量增加，从而使反应速率增大。
2. 浓度：反应物浓度的增加会增大碰撞频率，从而提高反应速率。
3. 催化剂：催化剂能够降低反应物的活化能，加速反应速率。
催化剂通过提供新的反应路径或改变反应物的构象，降低反应路径上的能垒，从而加快反应速率。
4. 表面积：反应物的表面积增大，可以提供更多的反应位置，增加反应物之间的碰撞机会，加快反应速率。
5. 压力：对于液相或气相反应来说，压力的增加会增大反应物分子之间的碰撞频率，从而使反应速率增加。
三、测定方法测定化学反应速率的方法有多种，包括消失法、生成物法、溶解度法等。
1. 消失法：该方法适用于反应物浓度随时间逐渐减少的反应。
通过测定反应物浓度的变化，计算出反应速率。
2. 生成物法：该方法适用于反应物生成物浓度随时间逐渐增加的反应。
通过测定生成物浓度的变化，计算出反应速率。
3. 溶解度法：该方法适用于反应物的溶解度与时间关系的反应。
通过测定反应物溶解度的变化，计算出反应速率。
四、应用反应速率的研究对于理解反应机理、优化反应条件以及控制反应过程具有重要意义。
无机化学[第三章化学反应速率]课程预习
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第三章化学反应速率一、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变为生成物的速率。
化学反应速率经常用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。
浓度一般用mol·dm-3，时间用s，min或h为单位来表示，于是常见的反应速率单位有mol·dm-3·s-1，mol·dm-3，min-1或mol·dm-3·h-1。
1．平均速率2．瞬时速率①瞬时速率指某一时刻的化学反应速率。
②瞬时速率的表示方法。
二、反应速率与反应物浓度的关系1．速率方程经验表明对于反应aA+bB=====gG+hH某一时刻的瞬时速率r与反应物的浓度之间常具有如下关系：r=kc(A)m c(B)n上式称为反应的速率方程，有时称为质量作用定律。
k称为速率常数；m，n 分别为反应物A，B的浓度的幂的指数；k，m和n均可由实验测得。
在恒温下，反应速率常数k不因反应物浓度的改变而改变。
通过反应速率方程可求出在该温度下的任何浓度时的反应速率。
2．反应级数反应级数指反应速率与反应物浓度的多少次幂成正比。
如化学反应：aA+bH=====gG+hH其速率方程的形式为r=kc(A)m c(B)n该反应的反应级数为m+n3．速率常数k速率常数k是在给定温度下，各种反应物浓度皆为1mol．dm-3时的反应速率。
反应速率与反应物浓度的一定方次的幂成正比，其比例系数就是速率常数。
反应速率常数k是温度的函数，与浓度无关，k的单位[c]1-a[t]-1，即与反应级数有关。
在某些特定情况下，可以根据k的单位来推测反应的总级数。
三、反应机遇1．基元反应基元反应指反应物分子一步直接转化为产物的反应。
基元反应是动力学研究中的最简单的反应，因为反应中无任何中间产物。
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、离子或自由基)的数目一般称为反应的分子数。
反应的分子数只能对基元反应或复杂反应的基元步骤而言。
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v=kc(C12H22O11)
注意： 实验测得反应：2N2O5(g) == 4NO2(g)+O2(g)的速
率方程为： =kc(N2O5)而不是 =kc2(N2O5)，说
明该反应不是元反应。 实验测得反应：H2 + I2(g) == 2HI(g)的速率方程
为： =kc(H2)c(I2)能否说明该反应是元反应？
c(H2O2)
dc ( H 2O2 ) v dt
t
第二节 化学反应速率理论简介
一、碰撞理论与活化能 1、有效碰撞理论 CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
问题：是否每一次的分之间碰撞都能生成产 物？
C
C
O C O
O A
B
有效碰撞——发生反应的碰撞——B 弹性碰撞——不发生反应的碰撞——A
c0= 2.50/5.00 = 0.500(mol/L)
lnc = - kt + lnc0
1.68x10-2s-1 60 s
0.5mol/L
N2O5的剩余浓度：c = 0.182(mol/L) ∴ N2O5的剩余量 = 0.182×5.00 = 0.910(mol)
2、反应分子数：元反应中反应物微粒数之和。 （在反应方程式中表现为反应物的系数之和） 双分子反应：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) CH3-CH=CH2
单分子反应：
