普通化學無機化學化學反應速率

1、1普通化學無機化學化學反應速率化學反應速率的表示方法以及基元反應、復雜化學反應速率的表示方法以及基元反應、復雜反應等基本概念。反應等基本概念。教學目標教學目標4 4 化學反應速率化學反應速率2普通化學無機化學化學反應速率影響化學反應速率的因素影響化學反應速率的因素1 1、了解濃度對反應速率的影響；理解質量作、了解濃度對反應速率的影響；理解質量作 用定律，速率方程及速率常數(shù)，反應級數(shù)用定律，速率方程及速率常數(shù)，反應級數(shù) 等概念。等概念。2 2、了解溫度對反應速率的影響；掌握阿侖尼、了解溫度對反應速率的影響；掌握阿侖尼 烏斯方程的簡單應用烏斯方程的簡單應用3 3、了解催化作用的原理、了解催化作用的

2、原理化學反應速率的碰撞理論和過渡態(tài)理論要點化學反應速率的碰撞理論和過渡態(tài)理論要點3普通化學無機化學化學反應速率根據(jù)化學熱力學和化學平衡知識，可以判斷一根據(jù)化學熱力學和化學平衡知識，可以判斷一個化學反應發(fā)生的可能性及其進行的程度，例個化學反應發(fā)生的可能性及其進行的程度，例如在如在298K298K時時反應可進行得相當完全。反應可進行得相當完全。但實際上，在此溫度條件下但實際上，在此溫度條件下H H2 2和和O O2 2混合后，很混合后，很長時間看不出來有任何變化，即反應速率太慢。長時間看不出來有任何變化，即反應速率太慢。但若改變條件，如加入催化劑，或加熱、點火但若改變條件，如加入催化劑，或加熱、點

3、火則反應可以很快進行，甚至發(fā)生爆炸。則反應可以很快進行，甚至發(fā)生爆炸。)()(21)(222IOHgOgH411076. 3K4普通化學無機化學化學反應速率因此，研究化學反應不僅要考慮它發(fā)生的可能因此，研究化學反應不僅要考慮它發(fā)生的可能性，而且要研究如何實現(xiàn)這個反應，研究反應性，而且要研究如何實現(xiàn)這個反應，研究反應的速率和反應的機理。這是化學動力學研究的的速率和反應的機理。這是化學動力學研究的內容。內容。5普通化學無機化學化學反應速率 4.1 4.1 化學反應速率的概念化學反應速率的概念化學反應速率（定容反應容器）通常用單位時化學反應速率（定容反應容器）通常用單位時間內反應物或生成物的濃度變化

4、來表示。間內反應物或生成物的濃度變化來表示。濃度單位常用濃度單位常用molLmolL-1,-1,時間單位可用時間單位可用s s、minmin、h h等，故反應速率的常用單位是：等，故反應速率的常用單位是：molLmolL-1-1ss-1-1、 molLmolL-1-1 min min-1-1、 molLmolL- -1h1h-1 -1 等等6普通化學無機化學化學反應速率)(21)()(2222gOIOHaqOHH H2 2O O2 2的濃度與時間關系的濃度與時間關系以以H H2 2O O2 2分解反應為例：分解反應為例：7普通化學無機化學化學反應速率tcU/)(反應物tcU/)(生成物tOHc

5、OHU/ )()(2222tOcOU/ )()(228普通化學無機化學化學反應速率在不同時間段反應的平均速率不同，而且在任在不同時間段反應的平均速率不同，而且在任一時間段內，前半段的平均速率與后半段的平一時間段內，前半段的平均速率與后半段的平均速率肯定也不同，所以反應速率均速率肯定也不同，所以反應速率U U應用應用t t趨趨于零時的瞬時速率來表示于零時的瞬時速率來表示: :dtdctct0lim9普通化學無機化學化學反應速率)min(11Lmoltc)(21)()(2222gOIOHaqOH10普通化學無機化學化學反應速率dc/dtdc/dt是濃度是濃度c c對時間對時間t t的微商，是的微商

