化学反应动力学基础-学生整理版
化学动力学基础知识点总结
化学动力学基础知识点总结
化学动力学是化学的一个分支,主要研究化学反应的速率和机理。
以下是一些化学动力学的基础知识点总结:
1. 反应速率:化学反应速率是指单位时间内反应物或生成物浓度
的变化量,可以用单位时间内反应物或生成物的摩尔数来表示。
2. 反应级数:反应级数是指化学反应速率与反应物浓度的幂次方
之间的关系。
一级反应的速率与反应物浓度的一次方成正比,二级反
应的速率与反应物浓度的二次方成正比,以此类推。
3. 活化能:活化能是指反应物分子从常态转变为能够发生化学反
应的活化态所需的能量。
活化能越高,反应速率越慢。
4. 催化剂:催化剂是一种能够加速化学反应速率而自身在反应过
程中不被消耗的物质。
催化剂通过降低反应的活化能来加速反应速率。
5. 反应机理:反应机理是指化学反应的具体步骤和过程,包括反
应物分子如何相互作用形成过渡态以及过渡态如何转化为生成物。
6. 碰撞理论:碰撞理论认为化学反应是反应物分子之间的碰撞导致的。
只有那些具有足够能量的分子在适当的取向下发生碰撞时,才能发生化学反应。
7. 阿伦尼乌斯方程:阿伦尼乌斯方程是描述反应速率与温度之间关系的经验公式。
它表明反应速率常数与温度成指数关系,活化能越高,温度对反应速率的影响越大。
8. 稳态近似:稳态近似是一种处理快速平衡反应的方法,假设反应中间物的浓度在反应过程中保持恒定。
这些是化学动力学的一些基础知识点,化学动力学在化学研究和实际应用中都有广泛的应用,例如在化学工程、药物研发、环境保护等领域。
(整理)化学反应动力学习题
化学动力学基础(习题课)1. 某金属的同位素进行β放射,经14d(1d=1天后,同位素的活性降低6.85%。
求此同位素的蜕变常数和半衰期;要分解 90.0%,需经多长时间?解:设反应开始时物质的质量为100%,14d后剩余未分解者为100%-6.85%,则代入半衰期公式得一、是非题下列各题中的叙述是否正确?正确的选“√”,错误的选“×”。
√× 1.反应速率系数k A与反应物A的浓度有关。
√× 2.反应级数不可能为负值。
√× 3.对二级反应来说,反应物转化同一百分数时,若反应物的初始浓度愈低,则所需时间愈短。
√× 4.对同一反应,活化能一定,则反应的起始温度愈低,反应的速率系数对温度的变化愈敏感。
√× 5. Arrhenius活化能的定义是。
√× 6.若反应A®Y,对A为零级,则A的半衰期。
二、选择题选择正确答案的编号:某反应,A → Y,其速率系数k A=6.93min-1,则该反应物A的浓度从1.0mol×dm-3变到0.5mol×dm-3所需时间是:(A)0.2min;(B)0.1min;(C)1min;(D)以上答案均不正确。
某反应,A → Y,如果反应物A的浓度减少一半,它的半衰期也缩短一半,则该反应的级数为:(A)零级;(B)一级;(C)二级;(D)以上答案均不正确。
三、填空题在以下各小题的“1.某化学反应经证明是一级反应,它的速率系数在298K时是k=(2.303/3600)s-1,c0=1mol×dm-3。
(A)该反应初始速率u0为(B)该反应的半衰期t1/2(C)设反应进行了1h,在这一时刻反应速率u1为2.只有一种反应物的二级反应的半衰期与反应的初始浓度的关系为3.反应A → B+D中,反应物A初始浓度c A,0=1mol×dm-3,初速度u A,0=0.01mol×dm-3×s-1,假定该反应为二级,则其速度常数k A为t1/2为。
第二章反应动力学基础
r f (c,T)
C为浓度向量
AABB RR
若为基元反应,可根据质 量作用定律直接写出:
若为非基元反应,可仿基 元反应写出:
rA k cAAcBB
rk cAAcBB
2.2 反应速率方程
强调:对非基元反应,须根据反应机理推导动力学方程
-rA =kCA
s-1
-rA = kCA2 (dm3/mol*s)
2.3 温度对反应速率的影响
Temperature Dependent Term of a Rate Equation
kAexp E/(R)T
活化能E反映了 r对T的敏感性
活化能越大,温度对反应速率的影响越大; 在温度越低时,温度的变化对反应速率的影响越大
kc(R) T kp(R/T p )ky
a 总的反应级数
2.3 温度对反应速率的影响
Temperature Dependent Term of a Rate Equation
温度
浓度
2.3 温度对反应速率的影响
Temperature Dependent Term of a Rate Equation
2.3 温度对反应速率的影响
Temperature Dependent Term of a Rate Equation
From the collision and transition state theories :
E
kk0 TmeRT , 0m1
Because the exponential term is so much more temperature-sensitive than pre-exponential term, the variation of the latter with temperature is effectively masked, and we have in effect
化工-第七章 化学反应动力学基础
反应速率与转化率:
