第八章 化学反应速率
化学反应动力学1
反应速率与消耗速率和生成速率
v 1 dcA = 1 dcB = 1 dcG = 1 dcH a dt b dt g dt h dt
各不同物质的消耗速率或生成速率，与各自的 化学计量数的绝对值成正比，即
v A =B =G =H
a b g h
2.基元反应和非基元反应
在化学反应过程中，反应物分子一般总是经过若干 个简单的反应步骤，才最后转化为产物分子的。每一个 简单的反应步骤就是基元反应(elementary reaction)或由 反应物分子一步直接转化为产物分子的反应。
N2 3H2 2NH3 就是化学计量方程。
3、化学反应的机理 化学反应实际进行的过程中，反应物分子并不是直接就变成
产物分子，通常总要经过若干个简单的反应步骤，才能转化为 产物分子。这个过程中的每一个简单的反应步骤就称为是一个 基元反应（或基元过程），例如氢气与碘的气相反应
H2（g）+ I2（g）= 2HI（g） 经实验和理论证明，生成HI的反应经历了以下几个反应步骤
反应完毕
ln c0 kt c
c c0 exp(kt)
ln c kt ln c0 ln c0 ln n0 kt
《基础化学》07化学反应速率
υ = k2 c(H2) c2(I) = k2 c(H2) K1 c (I2)
= k c(H2) c(I2)
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第八章 化学反应速率
28
例： CO + Cl2
COCl2
Cl2
K1
2Cl 快
反应机理 Cl2 + Cl K2
Cl3 快
Cl3 + CO k3
COCl2 + Cl 慢
反应速率由速控步决定。 v k3 cCl3 cCO
例：dc(NH3)/dt = 2.0×10-4 mol·L-1·s-1
-dc(N2)/dt = ? -dc(H2)/dt = ?
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第八章 化学反应速率
7
反应进度(extent of reaction)(ξ) 表示反应速率（rate of reaction）
def
1
dξ
V dt
1 dcB
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第八章 化学反应速率
21
经历一系列元反应才能完成的反应称为复合反应。
H2 (g) ＋I2 (g) = 2HI (g) 第一步 I2(g) 2I(g) 第二步 H2(g) ＋2I(g)= 2HI(g)
快反应 慢反应(速率控制步骤)
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第八章 化学反应速率
22
一、反应速率方程式
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第八章 化学反应速率
24
实验确定反应级数
实验序号
复合反应 aA + bB → eE + f F
起始浓度/（mol·L-1）
A
B
反应速率 /
（mol·L-1·s-1 ）
化学反应速率知识点笔记
化学反应速率知识点笔记
化学反应速率是指单位时间内反应物消耗或生成物生成的量。
反应速率受多种因素影响，包括温度、浓度、催化剂等。
以下是关于化学反应速率的一些知识点笔记：
1. 定义，化学反应速率是指单位时间内反应物消耗或生成物生成的量。
通常用物质的浓度变化来表示。
2. 反应速率的计算，反应速率可以通过观察反应物浓度的变化来计算。
对于消耗反应物A和生成物B的反应，反应速率可以表示为，速率 = -Δ[A]/Δt = Δ[B]/Δt，其中Δ[A]和Δ[B]分别表示反应物A和生成物B的浓度变化，Δt表示时间变化量。
3. 影响因素：
温度，一般来说，温度升高会加快反应速率，因为温度升高会增加分子的平均动能，促进反应物分子间的碰撞。
浓度，反应物浓度越高，反应速率越快，因为反应物分子之间的碰撞频率增加。
催化剂，催化剂可以降低反应活化能，从而加快反应速率，但催化剂本身不参与反应。
4. 反应速率方程式，对于复杂的反应，可以通过实验数据推导出反应速率方程式，这可以帮助我们理解反应机制和预测反应速率随时间的变化。
5. 反应动力学，反应速率的研究属于反应动力学的范畴，通过实验数据和理论模型来探讨反应速率与反应物浓度、温度等因素之间的关系。
总结，化学反应速率是一个重要的研究对象，了解反应速率的影响因素和计算方法对于理解和控制化学反应过程具有重要意义。
希望以上笔记能够帮助你更好地理解化学反应速率的相关知识。
化学反应速率
例
10.0molH2和5.0molN2在合成塔中混合后经过一 定时间，反应生成2.0molNH3，反应式可写成 如下两种形式： (1) N2 + 3H2 = 2NH3
(2) 1/2 N2 + 3/2 H2 = NH3