6、，是ctct曲線切曲線切線的斜率線的斜率dtdctct0lim0 20 40 60 80 0.80.4c(H2O2)/molL-1t/min11普通化學無機化學化學反應速率由于反應式中化學計量數(shù)的關系，用不同物質由于反應式中化學計量數(shù)的關系，用不同物質的濃度變化表示同一反應的速度數(shù)值不同易造的濃度變化表示同一反應的速度數(shù)值不同易造成混亂，所以現(xiàn)行的國際單位制建議用成混亂，所以現(xiàn)行的國際單位制建議用B B的化的化學計量數(shù)學計量數(shù)B B去除去除dcdcB B/dt/dt來表示一個反應的速來表示一個反應的速率，這樣對一個反應的無論選用反應系統(tǒng)中任率，這樣對一個反應的無論選用反應系統(tǒng)中任何種物質的濃度

7、改變來表示該反應的速率，數(shù)何種物質的濃度改變來表示該反應的速率，數(shù)值均相等，對于反應：值均相等，對于反應：ZYBAZYBAdtZdcdtYdcdtBdcdtAdcZYBA)()()()(12普通化學無機化學化學反應速率4.2 4.2 濃度對化學反應速率的影響濃度對化學反應速率的影響4.2.1 4.2.1 反應機理反應機理實驗證明：有些反應從反應物轉化為生成物，實驗證明：有些反應從反應物轉化為生成物，是一步完成的，這樣的的反應稱為基元反應，是一步完成的，這樣的的反應稱為基元反應，而大多數(shù)反應是多步完成的。這些反應稱為非而大多數(shù)反應是多步完成的。這些反應稱為非基元反應或復雜反應。基元反應或復雜反應

8、。13普通化學無機化學化學反應速率例如，反應例如，反應225242ONOON是經以下三個步驟完成的是經以下三個步驟完成的)() 1 (23252慢OONON)(3)3(232快NONOON)()2(232快NONOON這三個基元反應的組合表示總反應所經歷的途這三個基元反應的組合表示總反應所經歷的途徑，化學反應所經歷的途徑稱為反應機理或反徑，化學反應所經歷的途徑稱為反應機理或反應歷程。應歷程?；瘜W動力學的重要任務就是研究反應機理，確化學動力學的重要任務就是研究反應機理，確定反應歷程，深入揭示反應的本質。定反應歷程，深入揭示反應的本質。14普通化學無機化學化學反應速率4.2.2 4.2.2 質量作

9、用定律和速率方程質量作用定律和速率方程反應物的濃度與反應速率有密切關系，對于基反應物的濃度與反應速率有密切關系，對于基元反應：元反應：zZyYbBaA在一定溫度下反應速率與反應物濃度的乘積成在一定溫度下反應速率與反應物濃度的乘積成正比，這就是正比，這就是 質量作用定律。質量作用定律。)()(BcAkcba15普通化學無機化學化學反應速率 k k是速率常數(shù)，數(shù)值等于反應物的濃度均為是速率常數(shù)，數(shù)值等于反應物的濃度均為1molL1molL-1-1時反應速率的值。時反應速率的值。 k k值的大小由反應物的本性決定，與反應物值的大小由反應物的本性決定，與反應物的濃度無關，改變溫度或使用催化劑的濃度無關

10、，改變溫度或使用催化劑,k,k的數(shù)值的數(shù)值發(fā)生變化，速率常數(shù)發(fā)生變化，速率常數(shù) k k 一般由實驗測定。一般由實驗測定。)()(BcAkcba16普通化學無機化學化學反應速率質量作用定律只適用于基元反應，不適用于復質量作用定律只適用于基元反應，不適用于復雜反應。雜反應。復雜反應一般通過實驗確定其速率方程和速率復雜反應一般通過實驗確定其速率方程和速率常數(shù)。常數(shù)。17普通化學無機化學化學反應速率例例 303 K303 K時，乙醛分解反應時，乙醛分解反應)()()(43gCOgCHgCHOCH反應速率與乙醛濃度關系如下：反應速率與乙醛濃度關系如下：c(CHc(CH3 3CHO)molLCHO)mol

11、L-1-1 0.10 0.20 0.30 0.40 0.10 0.20 0.30 0.40(molL(molL-1-1ss-1-1) 0.025 0.102 0.228 0.406) 0.025 0.102 0.228 0.406（1 1）寫出該反應的速率方程）寫出該反應的速率方程（2 2）求速率常數(shù)）求速率常數(shù)（3 3）求）求c(CHc(CH3 3CHO)=0.25 mol.LCHO)=0.25 mol.L-1-1 時的反應速時的反應速率率18普通化學無機化學化學反應速率解（解（1 1）設速率方程為）設速率方程為)(3CHOCHkcn任選取兩組數(shù)據(jù)代入速率方程即可求出任選取兩組數(shù)據(jù)代入速率方