设A组分:n A0 初始量、t反应时间、n At时刻瞬时量 x At时刻瞬时转化率 反应消耗的A的量 n A0 n A xA 反应初始时A的量 n A0 即: n A n A0 (1 x A ) 若反应前后体积变化不大:c A c A0 (1 xA ) 1 dnA 1 nA0 dx A 则: rA V dt V dt nA0 x A
转化为目的产物的反应物的物质的量 选择性()= 反应物被转化掉的物质的量 收率:
收率()= 转化为目的产物的反应物的物质的量 进入反应器的反应物的物质的量
二、复杂反应的速率方程式
1、平行反应:
k2 A B S dcS dcP a1 b1 a b 则:rp k1c A cB rS k2c A2 cB2 dt dt rp k1 a1 a2 b1 b2 平行反应速率之比为: = c A cB rS k2 k1 A B P
第七章 化学反应动力学基础
内容: 2、简单反应的速率方程式 4、本征动力学和宏观动力学
1、化学动力学基本概念 3、简单反应和复杂反应
重点: 2、简单反应和复杂反应
1、简单反应的速率方程式
§7-1 化学动力学基本概念
一、化学计量方程式
复杂的化学计量方程式: 0= i Bi
n
i : 为组分Bi的计量系数。反应物为负、产物为正。
r f (c, T ) r f (T ) (c) f (T ):反应速率的温度效应、 (c):反应速率的浓度效应 f (T )常表示为反应速率常数k : k A exp( E 对于均相反应:aA bB sS
( c) c cB A
大学化学化学反应动力学知识点归纳总结
大学化学化学反应动力学知识点归纳总结化学反应动力学是研究化学反应速率的科学。
在大学化学学习的过程中,我们需要掌握化学反应动力学的基本知识点,以便更好地理解和应用化学反应过程。
本文将对大学化学化学反应动力学知识点进行归纳总结。
一、反应速率化学反应速率指的是单位时间内反应物消耗或生成物产生的量。
反应速率的计算公式为:速率=ΔC/Δt,其中ΔC表示反应物浓度或生成物浓度的变化量,Δt表示时间的变化量。
反应速率的单位为mol/(L·s)或者M/s。
二、化学反应速率与理论反应速率理论反应速率是根据反应物的化学方程式确定的。
化学方程式中的反应物之间的摩尔比例可以确定反应物的消耗量与生成量,从而得到理论反应速率。
实际反应速率可能会受到反应条件影响,与理论反应速率有所不同。
三、反应级数反应级数指的是反应速率与反应物浓度之间的关系。
根据反应速率与浓度的理论推导,可以确定反应级数。
常见的反应级数有零级反应、一级反应和二级反应。
1. 零级反应零级反应的反应速率与反应物浓度无关,即速率恒定。
例如,某些放射性衰变反应属于零级反应。
2. 一级反应一级反应的反应速率与反应物浓度成正比,即速率随着浓度的增加而增加。
一级反应的速率常用公式表示为:速率=k[A],其中k为一级反应速率常数,[A]为反应物浓度。
3. 二级反应二级反应的反应速率与反应物浓度平方成正比,即速率随着浓度的增加而增加。
二级反应的速率常用公式表示为:速率=k[A]^2,其中k为二级反应速率常数,[A]为反应物浓度。
四、速率常数速率常数是用来描述反应速率的大小的物理量。
速率常数与反应机理有关,不同反应机理对应不同的速率常数。
速率常数的计量单位取决于反应级数,零级反应的速率常数单位为mol/(L·s),一级反应的速率常数单位为s^-1,二级反应的速率常数单位为L/(mol·s)。
五、反应活化能反应活化能是指在反应过程中所需要克服的能垒。
第二章 反应动力学基础
深入理解:
反应进度的意义。
反应网络的概念和应用背景。 真实吸附和吸附等温式的联系与区别。 动力学参数的确定和建立速率方程的一般步骤。 动力学参数的确定和建立速率方程的一般步骤。
7
da S g dW S g ( b dVr ) aV dVr
2.2 反应速率方程
在溶剂、催化剂和压力等因素一定的情况下,描述反应速 率与温度和浓度的定量关系,即速率方程或动力学方程:
r f (c, T )
A A B B R R
若为基元反应,可根据质 量作用定律直接写出:
Top
RT E 1 e n E E E
因此,存在一个最佳反应温度,此温度下 的反应速率最大。
Te为反应体系中 实际组成对应的 平衡温度,为转 化率XA的函数, 因此, Top是XA的 函数。 22
平衡曲线
最佳温度曲线
XA
可逆吸热反应的反应速率与温度 及转化率的关系图 可逆放热反应的反应速率与温 度及转化率的关系图
kc ( RT ) k p ( RT / p) k y
13
2.3 温度对反应速率的影响
k Ae
E RT
E 1 ln k ln A ( ) R T
K
T , k A T 0, k 0
lnK
E 斜率=- R
T
1/T
14
化学反应动力学基础(一)-学生
