化学反应动力学初步
2.5化学动力学初步
例. H 2(g )B 2(g r) 2 H(g B ) r
d(HB ) r
1
实验测得其速率方程为：v 2dt k(H2)(B2)r2
反应级数 = 1.5
现认为这个非基元反应包括3个基元反应：
（1） Br2 → 2 Br （2） Br + H2 → HBr + H （3） H+ Br2 → HBr + Br
（链式反应机理）
k1 大（快） k2 小（慢） k3 大（快）
步骤（2） Br + H2 → HBr + H 是慢步骤,对整个复合反应的 速率起控制作用，称为“控速步骤”，其速率方程为：
d(H dtB )rk2(B)rH (2)
1
vk(B2r)2(H2)
若由实验测得反应的速率方程，计算反应级数与方程有关反 应物和计算系数元和不相符，则可认为反应是“非基元反应”。
速率方程式必须以实验为依据确定；反应是否基元反应，也 必须以实验为依据确定。
三、质量作用定律
在基元反应中，反应速率与物质的量浓度的计量系数次方的 乘积成正比。
对于基元反应： aA bB dD
则： vk(A)a(B)b
对于“非基元反应”： aA bB dD
则：
vk(A)m(B)n
且可能有 ma,nb，而m、n值只能由实验确定。
即：质量作用定律不能直接应用于非基元反应，但能应用
于构成该非基元反应的每一个具体步骤（基元反应）。
例如： S 2 O 8 2 3 I 2 S4 2 O I3 非基元反应
实验测得：
vk(S2O82)(I)
而不是
vk(S2O 82)I()3
三、反应级数（Order of reaction）
第一章 应用化学反应动力学基础
例1：对于反应 CH 4 H 2O CO 3H 2 ，已知反应开始时 0 甲烷的摩尔分率为 yCH ，求转化率为 xCH 时，甲烷的 4 4 摩尔分率。 解：
CH
4
1 1 3 1 1 2 1
4
CH 2 y
yCH 4
0 CH 4
0 yCH 4 (1 xCH 4 ) 0 1 2 yCH 4 xCH 4
一、间歇系统及连续系统 1、间歇系统：反应物一次加人反应器，经历一定的反应时间达到所要求
的转化率后，产物一次卸出，生产是分批进行的。在反应期间，反应器中没 有物料进出。如果间歇反应器中的物料由于搅拌而处于均匀状态，则反应物 系的组成、温度、压力等参数在每一瞬间都是一致的，但随着反应的进行而 变化，反应物的消耗量或产物的生成量仅随时间而变，故独立变量为时间。
rA : rB : rL : rM = A : B : L : M
A B L M
rA
:
rB
:
rL
:
rM
1:1:1:1
－
1 dC A 1 dCB 1 dCL 1 dCM =－ = = A dt B dt L dt M dt
2、连续系统 反应物和产物在整个反应器内处于连续流动状 态，系统达到定态后，物料在反应器内没有积累， 系统中的浓度、温度等参数在一定位置处是定值， 即不随时间而变化，但在反应器中不同位置这些参 数是不同的。因此，对连续系统，物系中各参数是 空间位置的函数。故独立变量为空间位置。 连续系统中反应速率可表示为单位反应体 积中（或单位反应表面积上、或单位质量固体、 或催化剂上）某一反应物或产物的摩尔流量的 变化，即：
例2：乙烯氧化生成环氧乙烷，进料：乙烯15mol，氧气7mol, 出料中乙烯为13 mol,氧气为4.76mol,试计算乙烯的转化率， 环氧乙烷的收率及选择率。 解：C2H4＋0.5O2→C2H4O C2H4＋3O2→2CO2＋2H2O xA=(15mol－13mol)/15mol=0.133 第一个反应所消耗的乙烯＝转化的乙烯×S＝ 2mol ×S
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
中山大学无机化学第4章反应动力学初步习题及答案