12、程即可求出n n值，值，如選如選1 1、4 4兩組數(shù)據(jù)。兩組數(shù)據(jù)。nLmolksLmol)10. 0(025. 0111nLmolksLmol)40. 0(406. 011119普通化學無機化學化學反應速率兩式相除兩式相除nnnLmolLmolsLmolsLmol)41()40. 0()10. 0(406. 0025. 0111111061576354. 040625)41(n062. 025. 0n2n20普通化學無機化學化學反應速率解得解得n=2,n=2,將任一組數(shù)據(jù)代入上式，可得將任一組數(shù)據(jù)代入上式，可得k k值，值，如第三組如第三組11211153. 2)30. 0(228. 0sLm

13、olkLmolksLmol21普通化學無機化學化學反應速率（3 3）當）當c(CHc(CH3 3CHO)=0.25molLCHO)=0.25molL-1-111211132158. 0)25. 0(53. 2)(sLmolLmolsLmolCHOCHkc22普通化學無機化學化學反應速率4.2.3 4.2.3 反應級數(shù)反應級數(shù)大多數(shù)化學反應（無論是否為基元反應）其速大多數(shù)化學反應（無論是否為基元反應）其速率方程都可以表示為反應物濃度某次方的乘積。率方程都可以表示為反應物濃度某次方的乘積。)()(BcAkc式中某反應物濃度的方次稱為該反應物的反應式中某反應物濃度的方次稱為該反應物的反應級數(shù)。如反應

14、物級數(shù)。如反應物A A的反應級數(shù)是的反應級數(shù)是a,a,如反應物如反應物B B的的反應級數(shù)是反應級數(shù)是b b 。所有反應物級數(shù)的加和：。所有反應物級數(shù)的加和：稱為該反應的級數(shù)。稱為該反應的級數(shù)。23普通化學無機化學化學反應速率反應級數(shù)是通過實驗測定的。反應級數(shù)是通過實驗測定的。一般而言，基元反應中反應物的級數(shù)與其化學一般而言，基元反應中反應物的級數(shù)與其化學計量數(shù)的相反數(shù)相同。計量數(shù)的相反數(shù)相同。而復雜反應中這兩者往往不同，且反應級數(shù)可而復雜反應中這兩者往往不同，且反應級數(shù)可能因實驗條件改變而發(fā)生變化能因實驗條件改變而發(fā)生變化24普通化學無機化學化學反應速率反應級數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分數(shù)或是零。

15、反應級數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分數(shù)或是零。在不同級數(shù)的速率方程中，反應速率常數(shù)在不同級數(shù)的速率方程中，反應速率常數(shù)k k的的單位是不同的：單位是不同的：反應級數(shù)和速率常數(shù)都是很重要的動力學參數(shù)，反應級數(shù)和速率常數(shù)都是很重要的動力學參數(shù)，在研究反應機理或控制反應速率時往往測定反在研究反應機理或控制反應速率時往往測定反應級數(shù)和速率常數(shù)。應級數(shù)和速率常數(shù)。一級反應：一級反應：s s-1-1二級反應：二級反應：molmol-1-1LsLs-1-1三級反應：三級反應：molmol2 2LL2 2ss-1-1零級反應：零級反應：molLmolL-1-1ss-1-125普通化學無機化學化學反應速率4.34.3

16、溫度對化學反應速率的影響溫度對化學反應速率的影響4.3.14.3.1范特霍夫規(guī)則范特霍夫規(guī)則溫度對化學反應速率有很大的影響，升高溫度溫度對化學反應速率有很大的影響，升高溫度可使大多數(shù)反應的速率加快?？墒勾蠖鄶?shù)反應的速率加快。范特霍夫依據(jù)大量事實，提出一個經驗的規(guī)則：范特霍夫依據(jù)大量事實，提出一個經驗的規(guī)則：溫度上升溫度上升10 10 ，反應速率就增大到原來的，反應速率就增大到原來的2 24 4倍。倍。26普通化學無機化學化學反應速率 K K t t、 k k t+10t+10、 k k t+10t+10n n 分別表示分別表示溫度在溫度在 t t 、(t+10) (t+10) 、（、（t+10