5202 反应 2O 3→ 3O 2的速率方程为 - d[O 3]/d t = k [O 3]2[O 2]-1 ,或者 d[O 2]/d t = k '[O 3]2[O 2]-1,则速率常数 k 和 k ' 的关系是: ( )(A) 2k = 3k ' (B) k = k ' (C) 3k = 2k ' (D) -k /2 = k '/3 5203 气相反应 A + 2B ─→ 2C ,A 和 B 的初始压力分别为 p A 和 p B ,反应开始时并无 C ,若 p 为体系的总压力,当时间为 t 时,A 的分压为: ( )(A) p A - p B (B) p - 2p A (C) p - p B (D) 2(p - p A ) - p B 5204 对于反应 2NO 2= 2NO + O 2,当选用不同的反应物和产物来表示反应速率时,其相互关系为:( )(A) -2d[NO 2]/d t = 2d[NO]/d t = d[O 2]/d t (B) - d[NO 2]/2d t = d[NO]/2d t = d[O 2]/d t = d ξ /d t (C) - d[NO 2]/d t = d[NO]/d t = d[O 2]/d t (D) - d[NO 2]/2d t = d[NO]/2d t = d[O 2]/d t = 1/V d ξ /d t 5207 气相基元反应 2Ak 1B 在一恒容的容器中进行,p 0为 A 的初始压力, p t 为时间 t 时反应体系总压,此反应速率方程 d p t / d t = 。
- k (2p t - p 0)25208 有一反应 mA → nB 是一简单反应,其动力学方程为 -d c A / d t = kc A m, c A 的单位为 mol ·dm -3,时间单位为 s ,则:(1) k 的单位为 ___________ mol 1- m ·dm 3( m -1)·s -1 (2) 以d c B /d t 表达的反应速率方程和题中给的速率方程关系为B A A A 1d 1d 'd d m mc c k c k c n t m t m=-== 5209 反应 2N 2O 5─→ 4NO 2+ O 2 在328 K 时,O 2(g)的生成速率为0.75×10-4 mol ·dm -3·s -1。
化学反应动力学基础N
3.5910 4 3.6010
3.62 10 4 3.6110
4
3.61104 3.68104
N2O5的分解速率与N2O5浓度的比值是恒定的,
即反应速率 r 与 c(N2O5) 成正比。
即:
r kc( N2O5 )
对于一般的化学反应:
aA bB yY zZ
到达一定的温度,速率反而下降。如多相催化 反应和酶催化反应。 (4)速率在随温度升到某一高度时下降,再升高温 度,速率又迅速增加,可能发生了副反应。 (5)温度升高,速率反而下降。这种类型很少, 如一氧化氮氧化成二氧化氮。
T
T
T
T
T
一、 范特霍夫规则
1884年 Van' t Hoff 提出:
kT 10K 2~4 kT
c-t图
r-c图
40℃,CCl4中N2O5分解反应的r:c( N2O5 )
t /s
0 300 600 900 1200
r : c N 2 O5 / s1
t /s
1800 2400 3000 4200 5400
r : c N 2 O5 / s
1
3.6510
4
4
3.64104 3.6210 3.6910
2
1 k kA 0
仅适用于只有一种反应物的纯U-238就
有0.257mg的Pb-206。试计算此岩石的年
龄。已知U-238的半率期为4.5109年。
解:假设分析时U-238的量为1mg ,岩石中原来铀
的总量应为1mg加上衰变为Pb-206的量。
238 m(U 238 ) 1.000 mg 0.257 mg 1.297 mg 206
[整理]2反应动力学基础
2 反应动力学基础2.1在一体积为4L 的恒容反应器中进行A 的水解反应,反应前 A 的含量为12.23%(重量),混合物的密度为1g/mL ,反应物A 的分子量为88。
在等温常压下不断取样分析,测的组分A 的浓度随时间变化的数据如下: 反应时间(h )1.02.03.04.05.06.07.08.09.0C A (mol/L) 0.9 0.61 0.42 0.28 0.17 0.12 0.08 0.045 0.03 试求反应时间为3.5h 的A 的水解速率。
解:利用反应时间与组分A 的浓度变化数据,作出C A ~t 的关系曲线,用镜面法求得t=3.5h 时该点的切线,即为水解速率。
切线的斜率为0.760.125/.6.1α-==-mol l h由(2.6)式可知反应物的水解速率为0.125/.-==dCA r mol l h A dt2.2在一管式反应器中常压300℃等温下进行甲烷化反应:2423+→+CO H CH H O催化剂体积为10ml ,原料气中CO 的含量为3%,其余为N 2,H 2气体,改变进口原料气流量Q 0进行实验,测得出口CO 的转化率为:Q 0(ml/min) 83.3 67.6 50.0 38.5 29.4 22.2 X(%)203040506070试求当进口原料气体流量为50ml/min 时CO 的转化速率。
解:是一个流动反应器,其反应速率式可用(2.7)式来表示00000(1)(1)-==-=-=-AA RA A A A A A A AdF r dV F F X Q C X dF Q C dX故反应速率可表示为:000(/)==A AA A A R R dX dX r Q C C dV d V Q用X A ~V R /Q 0作图,过V R /Q 0=0.20min 的点作切线,即得该条件下的dX A /d(V R /Q 0)值α。