第4章 反应动力学初步一、选择题 4-1 利用反应生成产物B ，在动力学上要求 （ ）(A) (B) (C) (D)答案： B 4-2 对的反应使用催化剂可以 （ ）(A) 大大加速 (B) 减速(C)、皆加速 (D) 无影响答案： C4-3 催化剂能加速反应的速率，它的作用机理是 （ ） (A) 增大碰撞频率 (B) 改变反应途径，降低活化能 (C) 减少速率常数 (D) 增大平衡常数 答案： B4-4 下列有关活化能的叙述不正确的是 （ ） (A) 不同反应具有不同的活化能(B) 同一条件下同一反应的活化能越大，其反应速率越小 (C) 同一反应的活化能越小，其反应速率越小(D) 活化能可以通过实验来测定 答案： C4-5 已知下列两个反应的活化能：（1）（2）在同一温度下，所有反应物浓度为1，下列说法不正确的是 （ ） (A) 反应（1）比反应（2）的速率慢。
(B) (A) 反应（1）比反应（2）的速率快。
(C)受温度的影响较小。
(D) 对于反应（1）与反应（2），当温度变化的始态、终态相同时，反应（2）的反应速率（或速率常数）的改变比反应（1）显著的多。
13 2A B C −−→−−→←−−123a a a E E E >>123a a a E E E <<123a a a E E E >=123a a a E E E =<0r G ∆>v 正v 正v 正v 负42284224243(NH )S O + 3KI (NH )S O + K SO + KI →1-156.7kJ mol a E =⋅2222SO + O 2SO →2-1250.8kJ mol a E =⋅-1mol L ⋅12a a E E 和答案： A 4-6 已知反应 的反应历程是：（1） （快）（2）（慢）此反应的速率方程可能是 （ ） (A) (B)(C) (D)答案：C4-7 下列说法正确的是 （ ） (A) 一个化学反应的越负，在温度T 下，反应的速率就越大。
02化学反应动力学
1
1 c A0
1/cA-1/cA0
0
t/ h
5
cA
0.1792
1/cA-1/cA0
1.2922
0
1
2 3 4
0.2332 0.2168 0.2059 0.1996 0.1879
0.3244 0.5686 0.7983 1.0337
6 7 8
0.1723 0.1649 0.1592
1.5157 1.7761 1.9932
vA
vB
A D P
A A* P A* D
A D P
2.2 反应速率方程
步骤名称 含义及处理方法
速率控制步骤 非速率控制步骤
所有反应步骤中最慢的一部 达到平衡或等于速率控制步骤的 反应速率
*
A* D rA rA k 2 cA* cA· cP A A* P =K1 cA* =K 1cA / cp cA
r=0 温度较低 T=T1
反应不发生
化学平衡
2.3 温度对反应速率的影响
获得最佳温度
r ( ) XA 0 E k f ( X A ) E k g ( X A ) 0 T
g ( X A ) E A exp( E / ( RTop )) f ( X A ) E A exp( E / ( RTop ))
6 0.06086
0
1
2
0 0.01636 0.02732
3
0.03662
4 5
0.04525 0.05405
7 8
0.06833 0.07398
试求该反应的速率方程。
dc A rA kc A dt
化学反应动力学1
第一章 化学反应动力学 Chemical Reaction Kinetics§1.1 化学反应速率的表示方式 expression of Chemical reaction rate化学反应动力学是定量描述化学反应随时间变化即化学反应速率的基础理论。
它表达了反应速率及其影响参数之间的函数关系。
在均相（气体或液体）中进行化学反应时，一般有以下这些影响因素：反应物浓度、绝对压力、温度以及发生催化反应时的催化剂的种类合浓度。
有些情况如高粘性液体中另外，反应速率受扩散过程影响。
化学反映速率指单位时间内单位反应混合物体积中发应物的反应量或产物的生成量。
因反应系统的不同，其表达方式也有不同。
如间歇系统和连续系统就有不同。
下面分别介绍：1.1.1 间歇系统 batches systerm 基本概念：○1反应体积V ，指的是反应器中反应物质所占据的体积。
注意：区别反应体积V 与反应器体积V R 。
○2间歇式反应：反应物等一次性加入复辟容器中，反应物在规定的反应条件下经历一定的反应时间达到所需要的反应率或转化率后，将反应混合物一次卸出，反应混合物浓度随反应时间而变化，但由于良好的搅拌，反应器内没有浓度和温度梯度。