17、t+10n n） 時反應的速率常數(shù)。時反應的速率常數(shù)。4210rkkttntntrkk10利用范特霍夫規(guī)則可粗略地估計溫度變化對反利用范特霍夫規(guī)則可粗略地估計溫度變化對反應速率的影響。應速率的影響。27普通化學無機化學化學反應速率4.3.2 4.3.2 阿侖尼烏斯方程阿侖尼烏斯方程18891889年瑞典化學家阿侖尼烏斯提出一個經驗方年瑞典化學家阿侖尼烏斯提出一個經驗方程，表示反應速率常數(shù)程，表示反應速率常數(shù)k k與溫度與溫度T T的關系。的關系。A A為常數(shù)，為指前因子為常數(shù)，為指前因子R R為摩爾氣體常數(shù)為摩爾氣體常數(shù)E Ea a為反應的活化能為反應的活化能RTEaAek/28普通化學無機化

18、學化學反應速率若在溫度若在溫度T T1 1和和T T2 2時，反應速率常數(shù)分別為時，反應速率常數(shù)分別為k k1 1、k k2 21/1RTEaAek2/2RTEaAek結合以上二式得：結合以上二式得：)11(21/21121221TTRERTERTERTERTEaaaaaekkeeekk29普通化學無機化學化學反應速率)11(2112TTREaekk)11(ln1221TTREkka)11(ln1212TTREkka)11(303. 2lg1212TTREkka以上幾式稱為阿侖尼烏斯方程以上幾式稱為阿侖尼烏斯方程30普通化學無機化學化學反應速率利用利用可根據(jù)不同溫度下測得的可根據(jù)不同溫度下測得

19、的k k值求算反應的活化值求算反應的活化能。能。)11(ln1212TTREkka也可從一個溫度下的反應速率常數(shù)求另一個溫也可從一個溫度下的反應速率常數(shù)求另一個溫度下的速率常數(shù)。度下的速率常數(shù)。31普通化學無機化學化學反應速率例例4.24.2反應反應)()()(62242gHCgHgHC在在700 K700 K時速率常數(shù)時速率常數(shù)k k1 1=1.3=1.31010-8 -8 molLmolL11ss-1-1求求730 K730 K時速率常數(shù)時速率常數(shù) k k2 2= =？已知活化能已知活化能 E Ea a= 180 kJmol= 180 kJmol-1-1)11(303. 2lg1212TT

20、REkka32普通化學無機化學化學反應速率阿侖尼烏斯認為反應系統(tǒng)中，只有極少數(shù)能量阿侖尼烏斯認為反應系統(tǒng)中，只有極少數(shù)能量特別高的分子（活化分子）才能發(fā)生反應。特別高的分子（活化分子）才能發(fā)生反應?；罨肿铀哂械哪芰勘确磻肿悠骄芰扛呋罨肿铀哂械哪芰勘确磻肿悠骄芰扛叱龅牟糠址Q為出的部分稱為 反應的活化能反應的活化能 E Ea a 。RTEaAek/33普通化學無機化學化學反應速率反應的活化能反應的活化能 E Ea a 是決定反應速率的最重要的是決定反應速率的最重要的因素。因素。反應活化能的高低，是由反應的本質決定的。反應活化能的高低，是由反應的本質決定的?；罨茌^小的化學反應可在室

21、溫下或在稍高的活化能較小的化學反應可在室溫下或在稍高的溫度下進行，而活化能較大的反應則需在較高溫度下進行，而活化能較大的反應則需在較高的溫度下進行。的溫度下進行。RTEaAek/34普通化學無機化學化學反應速率RTEaAek/如果如果EaEa很大，而很大，而T T很小時，在下式中很小時，在下式中RTEaeAk/135普通化學無機化學化學反應速率4.4 4.4 反應速率相關理論反應速率相關理論化學反應速率方程和阿侖尼烏斯方程是人們對化學反應速率方程和阿侖尼烏斯方程是人們對大量化學現(xiàn)象研究總結出來的經驗公式。大量化學現(xiàn)象研究總結出來的經驗公式。影響反應速率的因素影響反應速率的因素( (速率常數(shù)速率