V R /Q 0min 0.12 0.148 0.20 0.26 0.34 0.45 X A %20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.00.650.04 1.790.34α-==故CO 的转化速率为40030.10130.03 6.3810/8.31410573--⨯===⨯⨯⨯A A P C mol l RT4300 6.3810 1.79 1.1410/.min(/)--==⨯⨯=⨯AA A R dX r C mol l d V Q2.3已知在Fe-Mg 催化剂上水煤气变换反应的正反应动力学方程为:20.850.4/-=⋅w CO CO r k y y kmol kg h式中y CO 和y CO2为一氧化碳及二氧化碳的瞬间摩尔分率,0.1MPa 压力及700K 时反应速率常数k W 等于0.0535kmol/kg.h 。
初中化学化学反应动力学知识点汇总
初中化学化学反应动力学知识点汇总化学反应动力学是研究化学反应速率、反应机理和影响反应速率的因素的一门学科。
在初中化学中,学生将会学习一些基本的化学反应动力学知识点,这些知识点有助于我们理解化学反应的过程和速率。
下面是对初中化学反应动力学知识点的汇总。
1. 反应速率反应速率是指单位时间内反应物消耗量或产物生成量的变化。
可以通过观察反应物的消耗或产物的生成情况来判断反应速率的变化。
反应速率与反应物浓度、温度、催化剂等因素有关。
2. 反应速率的表达式反应速率可以用化学方程式表示,例如A+B→C的反应速率可以表示为d[A]/dt=-d[B]/dt=d[C]/dt,其中[A]、[B]、[C]分别表示反应物A、B和产物C的浓度。
3. 反应速率与浓度的关系反应速率与反应物的浓度呈现正相关关系。
一般情况下,随着反应物浓度的增加,反应速率也会增加。
这是因为反应物浓度的增加会增加分子之间的碰撞频率,进而增加有效碰撞的概率,促进反应的进行。
4. 反应速率与温度的关系反应速率与温度呈现正相关关系。
当温度升高时,反应物分子的平均动能也会增加,分子之间的碰撞频率和碰撞能量也会增加。
这会使反应物分子更容易克服活化能,增加有效碰撞的概率,反应速率也会随之增加。
5. 反应速率与催化剂的关系催化剂可以提高反应速率,同时不参与反应本身。
催化剂通过降低反应物分子的活化能,加速反应物分子的转化,从而提高反应速率。
催化剂可以在反应前或反应中添加,可以被反应物吸附,并提供一个新的反应路径,使反应速率得到提高。
6. 反应速率与表面积的关系反应速率与反应物的表面积呈现正相关关系。
当反应物的表面积增大时,会提供更多的反应位置,增加分子之间的碰撞机会,从而增加有效碰撞的概率,促进反应速率的增加。
7. 反应机理反应机理是指反应物转化为产物的分子组合。
它描述了反应的每一个步骤和中间产物,并通过反应速率方程和反应物浓度关系来解释反应机理。
了解反应机理有助于我们理解反应的细节和调控反应速率。
第三章 化学反应动力学基础
过渡状态理论(活化络合物理论) 过渡状态理论(活化络合物理论)
1930年艾林和佩尔采运用了量子力学方法提出 年艾林和佩尔采运用了量子力学方法提出: 年艾林和佩尔采运用了量子力学方法提出
碰撞理论把分子看成刚性球体, 碰撞理论把分子看成刚性球体,认为反 应是由于分子间发生突然的、 应是由于分子间发生突然的、不连续碰撞的 结果,这种形象过于简单化。 结果,这种形象过于简单化。过渡状态理论 纠正了这种形象, 纠正了这种形象,认为当具有足够能量的分 子彼此以适当的空间取向相互靠近到一定程 度时, 度时,会引起分子或原子内部结构连续性变 化,使原来以化学键结合的原子间的距离变 而没有结合的原子间的距离变短, 长,而没有结合的原子间的距离变短,形成 了过渡状态的构型,称为活化络合物 活化络合物。 了过渡状态的构型,称为活化络合物。
第二节 反应速率理论
有效碰撞理论
1918年 lewis 以气体分子运动论为基础提出: 年 以气体分子运动论为基础提出: 1. 反应进行的必要条件是反应物分子间的相互磁撞 反应速率∝碰撞次数∝反应物浓度 反应速率∝碰撞次数∝ 2. 有效磁撞,只有具有较高能量的分子在取向合适的前提 有效磁撞,
下,能够克服碰撞分子间电子的相互斥力,完成化学键的改 能够克服碰撞分子间电子的相互斥力, 使反应完成。 组,使反应完成。
李远哲
药物代谢动力学研究内容 药物代谢动力学研究内容
• 药物体内过程 : 机体对药物的处置 吸收(absorption) 分布 (distribution) 代谢(metabolism) 排泄 (excretion) • 体内药物浓度(血药浓度)动力学规律
非血管途径给药的药非血管途径给药的药-时曲线
反应物浓度越大, 反应速率越大。 反应物浓度越大, 反应速率越大。
第2章 化学反应动力学基础
1.3.2 活化能因素: 对于基元反应来说,如果体系中一个组分有两 个以上的基元反应发生,则以活化能最低的发生反 应几率最大,这也是探索历程的一个重要线索依 据,由此因素,我们可以确定基元反应那些反应可 以发生,那些反应的发生可能性最小。
1.3.3 中间物和分子结构因素: 如果能从反应中检验某种中间物,则对反应历 程的确定将起重要作用,某些物质容易捕捉自由 基,反应体系加入这些物质,观察反应速率是否 下降,以判断体系中是否有自由基存在,而自由 基的存在常能导致链反应,此外,所设想的中间 物应与结构化学规律相符合,这就是需要考虑的 结构因素。
cCH3CHO(0)为乙醛的初始浓度。 式中,
上一内容 下一内容 返回