间歇反应器化学反应速率的表示方式：dtdn V AA 1-=γ对恒容过程：dtdC iA ±=γ 有时用单位固体（催化剂）表面积S 代替反应体积V ，即dt dn S ii 1±=γ 或单位固体（催化剂）质量W 代替反应体积V ，即dtdn W ii 1±=γ1.1.2 连续系统 一、基本概念：1连续系统：在连续操作的反应器中，反应原料以固定的流量进入反应器，反应混合物也同样连续地从反应器中取出。
所以反应参数，包括温度、压力、进料量及反应物的浓度都不随时间而变化。
注意：连续系统中反应参数不随时间而变化，但可能随空间而变化。
2空速V SP ：空间速率度是单位反应体积所能处理的反应混合物的体积流率。
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及其影响因素的科学，它对于理解和控制化学反应过程具有重要意义。
本文将介绍化学反应动力学的基本概念、研究方法以及相关的应用。
一、化学反应动力学的基本概念化学反应动力学研究化学反应速率随时间的变化规律及其影响因素。
反应速率是指单位时间内反应物消失量或生成物生成量的变化率。
在一般情况下，反应速率与反应物浓度的关系可以通过速率方程来描述。
速率方程可以根据实验数据拟合得到，常见的速率方程有零级反应、一级反应、二级反应等。
二、化学反应动力学的研究方法1. 初始速率法初始速率法是研究化学反应速率的常用方法之一。
它通过在反应刚开始时快速测量反应物浓度的变化，从而确定初始速率。
通过改变反应物浓度，可以探究反应物浓度对反应速率的影响。
2. 速率常数法速率常数法是通过确定反应速率常数来研究化学反应速率的方法。
在温度恒定的条件下，测量反应速率随反应物浓度的变化，然后代入速率方程，通过拟合得到反应速率常数。
3. 温度变化法温度变化法是研究化学反应速率随温度的变化规律的方法。
通过在不同温度下测量反应速率，然后利用阿伦尼乌斯方程进行拟合，从而得到反应速率常数与温度之间的关系。
三、化学反应动力学的应用1. 催化剂研究化学反应动力学广泛应用于催化剂的研究。
催化剂可以提高反应速率，降低反应活化能。
通过研究催化剂对反应速率的影响，可以优化催化剂的设计，并提高化学反应的效率。
2. 工业过程优化化学反应动力学在工业过程优化中起着关键作用。
通过研究反应速率以及反应机理，可以优化反应条件、催化剂选择等，提高反应的产率和选择性。
3. 药物研发化学反应动力学也被广泛应用于药物研发过程中的药代动力学研究。
通过研究药物在体内的代谢速率，可以预测药物的药效和药物浓度与时间的关系，为合理使用药物提供参考。
结论化学反应动力学是研究化学反应速率及其影响因素的科学，通过研究化学反应动力学可以深入理解和控制化学反应过程。
自然科学知识：化学反应的动力学和反应条件
自然科学知识：化学反应的动力学和反应条件化学反应是生活中普遍存在的现象，人们在制药、化妆品、建筑、能源等领域需要了解化学反应的动力学和反应条件。
本文将从化学反应的动力学和反应条件两个方面介绍化学反应的基本知识。
一、化学反应的动力学化学反应动力学主要研究化学反应速率及其规律。
化学反应速率是指单位时间内化学反应所消耗或产生的反应物或产物的量。
化学反应速率大小受到多种因素影响，如温度、反应物摩尔浓度、反应物表面积和催化剂。
1.温度温度是影响化学反应速率的主要因素之一。
随着温度的升高，分子内的动能增加，分子的热运动加快，反应物之间的相对速度增大，分子撞击的能量也会增加。
一般来说，当温度升高10℃，反应速率会增加约2倍。
同时，过高的温度也会使化学反应变得不稳定，甚至失控。
2.反应物摩尔浓度反应物浓度越高，化学反应速率越快。
因为在相同时间内，相同物质的分子数增加，反应分子相遇的概率增大，从而使反应速率增加。
3.反应物表面积反应物表面积越大，化学反应速率越快。
因为反应物分子只有接触到反应物表面才能进行反应，表面积越大，反应物分子的接触面积也就越大。
4.催化剂催化剂是一种可以加快化学反应速率的物质，它不参与反应本身，但可以改变反应的反应物分子结构，从而使反应让步更容易进行。
