化學(xué)反應(yīng)速率PPT課件課件

1、關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率PPT課件現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第一頁(yè)，共54頁(yè) H2與與O2具有生成具有生成H2O的強(qiáng)烈趨勢(shì)的強(qiáng)烈趨勢(shì), 但室溫下氣體混合物但室溫下氣體混合物放置放置1萬(wàn)年仍看不出生成萬(wàn)年仍看不出生成H2O的跡象。為了利用這個(gè)反應(yīng)釋放的的跡象。為了利用這個(gè)反應(yīng)釋放的巨大能量巨大能量, 就必須提供適當(dāng)?shù)膭?dòng)力學(xué)條件。因此，化學(xué)動(dòng)力學(xué)就必須提供適當(dāng)?shù)膭?dòng)力學(xué)條件。因此，化學(xué)動(dòng)力學(xué)研究還在于其實(shí)用意義。研究還在于其實(shí)用意義。 化學(xué)動(dòng)力學(xué)化學(xué)動(dòng)力學(xué)(化學(xué)的動(dòng)力學(xué)化學(xué)的動(dòng)力學(xué))研究的是反應(yīng)進(jìn)行的速率研究的是反應(yīng)進(jìn)行的速率, 并根并根據(jù)研究反應(yīng)速率提供的信息探討反應(yīng)機(jī)理，即研究反應(yīng)的快慢據(jù)研究反應(yīng)速率提供的信息探討反

2、應(yīng)機(jī)理，即研究反應(yīng)的快慢和反應(yīng)進(jìn)行的途徑。和反應(yīng)進(jìn)行的途徑。現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二頁(yè)，共54頁(yè)定定 義義 反應(yīng)速率反應(yīng)速率 (反應(yīng)比率反應(yīng)比率) 是指給定條件下反應(yīng)物是指給定條件下反應(yīng)物通過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的速率，常用單位時(shí)間通過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的速率，常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或者產(chǎn)物濃度的增加來(lái)表內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或者產(chǎn)物濃度的增加來(lái)表示。濃度常用示。濃度常用mol dm3，時(shí)間常用，時(shí)間常用s，min，h，d，y。 反應(yīng)速率又分為平均速率（平均比率）和瞬時(shí)速率反應(yīng)速率又分為平均速率（平均比率）和瞬時(shí)速率（瞬間比率）兩種表示方法。（瞬間比率）兩種表示方法?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三頁(yè)，共54頁(yè)tz

3、ctyctbctacddddddddZYBA 實(shí)際工作中如何選擇，往往取決于哪一種物質(zhì)更易實(shí)際工作中如何選擇，往往取決于哪一種物質(zhì)更易 通過(guò)實(shí)驗(yàn)監(jiān)測(cè)其濃度變化。通過(guò)實(shí)驗(yàn)監(jiān)測(cè)其濃度變化。aA + bB yY + zZ對(duì)于一般的化學(xué)反應(yīng)：對(duì)于一般的化學(xué)反應(yīng)：現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四頁(yè)，共54頁(yè) 瞬時(shí)速率只能用作圖的瞬時(shí)速率只能用作圖的方法得到，例如對(duì)于反應(yīng)方法得到，例如對(duì)于反應(yīng)（45 ）：）： 2N2O5 4NO2+O2反應(yīng)的瞬時(shí)速率反應(yīng)的瞬時(shí)速率c(N2O5)/moldm-3 v/mol dm-3 s-1 0.90 5.410-4 0.45 2.710-4tcvdONd52)(0tlimv現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第

4、五頁(yè)，共54頁(yè)tctctctctctctctc.d(W)dd(Z)dd(Y)dd(Z)dd(W)dd(X)dd(Y)dd(X)ddcb.a.反應(yīng)反應(yīng) 2W+X Y+Z哪種速率表達(dá)式是正確的？哪種速率表達(dá)式是正確的？（同學(xué)們自己回答）（同學(xué)們自己回答）問(wèn)題：?jiǎn)栴}：現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第六頁(yè)，共54頁(yè) 為什么化學(xué)反應(yīng)速率千差萬(wàn)別？ 有的瞬間完成例如爆炸反應(yīng)、紫外光固化反應(yīng)； 有的天長(zhǎng)地久例如鐘乳石的形成、高分子老化、高分子自然降解等?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第七頁(yè)，共54頁(yè)4.2 化學(xué)反應(yīng)速度理論化學(xué)反應(yīng)速度理論4.2.1碰撞.html（舊鍵斷裂、新鍵生成） 1918年年 Lewis(路易斯路易斯)以氣體分子運(yùn)動(dòng)論為