反应级数 当固定乙醛的初始浓度,可见在不同反应时间 测量反应速率时,r与
cCH3CHO 的平方成正比,
即称其时间级数为二级。如果以不同的初始浓
度进行试验,测定反应的初始反应速率,则与 乙醛的初始浓度的一次方成正比,即称为反应 级数为一级。许多反应的时间级数与浓度级数 是相同的,但也有一些不同。
在我们通过考虑三因素后,则基本上对反应的历 程有了某些线索和启发,然后可以进行初步探索 拟定历程,当初步拟定历程后,如何检验所草拟 的历程有一定的正确性和认为可以接受呢? 这就要求我们必须记住服从下面两个一致性:由 拟定的反应历程所得到的反应动力学方程应该和 由实验得到的动力学方程相一致。由拟定的反应 历程所得到的表观活化能应该和由实验测得的活 化能相一致。
t1/2 =
1 n-1-1 ] [ (2) (n-1)αkcA(0)n-1
上一内容 下一内容
[n(≠1)级反应]
返回
八、收率、转化率和选择收率 收率是指一个反应过程的产物量占反应物量的 百分数
反应动力学基础知识点总结
反应动力学基础知识点总结动力学是研究物体运动规律的一个重要学科,在物理学、工程学、生物学等领域都有着广泛的应用。
动力学的基础知识点涵盖了运动学、牛顿力学、静力学、动力学、作用和反作用定律、牛顿三定律等内容。
本文将对动力学的基础知识点进行总结,希望能够帮助读者对动力学有更深入的了解。
一、运动学运动学是动力学的基础,它研究的是物体的运动规律,主要包括位置、速度、加速度和时间等物理量。
在运动学中,我们主要关注的是物体在运动过程中的轨迹和速度加速度的变化规律。
经典力学中的三大定律(牛顿三定律)可以用运动学的知识来进行解释。
1.1 位置、速度和加速度位置是一个物体在空间中的坐标,它可以用矢量来描述。
速度是位置矢量对时间的导数,它描述了物体在单位时间内位移的大小和方向。
加速度是速度矢量对时间的导数,它描述了速度随时间变化的大小和方向。
在运动学中,我们通过对位置、速度和加速度的研究,来了解物体在空间中的运动规律。
1.2 运动学的应用运动学的知识在实际生活和工程中有着广泛的应用。
例如,在交通工程中,我们通过对车辆的运动学参数进行分析,来优化道路设计和交通管理。
在机械工程中,我们通过对机器臂的运动学特性进行研究,来设计和控制机器人的运动。
在航天工程中,我们通过对火箭的运动学特性进行分析,来计算飞行轨迹和着陆位置。
总之,运动学的知识对我们理解和控制物体的运动具有重要的意义。
二、牛顿力学牛顿力学是动力学的重要组成部分,它研究物体的运动规律和受力情况,主要包括牛顿运动定律、牛顿万有引力定律、牛顿的合力原理、牛顿动力学等内容。
牛顿力学是研究物体在受力情况下的运动规律,它是经典力学的基础。
2.1 牛顿三定律牛顿三定律是牛顿力学的核心内容,它包括惯性定律、动量定律和作用和反作用定律。
(1)惯性定律牛顿第一定律也称惯性定律,它阐述了物体静止或匀速直线运动状态不变的规律。
即物体如果不受外力作用,将保持原来的状态,包括保持静止或匀速直线运动。
化学反应动力学的基础
化学反应动力学的基础化学反应动力学是一门研究化学反应速率及其机制的科学,它不仅为我们理解反应过程提供了理论基础,同时在工业、环境科学及生物医学等多个领域都具有广泛的应用。
这篇文章将介绍化学反应动力学的基础概念、基本定律、影响因素、反应机理以及相关的实验方法,以帮助读者深入了解这一重要的科学领域。
一、化学反应速率化学反应速率是指单位时间内反应物转化为产物的量,通常用摩尔数/升/秒(mol/L·s)来表示。
为了量化化学反应速率,科学家们引入了以下几个重要概念:平均反应速率:在一个特定时间段内,反应物浓度减少或产物浓度增加的变化率。
例如,对于反应A→B,平均反应速率可以表达为:[ = - = ]瞬时反应速率:在某一时刻,反应物浓度或产物浓度变化的速率。
在数学上,它是反应速率的导数,可以用以下形式表示:[ = - = ]反应级数:反应级数是描述反应速率与各个反应物浓度之间关系的整数,比如对于双分子反应 ( A + B C ),其速率方程通常表示为:[ v = k[A]m[B]n ]其中,(k) 是速率常数,(m) 和 (n) 是分别对应于A和B的反应级数。
二、影响因素多种因素可以影响化学反应的速率,包括温度、压力、催化剂以及反应物浓度等:温度温度对化学反应速率有着显著的影响。
根据阿伦尼乌斯方程,随着温度的升高,分子运动加剧,使得反击能量提升,从而加快了反应速率。
阿伦尼乌斯方程如下所示:[ k = Ae^{-} ]其中,A 为频率因子,(E_a) 是活化能,(R) 是气体常数,(T) 是绝对温度。
反应物浓度增加反应物浓度通常会使得分子碰撞频率增加,从而提高了化学反应速率。
在许多简单的单分子和双分子反应中,这一点尤其明显。
催化剂催化剂是加快化学反应而且自身不被消费的物质。
催化剂通过降低活化能来加快反应速率。
例如,在酶促反应中,酶作为催化剂能够选择性地加快某些生物分子的转变。
压力对于气体相互作用的反应而言,增加压力会导致气体分子之间更频繁地碰撞,从而提升反应速率。
化学反应动力学的基础知识
化学反应动力学的基础知识化学反应动力学是研究化学反应速率、反应机理以及反应难易程度的重要分支学科。
它通过实验方法、理论分析以及计算机模拟等手段,探究化学反应中的原子、分子之间的物质转化过程及机理。
化学反应动力学的发展史也与人们对化学反应认识的深化和加强密不可分。