催化剂可以在反应开始时或中途加入，选择合适的催化剂可提高反应的速率和效率。
二、化学反应的反应条件不同的化学反应需要不同的反应条件，其中包括温度、压力、反应物浓度和催化剂等。
1.温度在实际的反应中，温度是化学反应的重要控制条件之一。
一些化学反应需要高温，才能使反应物分子增加相互碰撞的频率和分子碰撞的能量，否则化学反应将不会进行。
另一些化学反应需要低温，以防止化学反应产生过多热量。
2.压力压力是一种使分子相互靠近或远离的力量，因此对气态反应具有影响。
在某些反应中，高压可以促进反应，使反应物分子相互靠近，增加反应速率，如工业生产中的合成氨反应。
3.反应物浓度反应物浓度是反应速率的另一主要控制因素，因为反应分子必须相遇并相互作用才能发生化学反应。
化学反应动力学的基础原理
化学反应动力学的基础原理化学反应是一种物质之间的相互作用过程，它决定了我们日常生活中很多事物的性质及其表现形式。
反应速率的大小不仅影响着化学工艺的效率，更关系到环境保护和能源的使用，因此，对化学反应动力学的研究具有十分重要的意义。
本文将介绍化学反应动力学的基本原理，从反应速率、反应机理到能量和温度等方面进行探讨。
1. 反应速率反应速率是描述反应进行情况的参数之一，它定义为单位时间内基元化学反应所消耗反应物的量或生成产物的量。
正常情况下，反应速率与反应进程的进展程度之间有密切关系，通俗的讲，就是反应速率随着化学反应的进行而不断变化。
反应速率的单位是摩尔/秒（mol/s）。
对于一般的化学反应，其反应速率可以描述为一下公式：在此方程式中，k是反应速率常数，它是由反应物的特性和反应条件的影响所确定的常数；A 是反应物的反应物浓度；Ea 是活化能，即反应物转化为生成物的必要能量，和温度存在可测量的关系；R 是气体常数；T 是绝对温度。
从这个公式不难看出，反应速率常数的值及其相关参数对反应速率的大小有着决定性的影响。
因此，了解这些参数的变化及其对反应速率的影响是非常重要的。
2. 反应机理在讨论反应速率方面时，我们提到了反应速率常数的值由反应物的特性和反应条件的影响所确定，这其中涉及到反应机理的问题。
反应机理是指化学反应按照一定的规律和顺序进行的过程。
了解反应机理是推导反应速率公式的重要步骤之一，在此过程中，通常先从分子层次上对反应物的相互作用进行分析，然后通过量化的方法推导出反应速率公式和反应机理的详细过程。
反应机理通常是基于实验数据以及理论计算来确定的。
3. 能量和温度对于化学反应来说，能量和温度的影响也是十分重要的。
化学反应是通过在反应物之间转移和释放能量的过程来进行的，因此反应物的能量状态是决定反应速率和反应机理的重要因素之一。
化学反应中最常见的能量是势能和动能，因此研究势能和动能的变化过程，对于预测反应速率常数和反应机理的变化有着重要的意义。
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
化学动力学初步(化学反应速率)
高二化学竞赛辅导练习化学反应速率例题1、N2O5的分解反应为2N2O5(g)4NO2 (g)+ O2(g)，在340K时测得的实验数据如下：t/min 0 1 2 3 4c (N2O5)/(mol•L-1) 1.00 0.70 0.50 0.35 0.25试计算反应在前2分钟内的平均速率。
练习1关于化学反应速率的各种表述中不正确的是（）A.反应速率与系统的大小无关而与浓度的大小有关B.反应速率与系统中各物质浓度标度的选择无关C.反应速率可为正值也可为负值D.反应速率与反应方程式写法无关练习2反应3O32O3，其速率方程-d[O2]/dt=k[O3]2[O2]或-d[O3]/dt=k[O3]2[O2],那么k与k’的关系是（）A.2k=3k’B.k=k’C.3k=2k’D.1/2k=1/3k’例2、在以下四种反应中，可能是基元反应的是（）A、H2 + Cl22HClB、H2 + I22HIC、2H2 + O22H2OD、H2 + D HD + H例3、关于反应分子数的各种说法中不正确的是（）A.反应分子数是个理论数值B.反应分子数一定是正整数C.反应分子数等于反应式中的化学计量数之和D.现在只发现单分子反应，双分子反应、三分子反应练习3判断下列说法是否正确：A.