22、常數(shù)k k和反應活化能和反應活化能EaEa等物理參數(shù)等物理參數(shù)) )36普通化學無機化學化學反應速率4.4.14.4.1反應速率反應速率 碰撞碰撞 理論理論碰撞頻率碰撞頻率 Z Z ：單位時間、單位體積內：單位時間、單位體積內A A、B B分分子的碰撞次數(shù)。子的碰撞次數(shù)。(1)(1)對氣相雙分子基元反應：對氣相雙分子基元反應：A+B=CA+B=C，反應物分，反應物分子子A A和和B B必須有相互碰撞才能發(fā)生反應，所以反必須有相互碰撞才能發(fā)生反應，所以反應速率與應速率與 A A、B B 的碰撞頻率的碰撞頻率 Z Z 成正比。成正比。)()(0BcAcZZ Z Z0 0 ：為：為c(A)=c(B)

23、=1mol.Lc(A)=c(B)=1mol.L-1-1時的碰撞頻率。時的碰撞頻率。37普通化學無機化學化學反應速率根據(jù)氣體運動論可知常溫常壓下氣體分子間的根據(jù)氣體運動論可知常溫常壓下氣體分子間的碰撞頻率極高可達約碰撞頻率極高可達約 101029 29 cmcm-3-3s s-1 -1 , ,若反應速若反應速率與碰撞頻率成正比，則一切氣體反應均瞬時率與碰撞頻率成正比，則一切氣體反應均瞬時即可完成，這顯然與事實不符。即可完成，這顯然與事實不符。38普通化學無機化學化學反應速率(2)(2)碰撞理論認為：并非碰撞理論認為：并非A A、B B分子間的每一次分子間的每一次碰撞都能使舊的化學鍵斷裂進而形成新

24、的化學碰撞都能使舊的化學鍵斷裂進而形成新的化學鍵。只有相對平動能足夠大，并且超過一臨界鍵。只有相對平動能足夠大，并且超過一臨界值值 E Ec c 的一對分子間的碰撞，才可能發(fā)生反應。的一對分子間的碰撞，才可能發(fā)生反應。39普通化學無機化學化學反應速率根據(jù)麥克斯韋根據(jù)麥克斯韋玻爾茲曼能量分布規(guī)律可得：玻爾茲曼能量分布規(guī)律可得：相對平動能超過相對平動能超過E Ec c的的 A A、B B 分子間的碰撞頻率分子間的碰撞頻率與與 A A、B B 分子間的碰撞頻率的比值：分子間的碰撞頻率的比值：分子總數(shù)的分子個數(shù)平動能大于cRTEEefc/feBABAERTEcc/分子間的碰撞頻率與分子間的碰撞頻率與的

25、平動能大于f:f:能量因子；能量因子；Ec:Ec:反應的活化能。反應的活化能。40普通化學無機化學化學反應速率（3 3）碰撞理論是建立在氣體分子運動論基礎）碰撞理論是建立在氣體分子運動論基礎上的。氣體分子運動論中把分子看成無內部結上的。氣體分子運動論中把分子看成無內部結構的剛性小球，但實際上分子有一定的幾何形構的剛性小球，但實際上分子有一定的幾何形狀，有一定的空間結構，要使分子發(fā)生反應，狀，有一定的空間結構，要使分子發(fā)生反應，除了必須具有足夠高的相對平動能之外，還必除了必須具有足夠高的相對平動能之外，還必須考慮碰撞時分子的空間方位。這是磁撞理論須考慮碰撞時分子的空間方位。這是磁撞理論的第三部分

26、內容。的第三部分內容。41普通化學無機化學化學反應速率例如：例如：NONO2 2和和COCO必須發(fā)生定向，即必須發(fā)生定向，即NONO鍵和鍵和COCO鍵要沿著一條直線發(fā)生碰撞，而鍵要沿著一條直線發(fā)生碰撞，而且是且是COCO鍵中的鍵中的C C原子和原子和NONO鍵中的鍵中的O O原子發(fā)生原子發(fā)生碰撞碰撞NC+NC+NC定向碰撞定向碰撞42普通化學無機化學化學反應速率NOO134pm118pm+OC113pmNOOCO活化配合物活化配合物OCOON115pm116pm43普通化學無機化學化學反應速率分子碰撞時，必須能量足夠高，方向又適合，分子碰撞時，必須能量足夠高，方向又適合，才能有效地發(fā)生反應。所