以下从反应速率、速率常数、反应级数、速率方程、温度效应等方面介绍一些化学反应动力学的基础知识。
一、反应速率化学反应速率是指单位时间内反应物消失量或产物生成的量。
反应速率的大小在很大程度上决定着化学反应的快慢。
为了研究反应速率,通常要对反应物的浓度进行监测,以便得出反应速率随时间变化的规律,并在当中寻找反应速率的影响因素。
二、速率常数速率常数是定义在特定的温度下,各相同级数的反应物在单位时间内消失(或生成)的物质数与各反应物浓度乘积的积的比值。
在一定的反应条件下,速率常数是不随反应进行而改变的,与反应物的浓度及反应温度有关,在化学反应的机理研究中具有重要的地位。
三、反应级数反应级数是指一个反应中某一物质浓度与反应速率之间的关系。
简单来说,就是反应速率随着反应物浓度的变化而变化的趋势。
反应级数可以分为单级反应、双级反应、多级反应等。
对于不同类型的反应,反应级数的表达式也不同。
四、速率方程速率方程是指通过实验手段所测得的反应速率与各反应物浓度之间的关系式。
速率方程的表达式可以通过实验方法或理论研究的手段得出,在化学反应过程的研究中具有重要的意义。
通常情况下,速率方程可以分为一级反应、二级反应及其他级数反应。
在一些具有明显反应机理的反应当中,通过理论分析可以得到该反应的速率方程,从而加深对该反应的理解。
五、温度效应温度是影响化学反应速率的一个重要因素,它对反应速率的影响可以通过理论或实验方法进行研究。
实验表明,恒定压力下,反应速率大致随温度升高而增加,且不同反应速率的温度变化趋势可能不同。
根据阿累尼乌斯方程以及各分子在温度变化下的动能变化规律,可以得出“油滴实验”式、光化学反应式等与温度效应相关的化学反应机制。
化学反应动力学基础(二)-学生打印稿
化学反应动力学基础(二)6001 根据碰撞理论,温度增加反应速率提高的主要原因是:( )(A) 活化能降低(B) 碰撞频率提高(C) 活化分子所占比例增加(D) 碰撞数增加6005 在简单碰撞理论中,有效碰撞的定义是:( )(A) 互撞分子的总动能超过E c(B) 互撞分子的相对总动能超过E c(C) 互撞分子联心线上的相对平动能超过E c(D) 互撞分子的内部动能超过E c6039简单碰撞理论属基元反应速率理论,以下说法不正确的是:( )(A) 反应物分子是无相互作用的刚性硬球(B) 反应速率与分子的有效碰撞频率成正比(C) 从理论上完全解决了速率常数的计算问题(D) 反应的判据之一是联线上的相对平动能大于某临界值6102对于一个简单化学反应来说,在其它条件相同时,下列说法中的哪一种是正确的?(A) ∆r S越负,反应速率越快(B) ∆r H越负,反应速率越快(C) 活化能越大,反应速率越快(D) 活化能越小,反应速率越快6351 对于水溶液中的反应[ Co(NH3)5Br]2+ + OH-→[Co(NH3)5OH]2+ + Br-如果增加离子强度,此反应的速率将:(A) 不变(B) 降低(C) 达到爆炸极限(D) 增大6352 稀溶液反应CH2ICOOH + SCN-→CH2(SCN)COOH + I-属动力学控制反应,按照原盐效应,反应速率k与离子强度I的关系为下述哪一种?(A) I增大k变小(B) I增大k不变(C) I增大k变大(D) 无法确定关系6365 水溶液中过氧化氢催化分解反应历程为:H2O2(aq)+I-(aq)k1H20(l)+IO-(aq)H2O2(aq)+IO-(aq)k2H2O(l)+O2(g)+I-(aq)当k2>>k1时,该反应的速率方程为_________________________________。
6367 电解质溶液中的反应速率受离子强度影响的规律,下述说法中正确的应是:(A) 离子强度I越大,反应速率越大(B) I越大,反应速率越小(C) 同号离子间反应,原盐效应为正(D) 电解质与中性反应物作用,原盐效应为负6386 溶液中扩散控制反应速率与溶剂粘度有关,当溶剂粘度增大时,反应速率应:(A)提高(B)降低(C)相等(D)不一定6393水溶液中至今发现最快的化学反应是________________________,正反应速率常数的数量级(以mol-1·dm3·s-1为量纲)约为_______,其主要原因为_____________________。
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5202 反应 2O 3→ 3O 2的速率方程为 - d[O 3]/d t = k [O 3]2[O 2]-1 ,或者 d[O 2]/d t = k '[O 3]2[O 2]-1,则速率常数 k 和 k ' 的关系是: ( )(A) 2k = 3k ' (B) k = k '(C) 3k = 2k ' (D) -k /2 = k '/3 5203 气相反应 A + 2B ─→ 2C ,A 和 B 的初始压力分别为 p A 和 p B ,反应开始时并无 C ,若 p 为体系的总压力,当时间为 t 时,A 的分压为: ( )(A) p A - p B (B) p - 2p A(C) p - p B (D) 2(p - p A ) - p B 5204 对于反应 2NO 2= 2NO + O 2,当选用不同的反应物和产物来表示反应速率时,其相互关系为:( )(A) -2d[NO 2]/d t = 2d[NO]/d t = d[O 2]/d t(B) - d[NO 2]/2d t = d[NO]/2d t = d[O 2]/d t = d ξ /d t(C) - d[NO 2]/d t = d[NO]/d t = d[O 2]/d t(D) - d[NO 2]/2d t = d[NO]/2d t = d[O 2]/d t = 1/V d ξ /d t5207 气相基元反应 2A k 1 B 在一恒容的容器中进行,p 0为 A 的初始压力, p t 为时间 t 时反应体系总压,此反应速率方程 d p t / d t = 。