单分子反应一定是基元反应B.双分子反应一定是基元反应C.反应分子数只能是正整数，一般不会大于3D.某化学反应式为A+B===C，则该反应为双分子反应练习4已知基元反应：2A(g) B (g)+ 2C(g)，则v(A)：v(B)：v(C)=例4、关于反应级数的说法中正确的是（）A.只有基元反应的级数是正整数B.反应级数不会小于零C.催化剂不会改变反应级数D.反应级数都可通过实验确定例5、某反应其半衰期与起始浓度成反比，则反应完成87.5％的时间t1与反应完成50％的时间t2之间的关系是（）A. t1 = 2t2B. t1 = 4t2C. t1 = 7t2D. t1 = 5t2例6、某反应速率常数k为1.74×10-2mol•L-1•mim-1,反应物起始浓度为1mol•L-1时的半衰期t1/2与反应物起始浓度为2mol•L-1的半衰期t’1/2的关系为（）A、2t1/2 = t’1/2B、t1/2 = 2t’1/2C、t1/2 = t’1/2D、t1/2 = 4t’1/2例7、实验得知：溶解在CCl4中的N2O5分解反应如下：2N2O54NO2+ O2 ，其速率方程是v = k[N2O5]。
化学反应的动力学
化学反应的动力学化学反应的动力学是研究化学反应速率及其影响因素的科学。
它主要关注在反应物发生化学反应后，反应物和生成物之间的摩尔变化率，以及探究影响反应速率的因素和机理。
了解化学反应的动力学对于控制和优化化学过程具有重要意义。
一、反应速率反应速率是表示在单位时间内反应物浓度变化的量。
在化学反应中，反应速率通常随时间的增加而减小。
反应速率的计算方法如下所示：反应速率= ΔC/Δt其中，ΔC表示反应物浓度变化的量，Δt表示时间变化的量。
二、反应速率的决定因素化学反应的速率受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面：1. 浓度：反应物浓度越高，反应发生的几率越大，反应速率也就越快。
2. 温度：温度升高会增加反应物的能量，提高反应物分子的活跃性和碰撞频率，从而加快反应速率。
3. 催化剂：催化剂可以降低反应的活化能，提供新的反应路径，从而加快反应速率，但在反应结束时不参与反应。
4. 表面积：反应物的粉末形式比固体块状更易于反应，因为粉末形式的反应物具有更大的表面积，提供了更多的反应接触点，有利于反应速率的提高。
5. 反应物性质：反应物的物理和化学性质对反应速率也有影响，比如反应物的极性、溶解度等。
三、反应速率方程式反应速率方程式是反应速率与反应物浓度之间的数学关系式。
在简化的情况下，反应速率与反应物浓度的关系可以用以下的一阶反应速率方程式表示：v = k[A]其中，v表示反应速率，k为速率常数，[A]表示反应物的浓度。
四、反应级数反应级数是指反应速率与反应物浓度之间的关系。
反应级数可以分为一级反应、二级反应和零级反应。
1. 一级反应：当反应物浓度的一倍增加时，反应速率也会增加一倍，反应速率与反应物浓度成正比。
2. 二级反应：当反应物浓度的一倍增加时，反应速率会增加四倍，反应速率与反应物浓度的平方成正比。
3. 零级反应：当反应物浓度的一倍增加时，反应速率不受影响，反应速率与反应物浓度无关。
五、反应速率常数反应速率常数是指在给定温度和压力条件下，反应速率方程中的k 值。
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。
化学反应的动力学原理
化学反应的动力学原理化学反应是化学学科中至关重要的一个研究领域。
化学反应的实质就是由初始物质组成的反应物在一定条件下，通过化学变化产生出一些新的物质。
而化学反应的动力学原理研究的正是这一过程发生的速率和机理。
一、化学反应的动力学基础化学反应的动力学基础是反应速率。
反应速率是指反应物在反应过程中消失或生成的量在一定时间内的变化率。
通常情况下，我们用一个值代表一个反应的速率，这个值叫做反应速率常数，使用符号k表示。
反应速率常数k受到多种因素的影响，主要包括反应物浓度、温度、催化剂等。
其中最主要的一项是反应物浓度。
反应速率常数k与反应物浓度的关系是一个比较复杂的问题，需要通过实验来确定。