分别按(1)和(2)两种方程式求算此反应的 。
解： 反应在不同时刻各物质的量（mol）为： n(N2) t=0 t=t ξ= 0 时 5.0 ξ=ξ时 4.0 按方程式(1)求ξ： n(H2) 10.0 7.0 n(NH3) 0 2.0
第八章 化学反应速率
(Rate of a Chemical Rea元反应、速率控制 步骤、有效碰撞、活化分子、活化能、反应分子数、 反应级数、催化剂的概念。 熟悉质量作用定律及化学反应速率方程式的含义。
掌握一级反应的特征及计算。 熟悉温度对化学反应速率的影响。 了解速率理论及催化理论。
c(反应物) c(产物) v t t
瞬时速率：时间间隔无限小时浓度随时间的变化率。
dc(反应物) dc(产物) v dt dt
B A
用不同的物质表示，反应速率可能不同！
示例
N2 + 3H2
2NH3
dc(N 2 ) vN2 dt dc(H 2 ) vH2 dt dc(NH 3 ) v NH 3 dt 1 1 v N 2 v H 2 v NH 3 3 2
x≠a and/or y≠b，一定不是元反应； x＝a 且y＝b，不一定是元反应。
第三节 具有简单级数的反应及其特点
一、一级反应(reaction of the first order)
二、二级反应(reaction of the second order)
三、零级反应(reaction of the zero order)
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。
化学反应动力学--第八章
2. 平衡假设法
当满足k－1 ＞＞ k2时；说明第二步反应 速率较慢，第一步反应有机会达到平衡，
或第一个可逆反应可建立一准平衡。则：
Ke，1=
—k—1 k－1
=
——ccXA—ccYS—
cX = Ke，1 —c—AcYc—S —
同样用最终产物B的生成速率来表示总 反应的反应速率。得：
r总=
—dc—B dt
=
k2cXcW
=
—k2K—e—，1—cAc—Sc—W cY
如果用反应物A和催化剂S的初始浓度来
表示总的反应速率时，可得：
r总=
—dc—B dt
=
k2cXcW
=
—k2 —Ke—，1—cA—,0c—S,0c—W— Ke，1cA, 0+ cY
见教材P181 8-5式。 该式讨论更方便些。
讨论：
r总=
—dc—B dt
k表= k0 + ke c 其中， ke是与催化剂浓度无关，与催化剂 本性和温度有关的常数，此值越大，催化 活性越大，故称催化活性常数。
根据：k表= k0 + ke c
一定温度下，以k表对c作图，应为一条 直线。斜率为ke ，截距为k0。如图。
红线表示当催化 剂浓度等于0时，
k表= k0≠0 黑线表示当催化 剂浓度等于0时，
dcX/dt = 0 根据反应机理和质量作用定律：
dcX/dt = k1cAcS－ k－1cXcY－k2cXcW = 0
对应的反应：①正； ①逆； 反应②
注：生成反应速率取正，消耗反应速率取负。
可得中间物X的浓度表达式为：
cX
=
——k1—cA—cS —— k－1cY+ k2cW
化学工程基础第八章 化学反应工程原理 习题答案
VR = qv,o ⋅ t = 0.8 × 6.24 = 5.0m3
10、在测定动力学数据时常用内循环式无梯度反应器。该反应器实质上是一个全混流反应器。为了判 断是否达到了全混流，以氮作主流体，氢为示踪剂。氢的初始浓度为c0，用阶梯输入法测得反应器出口处氢 的浓度c(t)/c0如下： s/u／min c(t)/co 0 0 4 0.333 9 0.579 14 0.757 24 0.908 34 0.963 44 0.986
0 )] 0
从下图可知，s/u~1n[1−( cc )]为一直线，因此达到了全混。
o
武
汉
ln[1-F(θ)] -2 -3 -4 0 10 20 30 40 s
5
-1
大 学
4 9 14 24 34 −0.405 −0.909 −1.415 −2.386 −3.297
44
−4.269
0
Σt 2 E( t )Δt Σt 2c ( t )Δt − (t )2 = − (t )2 ΣE( t )Δt Σc ( t )Δt
应用题中数据计算得： Σ c(t)Δt = 0.41946, Σt C(t)Δt = 131.94 Σ t2c(t)Δt = 79743.2 131.94 所以 t = = 314.6s 0.41946
（1） （2）
11.294 × 100% = 98.0% 11.52
11 × 1% = 95.5% 11.52
NO 的选择性： β = φ / x = 0.955 或： β = 11.0 11.294 = 97.4%
因为 E(t) =
武
解： t = τ =
t o
故将题中的纵坐标 c(t)扩大 2 倍，即可得 t−E(t)曲线。 习题 4 附图