- k (2p t - p 0)25208 有一反应 mA → nB 是一简单反应,其动力学方程为 -d c A / d t = kc A m , c A 的单位为 mol ·dm -3,时间单位为 s ,则:(1) k 的单位为 ___________ mol 1- m ·dm 3( m -1)·s -1(2) 以d c B /d t 表达的反应速率方程和题中给的速率方程关系为B A A A 1d 1d 'd d m m c c k c k c n t m t m=-== 5209 反应 2N 2O 5─→ 4NO 2+ O 2 在328 K 时,O 2(g)的生成速率为0.75×10-4 mol ·dm -3·s -1。
如其间任一中间物浓度极低, 难以测出, 则该反应的总包反应速率为 _______________mol ·dm -3·s -1, N 2O 5之消耗速率为__________ mol ·dm -3·s -1,NO 2之生成速率为_______________mol ·dm -3·s -1 。
0.75×10-4,1.50×10-4, 3.00×10-45210 O 3分解反应为 2O 3─→3O 2 ,在一定温度下, 2.0 dm 3容器中反应。
实验测出O 3每秒消耗1.50×10-2 mol, 则反应速率为_______________mol ·dm -3·s -1氧的生成速率为_______________mol ·dm -3·s -1, d ξ/d t 为_______________ 0.75×10-2, 2.25×10-2, 1.50×10-2.。
5211 2A +B =2C 已知反应某一瞬间, r A =12.72 mol ·dm -3·h -1, 则r B = , r C =_____________r B =6.36 mol ·dm -3·h -1, r C =12.72mol ·dm -3·h -1 5212分别用反应物和生成物表示反应A +3B =2C 的反应速率, 并写出它们间关系为: 。
r A =13r B =12r C 5222 有关基元反应的描述在下列诸说法中哪一个是不正确的: ( )(A) 基元反应的级数一定是整数(B) 基元反应是“态-态”反应的统计平均结果(C) 基元反应进行时无中间产物,一步完成(D) 基元反应不一定符合质量作用定律5223 400 K 时,某气相反应的速率常数k p = 10-3(kPa)-1·s -1,如速率常数用 k C 表示,则 k C 应为:(A) 3.326 (mol ·dm -3)-1·s -1 k C = k p (RT )(B) 3.0×10-4 (mol ·dm -3)-1·s -1(C) 3326 (mol ·dm -3)-1·s -1(D) 3.0×10-7 (mol ·dm -3)-1·s -15224 如果反应 2A + B = 2D 的速率可表示为:r = -12d c A/d t = - d c B/d t =12d c D/d t则其反应分子数为:( )(A) 单分子(B) 双分子(C) 三分子(D) 不能确定5227 实验测得反应:2A + B ─→2C + D 的速率方程为:r= k[A][B],以[A]0= 2[B] 0 开始实验,可将方程式改写成r= k a[A]2,则则k a与k的关系为____________ 。
k a= 12k5228 实验测得反应:2A + B ─→2C + D 的速率方程为:r = k [A][B],反应历程为:A +B k1C + F (慢)A + F k2C +D (快)则k1与k的关系为__________ k a= 12k5229 2NO + O2=2NO2的反应机理拟定为:2NO ⇄N2O2(达到平衡,平衡常数为K1)N2O2+ O2=2NO2(慢,速率常数为k2)总包反应对O2是一级;对NO 是二级。
5231 反应A + B →C 的速率方程为:-d c A/d t = k A c A c B/c C,则该反应的总级数是____ 级。
若浓度为mol·dm-3,时间以s 为单位,则速率常数k A的单位是________一级; s-15232 一个二级反应的速率常数为k =1.54×10-4 mol-1·cm3·min-1,若浓度以mol ·dm-3为单位,时间以s 为单位,此常数k值为。
k = 2.57×10-9 dm3·mol-1·s-15238某反应的化学计量方程式为12A+B=D+12S, 其速率方程为:-d[B]/d t =2k[A]1/2[B],假如化学计量式写成A+2B=2D+S, 问这反应的速率方程为。
因为化学计量关系式不应该影响速率方程, 所以此反应的速率方程不变.5243 反应分子数只能是____________,一般不会大于_______________。
