第7章化学动力学基础.ppt

有的反应，用热力学预见是可以发生的，
但却因为反应速度太慢而事实上并不发生，
如金刚石在常温常压下转化为石墨，在常温
下氢气和氧气反应生成水等，这是由于，化
学热力学只讨论反应的可能性、趋势与程度，
却不讨论反应的速度。 2020-12-1
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化学反应速率
一、平均速率与瞬时速率
化学反应的平均速率是反应进程中某时间 间隔（Δt）内参与反应的物质的量的变化量， 可以用单位时间内反应物的减少的量或者生 成物增加的量来表示，可用一般式表示为：
rΞΙΔnB/ΔtІ 式中的ΔnB 是时间间隔Δt（Ξt终态-t始态）内 的参与反应的物质B的物质的量的变化量 （ΔnBΞn终-n始）。
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化学反应速率
对于在体积一定的密闭容器内进行的化学 反应，可以用单位时间内反应物浓度的减少 或者生成物浓度的增加来表示，一般式为：
rΞΙΔcB/ΔtІ
实验顺序 初浓度（mol/L） 初 速 度 （ mol·L-1·s-1）
CO
Cl2
1 0.10
0.10
1.2×10-2
2 0.10
Biblioteka Baidu
0.050
4.26×10-3
3
0.050
0.10
6.0×10-3
4 0.050
0.050
2.13×10-3
求该2020反-12-应1 的反应级数m+谢n谢和你的速观赏度常数k?
一、速度方程和速度常数
上面我们做c-t图可求得v我们再做v-c图则可得一 直线。
即v∝[N2O5]或v=k[N2O5]
此式称为N2O5的反应速率方程,k为比例系数。 即[N2O5]=1mol/Ｌ时,v=k。
所以k的物理意义为单位浓度时的反应速度。
k大则v大,k小则v小,k与浓度无关温度升高则k增 大
第7章 化学动力学基础
7-1 化学反应速率 7-2 浓度对化学反应速率的影响 7-3 温度对化学反应速率的影响及阿仑尼
乌斯公式
7-4 反应历程 7-5 碰撞理论和过渡态理论 7-6 催化剂对反应速率的影响
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7-1 化学反应速率
化学反应,有的进行得很快,例如爆炸反应、 强酸和强碱的中和反应等，几乎在顷刻之间 完成，有的则进行得很慢，例如岩石的风化、 钟乳石的生长、镭的衰变等，历时千百万年 才有显著的变化。
1 2
即:m=1
v4=k×1m×1n=1.2×10-2 v5=k×1m×2n=4.8×10-2 ∴k×2n=4.8×10-2
2n=4.8×10-2/k=4=22
∴n=2 2020-12-1
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浓度对化学反应速率的影响
例：制备光气反应按下式进行
CO+Cl2===COCl2 实验测得下列数据：
0.30
[Cl 2 ]2
0.050
lg v1
m
v3
lg [CO ]1
式中ΔcB参与反应的物质B在Δt时间内发生的 浓度变化。取绝对值的原因是反应速率不管
大小，总是正值。
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化学反应速率
只有在某一瞬间的反应速度才代表化学反应在某 一时刻的真正速度。我们通常说瞬时速率。
瞬时速率是浓度随时间的变化率。
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7-2 浓度对化学反应速率的影响
1.0
2.0
4.8×10-2
1.0
4.0
1.9×10-1
求其速率方程?
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浓度对化学反应速率的影响
解：由v=k[A]m·[B]n v1=k×1m×1n=k=1.2×10-2 v2=k×2m×1n=k×2m=2.3×10-2
v1 v2
1 2m
1.2 102 2.3102
S2O82-+2I- ===2SO42-+I2 v=k[S2O82-][I-] m=1,n=1,S2O82-、I-分别为一级反应 m+n=2即整个反应为二级反应。
4HBr+O2===2H2O+2Br2 v=k[HBr][O2]
m=1,n=1,m+n=2
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浓度对化学反应速率的影响
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浓度对化学反应速率的影响
例：有一化学反应aA+bB=C在298K时，将AB溶液按 不同浓度混合。得到下列数据。
A的初始浓度 B的初始浓度 初始速度（mol/l·s）
1.0
1.0
1.2×10-2
2.0
1.0
2.3×10-2
4.0
1.0
4.9×10-2
1.0
1.0
1.2×10-2
②v=k[N2O5]=0.35×0.100=0.035(mol·L-1·min-1)
答:v=0.035mol·L-1·min-1
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浓度对化学反应速率的影响
不同的化学反应有不同的速度方程和速度常数。只有 通过实验才能得到,现在还没有一种理论来推导反 应速度和速度常数。 对于反应
aA + bB === dD+eE 其速度方程一般情况下可表示为:v=k[A]m·[B]n m、n分别表示A和B的浓度的指数,分别称为反应物A 和B的反应级数。m+n该反应的总反应级数。
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浓度对化学反应速率的影响
如：2H2O2===2H2O + O2 v=k[H2O2] m=1为一级反应
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浓度对化学反应速率的影响
解：由速度方程v=k[CO]m·[Cl2]n 得：v1=k[CO]m·[Cl2]1n v2=k[CO]m·[Cl2]2n
v1 [Cl2 ]1n v2 [Cl2 ]n2
lg v1
n
lg
v2 [Cl 2 ]1
1.2 102
lg 4.26 103 0.45 1.5
lg 0.10
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浓度对化学反应速率的影响
例:340K时[N2O5]=0.160mol/L,v=0.056mol·L-1·min-1 计算该反应的速度常数及N2O5浓度为0.100mol/L
时的v=?
解:①由v=k[N2O5]
∴k=v/[N2O5]=0.056/0.160=0.35(min-1)
2NO+2H2===N2+2H2O v=k[NO]2[H2] NO为二级反应,H2为一级反应,总反应为三级反应。 CH3CHO===CH4+CO v=k[CH3CHO]3/2 即为3/2级反应
反应级数不一定是整数,可以是分数,也可以为零。
级数为零的反应叫零级反应。即浓度变化，速度不变。
确定速度方程，必须以实验事实为依据。