5、基礎(chǔ)提出了雙分子反應(yīng)速以氣體分子運(yùn)動(dòng)論為基礎(chǔ)提出了雙分子反應(yīng)速率的碰撞理論，對(duì)反應(yīng)速率做了較為正確的解釋。率的碰撞理論，對(duì)反應(yīng)速率做了較為正確的解釋?；菊擖c(diǎn)：氣體分子間經(jīng)過(guò)碰撞形成新的分子。反應(yīng)分子碰撞的頻率越高，反應(yīng)速率越快，即反應(yīng)速率大小與反應(yīng)物分子碰撞的頻率成正比。但理論計(jì)算氣體分子碰撞頻率為3.5x1028次/升.秒，相當(dāng)于反應(yīng)速度5.8x104mol/l.s，即瞬間完成。實(shí)際上氣體反應(yīng)速度千差萬(wàn)別，有的很慢，有的很快。 為什么？ 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第八頁(yè)，共54頁(yè)的概念的概念：不一定每次碰撞都能發(fā)生反應(yīng)。能發(fā)生反應(yīng)：不一定每次碰撞都能發(fā)生反應(yīng)。能發(fā)生反應(yīng)的碰撞叫有效碰撞。能發(fā)生有效碰撞的

6、分子首先必須具有的碰撞叫有效碰撞。能發(fā)生有效碰撞的分子首先必須具有足夠的能量，以克服分子無(wú)限接近時(shí)電子云之間的斥力，足夠的能量，以克服分子無(wú)限接近時(shí)電子云之間的斥力，導(dǎo)致分子中的原子重排，即發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。導(dǎo)致分子中的原子重排，即發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。能發(fā)生有效碰撞的分子叫活化分子。能發(fā)生有效碰撞的分子叫活化分子。 活化分子在整個(gè)體系中所占的比例稱為活化分子百分?jǐn)?shù)?；罨肿釉谡麄€(gè)體系中所占的比例稱為活化分子百分?jǐn)?shù)。 不同化學(xué)反應(yīng)活化分子百分?jǐn)?shù)不同，因此化學(xué)反應(yīng)速率也不同化學(xué)反應(yīng)活化分子百分?jǐn)?shù)不同，因此化學(xué)反應(yīng)速率也不同。（活化分子與非活化分子的區(qū)別在于：能量不同）。不同。（活化分子與非活化分子的區(qū)別在于

7、：能量不同）。：活化分子百分?jǐn)?shù)越大，反應(yīng)速率越大?；罨肿影俜?jǐn)?shù)越大，反應(yīng)速率越大。 由非活化分子變?yōu)榛罨肿樱耗芰可哂煞腔罨肿幼優(yōu)榛罨肿樱耗芰可?現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第九頁(yè)，共54頁(yè)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十頁(yè)，共54頁(yè)Ec圖圖- 氣體分子的能量分布曲線氣體分子的能量分布曲線EEa具有能量具有能量E的分子分?jǐn)?shù)的分子分?jǐn)?shù)v分子的能量分布分子的能量分布v分子的平均能量分子的平均能量v活化分子活化分子v活化能活化能Ea v有效碰撞有效碰撞EEEcE現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十一頁(yè)，共54頁(yè)濃度、溫度、催化劑濃度、溫度、催化劑對(duì)反應(yīng)速率影響的解釋對(duì)反應(yīng)速率影響的解釋v濃度的影響v溫度一定時(shí)，反應(yīng)物濃度越大, 反應(yīng)物分子總

8、數(shù)越多，活化分子數(shù)隨之增多,反應(yīng)速率增大。v溫度的影響v濃度一定時(shí)，溫度越高，活化分子分?jǐn)?shù)越大,反應(yīng)速率越大?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十二頁(yè)，共54頁(yè)溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響示意圖氣體分子的能量分布圖氣體分子的能量分布圖現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十三頁(yè)，共54頁(yè)v催化劑的影響催化劑的影響v當(dāng)反應(yīng)的濃度和溫度一定時(shí)，加催化劑能大大加當(dāng)反應(yīng)的濃度和溫度一定時(shí)，加催化劑能大大加快反應(yīng)的速率，原因在于加催化劑后反應(yīng)沿著活快反應(yīng)的速率，原因在于加催化劑后反應(yīng)沿著活化能較低的途徑進(jìn)行反應(yīng)，活化能降低會(huì)大大增化能較低的途徑進(jìn)行反應(yīng)，活化能降低會(huì)大大增加活化分子的分?jǐn)?shù)，因而大大加快反應(yīng)速率。加活化分子的分?jǐn)?shù)，因而大大加快反應(yīng)速率。加催