正整数 35251 某反应,当反应物反应掉5/9 所需时间是它反应掉1/3 所需时间的2 倍,则该反应是:(A) 一级反应(B) 零级反应(C) 二级反应(D) 3/2 级反应5252 某反应进行完全所需时间是有限的,且等于c0/k,则该反应是:( )(A) 一级反应(B) 二级反应(C) 零级反应(D) 三级反应5253 反应2A →P 为二级反应,其半衰期:( )(A) 与[A]0无关(B) 与[A]0成正比(C) 与[A]0成反比(D) 与[A][A]0为反应物A 的起始浓度。
5254 对于一个一级反应,如其半衰期t12在0.01 s 以下,即称为快速反应,此时它的速率常数k值在:( )(A) 69.32 s-1以上(B) 6.932 s-1以上(C) 0.06932 s-1以上(D) 6.932 s-1以下5255 某反应 A →B,反应物消耗3/4 所需时间是其半衰期的5 倍,此反应为:( )(A) 零级反应(B) 一级反应(C) 二级反应(D) 三级反应5256 二级反应的速率常数的单位是:( )(A) s-1(B) dm6·mol-2·s-1(C) s-1·mol-1(D) dm3·s-1·mol-15257 当一反应物的初始浓度为0.04 mol·dm-3时,反应的半衰期为360 s,初始浓度为0.024 mol·dm-3时,半衰期为600 s,此反应为:( )(A) 0 级反应(B) 1.5 级反应(C) 2 级反应(D) 1 级反应5258 如果臭氧(O3) 分解反应2O3→3O2的反应机理是:O3→O + O2(1)O + O3→2O2(2)请你指出这个反应对O3而言可能是:( )(A) 0 级反应(B) 1 级反应(C) 2 级反应(D) 1.5 级反应5259 反应A →产物为一级反应,2B →产物为二级反应,t1(A) 和t1(B) 分别表示两反应的半衰期,设A 和B 的初始浓度相等,当两反应分别进行的时间为t = 2t1(A) 和t = 2t1(B) 时,A,B 物质的浓度c A,c B的大小关系为:( )(A) c A> c B(B) c A= c B(C) c A< c B(D) 两者无一定关系5260 下表列出反应A + B →C 的初始浓度和初速:初始浓度/mol·dm-3初速/mol·dm-3·s-1c A,0c B,01.0 1.0 0.152.0 1.0 0.303.0 1.0 0.451.02.0 0.151.0 3.0 0.15此反应的速率方程为:( )(A) r = k c B(B) r = k c A c B(C) r = k c A(c B)2(D) r = k c A5261 某反应无论反应物的起始浓度如何,完成65% 反应的时间都相同,则反应的级数为:( )(A) 0 级反应(B) 1 级反应(C) 2 级反应(D) 3 级反应5262 半衰期为10 d 的某放射性元素净重8 g,40 d 后其净重为:( )(A) 4 g (B) 2 g(C) 1 g (D) 0.5 g5263 已知二级反应半衰期t12为1/(k2c0),则反应掉1/4所需时间t14应为:( )10120()1(1)n n c c t n k c ---=- (A) 2/(k 2c 0) (B) 1/(3k 2c 0)(C) 3/(k 2c 0) (D) 4/(k 2c 0) 5264 放射性Pb 201 的半衰期为 8 h ,1 g 放射性Pb 201 在 24 h 后还剩下: ( )(A) 1/8 g (B) 1/4 g(C) 1/3 g (D) 1/2 g 5265 一级反应,反应物反应掉 1/n 所需要的时间是: ( )(A) -0.6932/k (B) (2.303/k ) lg[n /(n -1)](C) (2.303/k ) lg n (D) (2.303/k ) lg(1/n ) 5266 一个反应的活化能是33 kJ ·mol -1, 当 T = 300 K 时,温度每增加 1K ,反应速率常数增加的百分数约是: ( )(A) 4.5% (B) 90%(C) 11% (D) 50% 5267 某二级反应,反应物消耗 1/3 需时间 10 min ,若再消耗 1/3 还需时间为: ( )(A) 10 min (B) 20 min(C) 30 min (D) 40 min 5268 某反应物起始浓度相等的二级反应,k = 0.1 dm 3·mol -1·s -1,c 0= 0.1 mol ·dm -3,当反应率降低 9 倍所需时间为: ( )(A) 200 s (B) 100 s(C) 30 s (D) 3.3 s 5271 一级反应完成 99.9% 所需时间是完成 50% 所需时间的: ( )(A) 2 倍 (B) 5 倍(C) 10 倍 (D) 20 倍 5273 某反应的反应物消耗一半的时间正好是反应物消耗 1/4 的时间的 2 倍,则该反应的级数是: ( )(A) 0.5 级反应 (B) 0 级反应(C) 1 级反应 (D) 2 级反应 5275 某一同位素的半衰期为 12 h ,则 48 h 后,它的浓度为起始浓度的: ( )(A) 1/16 (B) 1/8(C) 1/4 (D) 1/2 5276 水溶液反应 Hg 22++ Tl 3+ ─→ 2Hg 2+ + Tl + 的速率方程为r = k [Hg 22+][Tl 3+]/[Hg 2+]。