第八章化学动力学基础
第八章 化学动力学基础（一）主要公式及其适用条件1、化学反应速率的定义 tv c t V v n t V d d d d d d B B B B def==ξυ＝式中：d ξ / d t 为反应进度随时间的变化率；V 为反应系统的体积；v B 参加化学反应的物质B 的计量系数，对产物取正值，对反应物则取负值；c B 为参加反应B 的物质的量浓度。
此式适用于恒容反应，反应无中间产物或d c （中间产物）/d t ≈0的反应。
2、反应速率与反应物消耗的速率及产物生成速率之间的关系反应：M L B A 0M L B A v v v v +++=tv ct v c t v c t v c d d d d d d d d L L M M B B A A ==-=-=υ 用参加反应的不同物质表示反应速率时，其速率常数k 之间的关系：L L M M B B A A //)/()/(v k v k v k v k ==-=-上式二式适用于恒温、恒容反应，且反应中间产物或d c （中间产物）/d t ≈0。
3、速率方程的一般形式 βαB A A A d /d c c k t c =-式中：α和β分别称为反应物A 的分级数和反应物B 的分级数；α+β=n 称为反应的总级数。
α和β可分别为整数、分数或者是零，既可以是正值也可以是负值。
k A 称为用反应物A 表示反应速率时的速率常数，其物理意义为当c A =c B =1mol ·dm -3时的反应速率。
4、零级反应速率方程式：-d c A / d t = k速率方程的积分式：c A,0 -c A = kt式中：c A,0为反应前反应物A 的初始浓度；c A 为反应进行t 时刻时的反应物A 的浓度。
零级反应的半衰期：t 1/2 = c A,0/2k 5、一级反应速率方程式：-d/c A / d t = k A c A速率方程的的积分式：)1/(1ln )/ln(A A 0A x c c t k -==式中：x A 为反应A 初始浓度c 0经过时间t 的转化率。
反应速率常数
第二节 反应机理的初步概念
一、元反应和反应分子数 二、简单反应与复合反应 三、质量作用定律与速率方程
一、元反应和反应分子数
1.元反应(elementary reaction)：
由反应物一步就能直接生成产物的化学反应。
2.反应分子数(molecularity of reaction)： 元反应中反应物微粒数之和。
化学动力学解决的主要问题
热力学：能量交换(H)--化学反应热 方向(G)--化学反应的自发过程 限度(K)---化学反应进行的程度 ----反应的可能性 动力学：反应速率（快慢） 反应机理（微观过程怎样进行） ---反应的现实性
化学动力学研究的主要内容
碰撞理论
Байду номын сангаас反应速率理论 过渡状态理论
化学动力学
反应机理(reaction mechanism)：
化学反应进行的实际步骤，即实现化学反应的 各步元反应组成的微观过程。
例： H2(g) + I2(g) I2(g) = 2I (g)
=
2HI (g)
总反应 快反应
H2(g) + 2I(g) = 2HI (g)
慢反应
控制速率步骤
三、质量作用定律与速率方程式
1 dnB 1 dc B v V υB dt υB dt
示例
N2 + 3H2
2NH3
1 dc B v υB dt dc(N 2 ) 1 dc(H 2 ) 1 dc(NH 3 ) v dt 3 dt 2 dt
说明： 1．反应速率皆为正值，以反应物表示时υ取负号。 2．化学反应速率与选择何种物质表示无关，但与化 学反应的计量方程式写法有关。
1. 质量作用定律(law of mass action) 温度一定，元反应的反应速率与各反应
第八章 化学反应速率和反应机理 8.2 化学反应速率方程
故2升溶液应得到葡萄糖和果糖各为：
n葡萄糖,1 n果糖,1 (0.200 0.136 ) 2 0.128mol
n葡萄糖,2 n果糖,2 (0.400 0.272 ) 2 0.256 mol
(3) 设 t 时刻蔗糖的转化率为A ，则 cA cA0 (1A )
0.50 1.74 10 2 1.8 (1 0.5)
32
min
所以，第二批生产达到50%的转化率所需时间是第一批生 产的一半。即达到一定转化率所需时间与初浓度成反比。
8.4 温度对反应速率的影响
阿仑尼乌斯
1887年瑞典化学家阿仑尼 乌斯提出了酸碱的电离理论。 认为酸就是在水溶液中电离产 生H+的物质；碱就是在水溶 液中电离产生OH-的物质。酸 碱中和反应是H+ 和OH-化合 生成水的反应。
其速率方程式为 kc蔗糖，k 0.0193min1。
今有体积均为2L ，浓度分别为 0.200 mol L1 和 0.400 mol L1 的两蔗糖溶液在上述条件下反应。试计算：
(1)
(2) 20min (3) 20min后蔗糖的转化率是多少?