二、化学反应的机理化学反应的机理是指反应物分子之间的相互作用，以及这些相互作用在反应过程中的变化方式。
通过研究反应过程中逐渐解离出来的中间体以及反应物和产物之间的构象关系，可以揭示反应的机理。
以典型的酸催化酯化反应为例，它的反应机理可以概括为：首先是酸催化酯化反应的初步反应，也就是酯和酸分子的相遇与反应。
在这一步骤中，酯分子中的C=O键和酸中的-OH键分别跟导致了酰氧化物和水的共价键断裂产生出离子。
酸催化酯化反应的第二步是与反应物不同，此时反应中心保存下来的中间体已经有了酯的乙酰基，酸中与酰化产物结合的化学物质排泄出来。
最后，在水的作用下，中间体再次回到它最初的状态，同时有一个分子的水被消耗，产生了酸中的化学物质。
通过这样的反应机制，我们可以了解到酸催化酯化反应中的几个关键过程和物质，也可以了解到酯化反应的特殊性质。
三、化学反应速率的表达式化学反应速率常数k通常表示反应速率的大小，但它并不能很好地反映反应速率对不同变量的依赖关系。
因此，化学反应速率的表达式是一个更好的方案。
化学反应速率的表达式形式为：v = k[A]^a[B]^b[C]^c，其中v表示反应速率；k表示反应速率常数；[A]、[B]和[C]表示反应物A、B和C的摩尔浓度；a、b和c则是反映反应物A、B和C对反应速率的影响，称为反应速率指数。
(完整版)化学反应动力学..
（2）流---固相反应
ri 1 dni W dt
5
W--固体质量
a. 对流固相非催化反应，W为固体反应物质量 b. 对流固相催化反应，W为固体催化剂质量
二、连续流动系统反应速率表示方式 6
流动系统： 反应物料处于连续稳定流动状态，物料在反应器 内没有积累，物系参数随空间位置变化
表示方式：
ri
Ri — 为“-”时表示转化速率，为“+”时表示生成
9
§2 化学反应速率方程（幂函数型）
ri f T、C、P、催化剂或溶剂
对特定反应，且 P 10% 时可忽略P对ri的影响
P
则： ri f T、C (反应动力学模型)
型式： a. 幂函数型----经验模型 b. 双曲函数型----机理模型 c. 级数型----经验模型
r
,,, A
k C r 1
1A
1
A
rQ
2
k C 2U
,,,r2
rQ
Q
R r r r k C A转化速率：
m
A
A
Aj j
A
A
1A
j 1
A
m
R r r r k C Q生成速率：
1
第二章 化学反应动力学
§1 化学反应速率的工程表示 §2 化学反应速率方程（幂函数型） §3 动力学方程的转换 §4 多相催化反应的表面反应动力学
（双曲型动力学方程）
§1 化学反应速率的工程表示 2
一、间歇系统反应速率表示方式
间歇系统：非定态过程，反应器内物系参数随t变化
1.均相反应速率表示方式
一、单一反应动力学方程
10
简单反应、并列反应、自催化反应
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（5.1） （5.2）
（5.1）、（5.2）式中，vi 为计量系数a、b、d、c，且对反应物取负值， 对产物取正值, 以保证v和 v 为正值。
对于一个反应，在某一瞬间其v有确定值（不论以哪一种反应
＿
物或产物的浓度变化表示）；在某一时间间隔内， v 也是定值。
例： H2O2 = H2O + ½ O2 分解反应(教材p.107表6-1) 0 – 20 min 的 ＿
0.30 0.10 0.015 0.30 0.20 0.030 0.30 0.30 0.045
0.40 0.10 0.020 0.40 0.20 0.040 0.40 0.30 0.060
由浓度与初速率v0数据可见：
1. 从纵向看,甲、乙、丙各组内数据，C NO 2 不变， c co 1倍，
v o 1倍： v ∝ cCO .
（一）平均速率和瞬间速率： 例：H2O2(aq) H2O(l) + ½ O2(g)
测定实验中O2(g)的析出量，可计算H2O2浓度变化， 并按下式计算出反应速率 (平均速率) ： v = [H2O2] / t = [ c2(H2O2) – c1(H2O2) ] / t
计算结果列于教材p.107, 表6.1. 可见：t , c (H2O2) , v .