27、以碰撞理論認為：才能有效地發(fā)生反應。所以碰撞理論認為：ZfP方位因子方位因子feBABAERTEcc/分子間的碰撞頻率與分子間的碰撞頻率與的平動能大于A A與與B B分子間的分子間的碰撞頻率碰撞頻率)()(0BcAcZZZ Z0 0為為c(A)c(A)與與c(B)=1molLc(B)=1molL-1-1的碰撞頻率的碰撞頻率44普通化學無機化學化學反應速率)()(0/BcAcZePZfPRTEc0/ZePkRTEc上面兩式與速率方程和阿侖尼烏斯方程在形式上面兩式與速率方程和阿侖尼烏斯方程在形式上基本一致，從理論上說明溫度、濃度對反應上基本一致，從理論上說明溫度、濃度對反應速率的影響，并對速率常數(shù)

28、、活化能做出了解速率的影響，并對速率常數(shù)、活化能做出了解釋。釋。RTEaAek/)()(BcAkc 速率方程速率方程 阿侖尼烏斯方程阿侖尼烏斯方程45普通化學無機化學化學反應速率)()(0/BcAcZePZfPRTEc0/ZePkRTEc碰撞理論說明，升高溫度，雖然分子間的碰撞碰撞理論說明，升高溫度，雖然分子間的碰撞頻率變化不顯著，但由于能量因子頻率變化不顯著，但由于能量因子f f增大，反增大，反應速率明顯加快，碰撞理論可以成功地解決某應速率明顯加快，碰撞理論可以成功地解決某些反應系統(tǒng)的速率計算問題。些反應系統(tǒng)的速率計算問題。但該理論也有一些缺陷，其中一個突出的問題但該理論也有一些缺陷，其中一

29、個突出的問題就是活化能無法計算，只能借助于阿侖尼烏斯就是活化能無法計算，只能借助于阿侖尼烏斯方程通過實驗而測定，因此碰撞理論無法預測方程通過實驗而測定，因此碰撞理論無法預測化學反應速率?；瘜W反應速率。46普通化學無機化學化學反應速率4.4.2 4.4.2 過渡狀態(tài)過渡狀態(tài) 理論理論過渡狀態(tài)理論吸收了有效碰撞理論的合理部分。過渡狀態(tài)理論吸收了有效碰撞理論的合理部分。過渡狀態(tài)理論是在量子力學和統(tǒng)計力學的基礎過渡狀態(tài)理論是在量子力學和統(tǒng)計力學的基礎上提出來的。該理論認為在反應過程中，反應上提出來的。該理論認為在反應過程中，反應物必須吸收能量，經過一個過渡狀態(tài)，再轉化物必須吸收能量，經過一個過渡狀態(tài)，

30、再轉化為生成物。在此過程中，化學鍵重新排布，能為生成物。在此過程中，化學鍵重新排布，能量重新分配。例：量重新分配。例：47普通化學無機化學化學反應速率CABBCA其實際是過程是：其實際是過程是：快快CABCBABCA慢慢A A與與BCBC反應時，反應時，A A與與B B接近并產生一定的作用力，接近并產生一定的作用力，同時同時B B和和C C之間的鍵減弱，生成不穩(wěn)定的之間的鍵減弱，生成不穩(wěn)定的CBA稱之為過渡態(tài)或活性化合物。稱之為過渡態(tài)或活性化合物。48普通化學無機化學化學反應速率E Ea1a1H HE Ea2a2BCA反應歷程反應歷程能能量量反應物、產物和過渡態(tài)的能量關系CBACAB 49普通

31、化學無機化學化學反應速率NCNC+活化配合物活化配合物NOO134pm118pm+OC113pmNOOCO活化配合物活化配合物OCO+ON115pm116pm50普通化學無機化學化學反應速率碰撞必須有足夠的能量，發(fā)生碰撞的兩個分子碰撞必須有足夠的能量，發(fā)生碰撞的兩個分子的平均能量要達到或超過活化分子臨界能，這的平均能量要達到或超過活化分子臨界能，這樣才能克服它們價電子去之間的強烈排斥，彼樣才能克服它們價電子去之間的強烈排斥，彼此互相穿透形成活化配合物（此互相穿透形成活化配合物（ONOCOONOCO）。這時原有的。這時原有的NONO鍵部分破裂，新的鍵部分破裂，新的COCO鍵部鍵部分形成，反應物分