8.3.2 有关一级、二级反应的计算
ln cA0 cA
kAt
ln 0.200 0.0193 20 cA,1
cA,1 0.136molL1
类似地：
ln 0.400 0.0193 20 cA,2
cA,2 0.272molL1
8.3.2 有关一级、二级反应的计算
因为水解掉的蔗糖浓度等于葡萄糖和果糖的浓度，
(2) 将 2 ， 1 和任何一组实验数据代入所设速率方
程，均可求得速率常数：
8.3.1 由反应速率数据确定反应速率方程
化学反应速率
化学反应速率化学反应速率是指反应物质在单位时间内消耗或形成的量。
反应速率的大小与化学反应进行的快慢有关，可以通过实验来确定。
本文将介绍化学反应速率的概念、影响因素以及如何测量和调控反应速率。
一、化学反应速率的定义化学反应速率是指在单位时间内反应物质的消耗或生成速度。
一般用反应物浓度的变化量来表示，可以通过下式计算：反应速率= ΔC/Δt其中，ΔC表示反应物浓度的变化量，Δt表示时间间隔。
反应速率越大，反应进行得越快，反之亦然。
二、影响化学反应速率的因素1. 浓度：反应物浓度越高，反应速率越快。
这是因为高浓度意味着反应物分子碰撞的几率增加，从而增加了反应速度。
2. 温度：温度升高会导致分子动能增加，分子碰撞频率增加，反应速率增加。
根据阿伦尼乌斯方程，温度每升高10摄氏度，反应速率会增加2倍至3倍。
3. 催化剂：催化剂是能够改变反应机理、降低活化能的物质。
添加催化剂可以提高反应速率，但催化剂本身在反应中不参与化学变化。
4. 表面积：反应物分子在固体表面上的反应速率比在液体中要快。
这是因为固体表面积大，反应物分子易于吸附在固体表面上进行反应。
三、测量和调控1. 实验测量：可以通过实验来确定反应速率。
例如，在固定温度下，测量反应物浓度随时间的变化，根据测得的数据计算反应速率。
2. 温度控制：调控反应温度可以改变反应速率。
通过改变温度，可以调节反应的快慢，实现对反应速率的控制。
3. 催化剂的使用：添加催化剂可以提高反应速率。
选择适当的催化剂，可以加快反应速度，提高反应效率。
4. 反应物浓度调节：调节反应物浓度也可以改变反应速率。
增加反应物浓度可以加快反应速率，减少浓度则相反。
结语化学反应速率是化学反应进行的快慢的量化指标，受多种因素影响。
了解化学反应速率的概念和影响因素，对于实际应用具有重要意义。
实验测量和调控反应速率是化学研究和工业生产中常用的手段，可以根据实际需要选择合适的方法来控制反应速率。
(2011--2012年高考第一轮复习)第八章第二节化学反应速率
0.2 mol/L Na2S2O3溶液 0.2 mol/L H2SO4溶液、热水 溶液、 试管、量筒、试管架、 试管、量筒、试管架、 带字的纸张、烧杯、 带字的纸张、烧杯、秒表
实施设计方案
请你设计 实验方案
交流你的 设计方案
5mL 0.2mol/L H2SO4
3
5mL 0.2 mol/L Na2S2O3
探究一：浓度对化学反应速率的影响 探究一：浓度对化学反应速率的影响 【反应原理】：
Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + S↓+ H2O+SO2↑
硫代硫酸钠
【试剂、仪器】： 0.1 mol/L Na2S2O3溶液 0.2 mol/L Na2S2O3溶液 0.2 mol/L H2SO4溶液 试管、量筒、试管架、带字的纸张、 试管、量筒、试管架、带字的纸张、秒表
学以氧化碳时，下列措施可以使生 用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳时， 成气体速率加快的是
（
AB ）
A. 加热 C. 加入少量蒸馏水
B. 加入适量浓盐酸 D. 冷冻
2 . 通过本课题的学习，你认为科学探究过程中最重要的环节是 通过本课题的学习， 什么？谈一谈你的理由。 什么？谈一谈你的理由。
编号 1 Na2S2O3 浓度 0.1 mol/L 溶液完全浑浊的时间（s） 溶液完全浑浊的时间（ ） t1=?