v 0 .2 0 0 .8 0 0 .2 0 0 .8 0 0 .0m 1d 5 o 3 m m l 1in
t
40
某一时刻的瞬时速率可用该时间对应的曲线点上的斜率表示，
并且可以得到：
vAvBvC
（二） t , c(H2O2) , v
（三）实验测定速率（净反应速率） = |正反应速率 逆反应速率|
令 t O （无限小），得瞬时速率：
vli m C (H 2 O 2)d(H C 2 O 2)
t 0 t
dt
显然，v 和v 的单位是 md o m 3 ls 1 或 md o m 3 lm 1 in
作出H2O2的 c — t 曲线（教材p.108,图6.1)，得到 0 — 40 min的
平均速率：
化学反应动力学初步
5.1 化学反应速率 (Chemical Reaction Rates)
宏观：热力学、动力学
热力学：过程的能量交换(H )、过程的自发方 向(G )、过程的限度(K ) (△Gø = RTln K) — 可能性。
动力学：反应速率 (快慢)、反应机理 (怎样进 行) — 现实性。
例： N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g) △Hø = 92.22 kJ.mol1 （放热） △Gø = 33.0 kJ.mol1 △Gø = RT ln K K = 6.1105 但实际上，R.T. ，常压，观察不到反应。
（二）同一反应 1.浓度。 2.气体反应：压力。 3.温度。 4.使用催化剂。
5.2 浓度对反应速率的影响
一、速率方程（式）（动力学方程式） 例：CO(g) + NO2(g) → CO2(g) + NO(g) 该反应是基元反应（elementary reaction; 一步进行 的反应）。 瞬时速率定义式： v = dc(NO2) / dt
＿ = 0.020 mol.dm3.min1 = V (H2O2 )
N2O5(g) = 2 NO2 (g) + ½ O2(g)
浓度随时间变化曲线
N2O5(g) = 2 NO2 (g) + ½ O2(g)
NO2 浓度 - 时间关系
二、影响反应速率的因素
（一）不同反应的反应速率不同（取决于反应 物本身的性质）
V (H2O2 ) = c (H2O2) / [(-1) t ] = (0.40 – 0.80) / [(-1) (20 – 0)]
= 0.020 mol.dm3.min1 ＿
V (O2) = c (H2O2) / [(½) t ] = (0.20 – 0) / [(½) (20 – 0)]
义是速率方程式中各种物质浓度均为 1 mol·dm3时的反应速率；其量纲由速率方程 确定；k 大小取决于反应物的本质，而与浓度
无关，当其它条件相同时， k ，则v ；通 常，T ，则k 。
• 速率方程式表示反应速率与浓度的关系。
二、基元反应与非基元反应
基元反应—即一步完成的反应。 非基元反应—分若干个步骤进行的反应，又
称“复杂反应”或“复合反应”。
（一）基元反应
1. 反应速率方程可由方程式直接写出： 例如：基元反应
CO(g) + NO2(g) CO2(g) + NO(g) V正= k正[CO][NO2] V速率， 也不涉及反应机理。
反应速率和反应机理是化学动力 学研究的核心问题。
反应速率因不同的反应而异: 火药爆炸—瞬间； 中和反应—几秒； 高温固相合成无机材料、有机合 成、高分子合成—小时； 橡胶老化—年； 石油、煤的形成—几百万年…
一、反应速率定义 — 单位时间内反应物或产 物浓度改变的量的绝对值。
2.从各横行看，各行内 c co 不变， CNO2 1倍，
v o 1倍 ， v ∝ cNO2 .
合并写为： v = k cCO cNO2
或：
v = k [CO] [NO2]
速率方程式 (动力学方程式)
• v = k [CO] [NO2]: 反应的速率方程式 • k :“反应速率常数”，又称“比速常数”，意
（四）对于单向反应，反应的开始的瞬间的瞬时速率称为 初速率v0 .
（五）测定反应速率的实验方法将在物理化学课程中学习。
（六）由于一个反应可以用不 同的反应物或产物作参照物浓度变化 来表示反应速率，为了避免混乱，IUPAC建议对于反应：
aA b B d D eE
定义瞬时速率为： 平均速率为：
v dC i V i dt
= dc(CO) / dt
CO(g) + NO2(g) → CO2(g) + NO(g)
甲
组乙
组丙
组
[CO] [NO2] v0
[CO] [NO2] v0
[CO] [NO2] v0
0.10 0.10 0.005 0.10 0.20 0.010 0.10 0.30 0.015
0.20 0.10 0.010 0.20 0.20 0.020 0.20 0.30 0.030