32、子的大部分動能暫時轉化為分形成，反應物分子的大部分動能暫時轉化為活化配合物的勢能?；罨浜衔锏膭菽堋 NO OO OC CO O活化配合物活化配合物51普通化學無機化學化學反應速率活化配合物極不穩(wěn)定，它是由反應物變?yōu)楫a物活化配合物極不穩(wěn)定，它是由反應物變?yōu)楫a物必須經過的一個中間活化狀態(tài)。當活化配合物必須經過的一個中間活化狀態(tài)。當活化配合物中松馳的中松馳的N0N0鍵完全斷開，新形成的鍵完全斷開，新形成的OCOC鍵進鍵進一步縮短時，就形成了一步縮短時，就形成了NONO和和COCO2 2分子，使整個分子，使整個分子的勢能降低。降低的勢能又轉化為反應體分子的勢能降低。降低的勢能又轉化為反應體系中分子

33、的動能。勢能變化見下圖：系中分子的動能。勢能變化見下圖：N NO OO OC CO O活化配合物活化配合物52普通化學無機化學化學反應速率NOOCONONO2 2+CO+COE Ea1a1=+134k=+134kJ JH=H=234kJ234kJE Ea2a2=-=-368kJ368kJBEcEAENO+CONO+CO2 2A AC CB B反應歷程反應歷程能能量量反應過程的勢能圖反應過程的勢能圖53普通化學無機化學化學反應速率反應物分子首先吸收了反應物分子首先吸收了134kJmol134kJmol-1-1的能量，的能量，才能達到活化狀態(tài)形成活化配合物。這個能量才能達到活化狀態(tài)形成活化配合物。

34、這個能量就是活化能。就是活化能。同理，逆反應吸收同理，逆反應吸收368kJmol368kJmol-1-1的能量，才能的能量，才能達到活化狀態(tài)。這個達到活化狀態(tài)。這個368kJmol368kJmol-1-1的能量就是的能量就是逆反應的活化能。逆反應的活化能?；罨浜衔锓肿雍懿环€(wěn)定，可能很快轉化為產活化配合物分子很不穩(wěn)定，可能很快轉化為產物分子，而放出物分子，而放出368kJmol368kJmol-1-1的能量。的能量。最終表現(xiàn)為整個反應過程放熱最終表現(xiàn)為整個反應過程放熱234 kJmol234 kJmol-1-1。反應過程最終表現(xiàn)為吸收熱量反應過程最終表現(xiàn)為吸收熱量234 kJmol234 kJ

35、mol-1-1。54普通化學無機化學化學反應速率總之，正逆反應都要經過同一活化狀態(tài)?？傊?，正逆反應都要經過同一活化狀態(tài)。正反應的活化能與逆反應的活化能之差就是正正反應的活化能與逆反應的活化能之差就是正反應的熱效應。反應的熱效應。21aaEEH55普通化學無機化學化學反應速率綜上所述，化學反應一般總需要有一個活化的綜上所述，化學反應一般總需要有一個活化的過程，也就是吸收足夠的能量用以克服由反應過程，也就是吸收足夠的能量用以克服由反應物到產物所逾越的物到產物所逾越的“能量高峰能量高峰”。如果反應的。如果反應的活化能越高，能峰就越高，能超過能峰的反應活化能越高，能峰就越高，能超過能峰的反應物分子比例

36、就少，反應速率就慢；如果反應的物分子比例就少，反應速率就慢；如果反應的活化能越小，能峰就越低，則反應速率就快?；罨茉叫?，能峰就越低，則反應速率就快?；罨苁菦Q定化學反應速率的內部因素。活化能是決定化學反應速率的內部因素。56普通化學無機化學化學反應速率4.54.5催化作用催化作用4.5.14.5.1催化劑和催化作用催化劑和催化作用)()(21)(222IOHgOgH在在298K298K，100kPa100kPa條件下長時間觀察不到水的生條件下長時間觀察不到水的生成。但若往該體系中加入微量的成。但若往該體系中加入微量的PtPt粉，反應立粉，反應立即發(fā)生，而且反應進行得相當完全。即發(fā)生，而且反應進行得相當完全。 PtPt粉的粉的量在反應前后未發(fā)生改變，量在反應前后未發(fā)生改變， PtPt粉在這個反應粉在這個反應中就是催化劑。中就是催化劑。 催化劑改變反應速率的作用被稱為催化作用。催化劑改變反應速率的作用被稱為催化作用。57普通化學無機化學化學反應速率4.5.24.5.2催化作用的特點催化作用的特點（1 1）催化劑參與反應并改變反應的歷程，降）催化劑參與反應并