2
0.2 mol/L
t2=?
探究二：探究温度对化学反应速率的影响 探究二：探究温度对化学反应速率的影响 温度
【变量控制】根据所给试剂，考虑如何控制温度变量？ 变量控制】根据所给试剂，考虑如何控制温度变量？
4
5mL 0.2 mol/L Na2S2O3
化学反应速率与影响因素
化学反应速率与影响因素化学反应速率是指反应物消耗或生成物产生的速度。
了解和掌握化学反应速率及其影响因素对于理解和应用化学反应过程具有重要意义。
本文将介绍化学反应速率的定义、表达方式以及影响反应速率的因素。
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耗量或者生成物生成量的变化率。
一般用反应物消耗量或者生成物生成量与时间的比值来表示。
化学反应速率可以用以下公式表示：速率= ΔC/Δt其中，ΔC表示反应物消耗量的变化，Δt表示时间的变化。
二、化学反应速率的表达方式化学反应速率可以通过观察反应物消耗量的变化或者生成物生成量的变化来确定。
常用的表达方式有以下三种：1. 平均速率平均速率是指在一段时间内反应物消耗量或者生成物生成量与该时间段的时间之比。
平均速率的计算公式为：平均速率= (ΔC/Δt) = (C₂ - C₁) / (t₂ - t₁)其中，C₁和C₂分别表示反应物消耗量或者生成物生成量的起始值和终止值，t₁和t₂表示起始时间和终止时间。
2. 瞬时速率瞬时速率是指在某一具体时刻的反应物消耗量或者生成物生成量与该时刻的时间之比。
瞬时速率可以通过实验数据进行测量，或者通过平均速率与时间逼近于零的极限值来计算。
3. 初始速率初始速率是指在反应刚开始的瞬间的速率。
初始速率通常是在反应开始后的极短时间内测量得到的，用于描述反应物最初的消耗速率或者生成物的生成速率。
三、影响化学反应速率的因素1. 温度温度是影响化学反应速率的重要因素，一般情况下，随着温度的升高，化学反应速率也会增加。
这是因为温度的升高会使分子的平均动能增大，分子的碰撞频率和能量也增加，有利于反应物之间的碰撞和反应速度的增加。
2. 反应物浓度反应物浓度的增加通常会导致反应速率的增加。
反应物浓度的增加会增加反应物之间的碰撞频率，增加有效碰撞的机会，从而提高反应速率。
3. 催化剂催化剂是能够改变化学反应速率的物质。
催化剂通过提供新的反应路径，降低反应物的活化能，从而加快反应速率。
2024届高考一轮复习化学学案(人教版)第八章化学反应速率与化学平衡第45讲化学反应速率与反应历程
第45讲化学反应速率与反应历程[复习目标] 1.了解基元反应、过渡态理论，了解速率方程和速率常数。
2.掌握多因素对化学反应速率影响的分析方法。
考点一基元反应过渡态理论1．基元反应大多数化学反应都是分几步完成的，其中的____________都称为基元反应。
2．对于基元反应a A＋b B===g G＋h H，其速率方程可写为v＝k·c a(A)·c b(B)(其中k称为速率常数，恒温下，k不因反应物浓度的改变而变化)，这种关系可以表述为基元反应的化学反应速率与反应物浓度以其化学计量数为指数的幂的乘积成正比。
有时称其为质量作用定律。
3．许多化学反应，尽管其反应方程式很简单，却不是基元反应，而是经由两个或多个步骤完成的复杂反应。
例如H2(g)＋I2(g)===2HI(g)，它的反应历程有如下两步基元反应：①I2I＋I(快)②H2＋2I===2HI(慢)其中慢反应为整个反应的决速步骤。
4．过渡态理论如图所示是两步完成的化学反应，分析并回答下列问题。
(1)该反应的反应物为______，中间体为____，生成物为____。
(2)由A、B生成C的反应为____(填“吸”或“放”，下同)热反应，由C生成D的反应为____热反应，总反应为____热反应。
(3)第一步为____(填“快”或“慢”，下同)反应，第二步为____反应，决定总反应快慢的是第____步反应。