三、质量作用定律与速率方程式 1、质量作用定律：
对于元反应：aA+bB 速率方程式： =kcAacBb dD+eE
A、三分子反应，二级反应
C、双分子反应，二级反应
√
B、二级反应
D、一级反应
当反应A2+B2 →2AB的
=kc(A2)c(B2)，可以得出此反应 A、一定是基元反应 C、一定是非基元反应 B、对A2是一级反应 √ D、以上说法都不对
例：反应 2N2O5(g) →4NO2(g) + O2(g)
活化能为Ea1，逆向反应的活化能为Ea2
若正反应是吸热的，则Ea1
> Ea2
元反应
一步就完成的反应。
反应物分子直接碰撞一次就能生成产物。
复合反应 反应机制 速率控制步骤 由若干元反应组成 反应进行的实际步骤 速率最小的那个元反应
复合反应的总速率取决于限速步骤
二、元反应和反应分子数 1、元反应：
服从速率方程式 =kc(N2O5) 设某温度时k=1.68x10-2s-1，如在一个5.00L的 容器中放入2.50mol N2O5，在该温度下反应进 行1.00min，问N2O5的剩余量及O2的生成量各 为多少？ 此反应不是元反应，从速率方程看是一级反应。
解： 设O2的生成量为x mol
2N2O5(g) → 4NO2(g) + O2(g) 初始 1.00min 2.50 2.50－2x 0 4x 0 x
二、过渡态理论简介 过渡态 ONO+CO slow fast ON· ·· O ··· CO
NO+CO2
活化络合物
ON· ·· O ··· CO Ea
势 能
Ea’ NO2+CO △rHm
NO+CO2 反应进程
活化能：反应的能垒。Ea↑，v↓ 问：正向反应是吸热还是放热？
△rHm= Ea- Ea’ 练习： 可逆反应 A B+C，正向反应的
3、速率常数和反应级数： ① 速率常数：与反应物本性、T、 催化剂有关，与C无关。
=kCACB
② 反应级数：(+)，反应速率方程式中各反 应物浓度方次之和。可以是整数也可以是分数 反应级数和反应分子数有何区别？
练习：实验测 2ICl(g)+H2(g) →I2(g)+2HCl(g)
∝c(ICl)c(H2)，由此可知此反应是：
快
③ NO+ NO3
2NO2
速率方程式的写法：
A. 元反应——由质量作用定律直接写出，复合 反应——由实验确定。 B. 纯固态和液态物质浓度不写入。 例：C(s) + O2(g) == CO2(g) v=kc(O2)
C. 稀溶液中，如溶剂参与反ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，可不写入。 例：C12H22O11 + H2O == C6H12O6 + C6H12O6
什么条件下能发生有效碰撞？ ① 需要足够的能量（动能） ② 有合适的方向 活化分子
2、活化分子与活化能
ΔN/N
E平
Ea
E’
E
活化能（activation energy）Ea的特征：
① 正值，键能。
② Ea仅与反应物本性、途径有关，与C、T 无关。 ③ 活化分子%↑，反应速率v↑。 40kJ/mol 60kJ/mol 反应极快 250kJ/mol 400kJ/mol 反应极慢
本章主要内容：
• 化学反应速率和反应机制 • 化学反应速率理论简介（难点） • 浓度对化学反应速率的影响（重点）
• 温度对化学反应速率的影响（重点）
• 催化剂对化学反应速率的影响
第一节 化学反应速率的表示方法
一、化学反应速率 想一想：可以用什么来衡量化学反应的快慢？ 时间变化 反应物浓 度减少 生成物浓 度增加
想一想：化学反应速度与普通物体的移动速度 有些什么相同的地方？
全程平均速度 某一点的瞬时速度
二、化学反应的平均速率和瞬时速度
平均速率
=－ =－
△c（反应物）
△t
dc（反应物） dt
瞬时速率
IH2O2(aq) === H2O(l) + 1/2O2(g)
t (min) 0 20 40 60 [H2O2] mol/L 0.80 0.40 0.20 0.10 (0-20min) 0.40/20=0.020 (20-40min) 0.20/20=0.010 (40-60min) 0.10/20=0.0050 V mol/L· min
k
速率常数，与反应物本性、T、 催化剂有关，与c无关。
质量作用定律只适用于元反应
2、速率方程式：表示反应物浓度和反应速率 之间定量关系的数学式。 例：2N2O5(g) 实验证明：
4NO2(g)+O2(g)
=kc(N2O5) 慢 快 控速步骤 NO3+NO2
反应机制：① N2O5
② NO3
NO+O2
化学反应速率
Rate of chemical reaction
作业：PP55 1，3，4，9，13
CO(g) + NO(g) == CO2(g) + 1/2 N2(g)
Kθp=1.9×1060 >> 500 (298K)
常温下，此反应基本上不能进行，为什么？
3 2
CO(g) + NO(g)
1
CO2(g) + 1/2 N2(g)