一、反应机理——快反应与慢反应1．甲烷与氯气在光照条件下存在如下反应历程(“·”表示电子)： ①Cl 2――→光照2Cl·(慢反应)②CH 4＋Cl·―→·CH 3＋HCl(快反应) ③·CH 3＋Cl 2―→CH 3Cl ＋Cl·(快反应) ④·CH 3＋Cl·―→CH 3Cl(快反应)已知在一个分步反应中，较慢的一步反应控制总反应的速率。
下列说法不正确的是( ) A ．上述过程的总反应方程式为CH 4＋Cl 2――→光CH 3Cl ＋HCl B ．光照的主要作用是促进反应①的进行从而使总反应速率加快 C ．反应②～④都是由微粒通过碰撞而发生的反应 D ．反应①是释放能量的反应2．如图是CH 4与Zr 形成过渡金属化合物的过程。
物理化学第八章
老化：长期使用性能衰减
4．选择性 不同类型的反应需选择不同的催化剂 同一反应物，催化剂不同，发生不同反应
三、催化机理
1. 催化剂只能改变反应速率，不能改变平衡常数。
即： 热力学变量始终相同，不改变热力学变量 只能改变k正，k逆，同等程度地改变k正，k逆 2.催化剂改变了反应途径，改变了反应活化能， 所以改变k，与T，c对的影响不同。
1）低温范围内，反应速率随温度的变化更敏感。
2）对活化能不同的反应,当温度增大时,E大的反应
速率增加的倍数比E小的反应速率增加的倍数大。 即低温对活化能低的反应有利。 高温对活化能高的反应有利。
四．关于活化能的计算及表观活化能 1．活化能计算 1) 图解法或线性回归
ln k E C RT
lg k
T ，r反应 增加得多。扩散 增加得少 r
2．特点
1）多相反应大多发生在相界面，反应物必须向
相界面扩散，产物必须向相界面外扩散。 2）扩散和反应是多相反应互相串联的两步骤，
总的速率由最慢步骤控制。
3) 相界面的大小和性质是影响多相反应的重要 因素。
二、多相反应速率的扩散理论
扩散控制的多相反应
E k A exp( ) RT
一般化学反应活化能在40 400kJmol-1之间 4）Van’t Hoff经验式的活化能范围 设反应在室温下进行，T=300K
r2~4
E 50kJ mol ~ 100kJ mol
-1
-1
4．有关Arrhenius公式的说明
结论：
d ln k E 2 dT RT
2）反应物分子在相界面处发生初步的相互作用。
3）化学反应。
4）产物从界面脱离。
5) 产物从相界面向其相内扩散。 连串反应
第八章 化学反应速率和化学平衡
二、化学平衡常数
大量的实验结果证明：任意一个可逆反应在一定温度下 达到化学平衡时，各物质的平衡浓度之间存在下列关系：
aA+bB
gG+hH
[G]g [H]h
Kc [A]a[B]b
Kc为常数，称为化学平衡常数，简称平衡常数。a、b、g、
h分别为反应式中各物质分子式前的系数，[A]、[B]、[G]、 [H]分别表示反应物和生成物的浓度。
素是（ C ） A．有催化剂 B． 温度 C． 物质的本性 D． 浓
度 3．能使任何化学反应速率都加快的因素是（C ） A． 增大反应体系的压强 B． 增加反应物的质量
C． 升高反应体系的温度 D． 增加生成物的质量
化学工业出版社
课堂练习
二、填空题
1．影响化学反应速率的外因主要有_浓__度___、 __压_强_____、__温_度_____和___催_化_剂___。
化学工业出版社
一、可逆反应与化学平衡
（一）可逆反应和不可逆反应
1、不可逆反应：在一定条件下，有的化学反应一旦发 生就可以不断地进行，直到反应物完全变成生成物为 止。而相反方向的反应则不能发生。这种只能向一个 方向进行的单向反应称为不可逆反应。
其化学方程式中用“
的不可逆性。
” 或“ ”来表示反应
化学工业出版社
什么叫化学反应速率？
描述化学反应快慢的量，称为化学反应速率。
化学反应速率的表示法：
化学反应速率是以单位时间内某种反应物 浓度的减少或某种生成物浓度的增加来表示，
v C2 C1 t2 t1
化学工业出版社
二、影响化学反应速率的因素
内因（由反应物本身的性质决定的）
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m n r kc c 1 A1 B1 m n r kc A c B m n r2 kcA2 cB2
r2 c r1 c
n B2 n B1
cB2 n ( ) cB1
2
n
m = 2， n ＝ 0
讨论一： r kc c
m n A B
k— 反应速率常数
物理意义：单位浓度时的反应速率 取决于反应的本性、温度及催化剂等
反应进程
讨论：
量能 A + BC
[A· · · B· · · C] Ea
活化配合物
AB + C 反应进度
A + B C 反应物
[A B C] 活化配合物
A B + C 产物
反应物互相靠近时，分子的性质和结构发生变化 分子的动能转化为分子内势能，系统能量升高 生成活化配合物 —— 能量较高，不稳定 活化配合物可以分解为产物，也可分解为反应物 活化配合物分解为产物时需越过一个反应能垒 Ea 活化能越大，能垒越高，反应速率越慢
H2O(g) + CO(g)
O C
H2(g) + CO2(g)
O C
弹性碰撞
H O H
有效碰撞
O H H
有效碰撞的条件
碰撞的两分子具有足够的能量
碰撞的两分子具有正确的碰撞方向
ΔN 1 N ΔE
（二）活化分子与活化能
曲线下总面积为1
ΔN /N： 动能 E 和E+ΔE
区间之内的分子 数在分子总数中
第八章 化学反应速率
第一节 化学反应速率的表示方法 第二节 浓度与反应速率的关系
第三节 影响化学反应速率的内在因素 ——活化能 第四节 温度与反应速率的关系
第五节 催化剂与反应速率的关系
教 学 要 求
熟悉反应速率的表示方法
掌握影响化学反应速率的内在因素 ——活化能
掌握浓度、温度与反应速率的关系
复杂反应（总包反应）：经历一系列元反应才完 成的反应
举 例
H2 + I2 = 2HI
(1) I2(g) 2I(g)
快反应
(2) H2(g) + 2I(g) = 2HI(g) 慢反应，速控步骤
速率控制步骤：复杂反应中反应速率最慢的元反应
质量作用定律
一定温度下，元反应的反应速率与各个反应物
浓度的幂次方乘积成正比 元反应： aM +
等压反应热： ΔrH＝ Ea － Ea´ Ea ＞ Ea´， ΔrH > 0，吸热反应
反应进度
Ea ＜ Ea´， ΔrH < 0，放热反应
过渡态理论的优缺点
优点：
原则上提供了一种计算反应速率的方法，只要
知道分子的某些基本物性，如振动频率、质量、核 间距离等等，即可计算某反应的反应速率常数，也
称之为绝对反应速率理论
1
1
三个半衰期以后反应物的浓度？ 三个半衰期共经历的时间？
（三）零级反应(zero order reaction)
一定温度下，反应速率与反应物浓度无关的反应
dc 0 r kc k dt
c0 c kt
零级反应的特征
c0 c kt
零级反应速率常数单位：[浓度] · [时间 ]-1
c0 ln kt c
t = 33.2 h
c0 ln kt 0.10c0
（二）二级反应(second order reaction )
反应速率与反应物浓度二次方成正比的反应
(1) 2A→产物 (2) A+B→产物
r =kcA2 r =kcAcB
dc 2 r kcBiblioteka dt1 1 kt c c0
熟悉催化剂与反应速率的关系
第一节 化学反应速率的表示方法
一、化学反应速率 (rate)的测定
反 应 速 率 r
反应物
化学反应速率：单位时间内反应物浓度的减少或生 成物浓度的增加
(
产物
反应时间
)
反 应 物 浓 度 c1 Δc
-dc/dt
c2
Δt t1 t2 t / min
二、化学反应速率的表示方法
1 d n(A) 1 d n(B) 1 d n(D) 1 d n(E) a Vd t b Vdt d Vdt e Vdt 1 d n(A) 1 d n(B) 1 d n(D) 1 d n(E) d r= Vdt b Vdt d Vdt e Vdt Vd t a
一级反应的半衰期与反应物起始浓度无关 对于一级反应，不管反应物起始浓度如何， 只要消耗浓度比例相同，则耗时也相同。
例 题
已知 37º C某药物的分解反应的速率常数 k 为 0.069 h－1。
问该药物经多长时间可分解 50%和 90% ？
ln 2 0 . 6 9 3 t1 2 k k
t1/2 = 10 h
E平 能量 E
所占的分数
E
E+∆E
气体分子能量分布曲线
活化分子：能量高，
能发生有效碰撞 活化能： Ea = E΄－E平
活化分子
活化分子具有 的最低能量 气体分子能量分布曲线
活化能的特征
活化能均为正值
活化能大小取决于反应物本性及
反应途径
与反应物浓度无关 温度变化不大时，与温度无关
活化能越小，反应速率越大
c0 ln kt c
一级反应的特征
c0 ln kt c
一级反应速率常数的单位： (时间 )－1 反应物浓度的对数与时间成直线关系 斜率： -k
lnc
一级反应的特征
半时的反应时间 一级反应的半衰期
c0 ln kt c
半衰期(half-life)：反应物的浓度降到起始浓度的一
ln 2 0 . 6 9 3 t1 2 k k
二级反应的特征
1 1 kt c c0
二级反应速率常数单位：[浓度]-1 ·[时间 ]-1
反应物浓度的倒数与时间成直线关系 直线斜率为 k
二级反应的半衰期
1 t1 2 kc 0
二级反应半衰期与反应物起始浓度有关
例 题
乙酸乙酯在298K时的皂化反应为二级反应： CH3COOC2H5 + NaOH = CH3COONa + C2H5OH
可逆反应的活化能与反应热
A + BC
能 量
AB + C
活化配合物
[A· · · B· · · C]
Ea
A + BC
E´ a
ΔrH AB + C 反应进度
反应过程的能量变化
讨论：
能 量
[A· · · B· · · C] A + BC
Ea
活化配合物
E´ a ΔrH AB + C
正反应活化能：Ea = E活化配合物－ E反应物 逆反应活化能：Ea´= E活化配合物－ E产物
r = k p(O2)m
C12H22O11(蔗 糖 ) + H2O
r = k c(C12H22O11)m
二、简单级数的反应
（一）一级反应(first order reaction)
反应速率与反应物浓度一次方成正比
dc r kc dt
dc kdt c
t dc c0 ( c ) 0 kdt c
bN
eK +
fL
反应速率方程式： k：反应速率常数；
r kc c
a M
b N
a：反应物 M的反应级数
b：反应物 N的反应级数； a＋ b：反应的总反应级数
质量作用定律只适用于元反应
复杂反应
aA + bB
反应速率方程式
eE + fF
m n A B
r kc c
m、 n 不一定等于 a 和 b
m、 n 可以是零、简单的正数和负数以及分数 m、 n 的数值由实验测定
1.0× 10-5
C + D
反应速率 (mol· L-1· s-1)
5.0× 10-4
1.0× 10-3
2.5× 10-7
2.5× 10-7
1.0× 10-5
2.0× 10-5
1.5× 10-3
5.0× 10-4
2.5× 10-7
1.0× 10-6
5
3.0× 10-5
5.0× 10-4
2.25× 10-6
反应物浓度与时间成直线关系
直线斜率为 － k
零级反应的半衰期
c kt c 0
c0 t1 2 2k
零级反应半衰期与反应物起始浓度有关
小 结
相同条件下，通常 k 越大反应速率越快
k 与反应物浓度无关 k 的单位： [浓度]1-n · [时间 ]-1
(时间单位)-1 速率常数的单位 (浓度单位)1-n·
c — mol · L-1 t — s
零级反应: r = k(cA)0 k 的量纲为 mol ·L-1 ·s-1
一级反应: r = kcA
dc(NH 3 ) A dt 2dc(NH 3 ) C dt
dc(NH 3 ) B dt
dc(NH 3 ) D 2dt
D√
讨 论
aA + bB
dc (A) rA dt dc (D) rD dt
dD + eE
dc(B) rB dt dc (E) rE dt
1 dc(A ) 1 d c(B ) 1 d c(D ) 1 d c(E ) a dt b dt d dt e dt
缺点：
引进的平衡假设和速控步骤假设并不能符合所有 的实验事实；对复杂的多原子反应，绘制势能面有 困难，使理论的应用受到一定的限制