9、化劑后活加催化劑后活化分子數(shù)大大增化分子數(shù)大大增加。加。未加催化劑時(shí)反應(yīng)未加催化劑時(shí)反應(yīng)活化分子的分?jǐn)?shù)?；罨肿拥姆?jǐn)?shù)?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十四頁(yè)，共54頁(yè)要點(diǎn)：任何化學(xué)反應(yīng)，都要經(jīng)過(guò)一個(gè)過(guò)渡狀態(tài)要點(diǎn)：任何化學(xué)反應(yīng)，都要經(jīng)過(guò)一個(gè)過(guò)渡狀態(tài)（中間態(tài)、過(guò)渡態(tài)、活性配合物：（中間態(tài)、過(guò)渡態(tài)、活性配合物： 舊鍵部分?jǐn)嗯f鍵部分?jǐn)嗔?、新鍵部分生成的高能量亞穩(wěn)態(tài)），才能生裂、新鍵部分生成的高能量亞穩(wěn)態(tài)），才能生成產(chǎn)物。成產(chǎn)物。過(guò)渡態(tài)特點(diǎn)：過(guò)渡態(tài)特點(diǎn)：高能量高能量 可以分解生成產(chǎn)物，也可以分解可以分解生成產(chǎn)物，也可以分解 回到反應(yīng)物?；氐椒磻?yīng)物?；罨埽悍磻?yīng)物的勢(shì)能與過(guò)渡態(tài)的能量差?；罨埽悍磻?yīng)物的勢(shì)能與過(guò)渡態(tài)的能量

10、差。 （活化能越小，則反應(yīng)越容易進(jìn)行）。（活化能越小，則反應(yīng)越容易進(jìn)行）?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十五頁(yè)，共54頁(yè)反應(yīng)歷程勢(shì)能圖反應(yīng)歷程勢(shì)能圖現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十六頁(yè)，共54頁(yè) 過(guò)渡狀態(tài)理論過(guò)渡狀態(tài)理論認(rèn)為：認(rèn)為：v 從反應(yīng)物到生成物之間會(huì)形成一種勢(shì)能較高的從反應(yīng)物到生成物之間會(huì)形成一種勢(shì)能較高的活活化配合物化配合物(或活化中間體或活化中間體)，活化配合物所處的狀，活化配合物所處的狀態(tài)稱為過(guò)渡狀態(tài)。態(tài)稱為過(guò)渡狀態(tài)。v 活化配合物的勢(shì)能活化配合物的勢(shì)能Ec較高，不穩(wěn)定，會(huì)很快分較高，不穩(wěn)定，會(huì)很快分解為產(chǎn)物或反應(yīng)物。解為產(chǎn)物或反應(yīng)物。v 活化配合物的最低勢(shì)能與反應(yīng)物的平均勢(shì)量活化配合物的最低勢(shì)能與反應(yīng)物的平均

11、勢(shì)量之差為反應(yīng)的活化能。即之差為反應(yīng)的活化能。即 Ea =Ec E平均平均現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十七頁(yè)，共54頁(yè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中勢(shì)能變化曲線化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中勢(shì)能變化曲線EcEc放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)E平均E平均過(guò)渡狀態(tài)理論示意圖過(guò)渡狀態(tài)理論示意圖現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十八頁(yè)，共54頁(yè)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十九頁(yè)，共54頁(yè)1r223molkJ6 .199(g),O(g)NONO(g)(g)OH 反應(yīng)物的能量必反應(yīng)物的能量必 須爬過(guò)一個(gè)能壘須爬過(guò)一個(gè)能壘 才能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物才能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物 即使是放熱反應(yīng)即使是放熱反應(yīng) (rH為負(fù)值為負(fù)值)， 外界仍必須提供外界仍必須提供 最低限度的能量，最低限度的能量， 這個(gè)能量就是這

12、個(gè)能量就是 反應(yīng)的活化能反應(yīng)的活化能 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十頁(yè)，共54頁(yè)4.3 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素4.3.1濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 白磷在純氧氣中和在空氣中的燃燒白磷在純氧氣中和在空氣中的燃燒 在溫度恒定情況下在溫度恒定情況下, 增加反應(yīng)物的濃度可以增大反應(yīng)增加反應(yīng)物的濃度可以增大反應(yīng)速率。速率。 用來(lái)表示反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度之間定量的關(guān)系式用來(lái)表示反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度之間定量的關(guān)系式叫叫速率方程。速率方程?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十一頁(yè)，共54頁(yè)基元反應(yīng)基元反應(yīng): 由反應(yīng)物一步反應(yīng)為生成物的反應(yīng)。由反應(yīng)物一步反應(yīng)為生成物的反應(yīng)。 特點(diǎn)：一步反應(yīng)，沒(méi)有中間產(chǎn)物。特點(diǎn)：一步反應(yīng)

13、，沒(méi)有中間產(chǎn)物。一些基元反應(yīng)：一些基元反應(yīng)： O3(g)+NO(g)NO2(g)+O2(g) 2NO22NO+O2 SO2Cl2 SO2+Cl2現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十二頁(yè)，共54頁(yè) 非基元反應(yīng)非基元反應(yīng) 由兩個(gè)或兩個(gè)以上基元反應(yīng)組合而成的反應(yīng)。由兩個(gè)或兩個(gè)以上基元反應(yīng)組合而成的反應(yīng)。 特點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)可檢測(cè)到中間產(chǎn)物特點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)可檢測(cè)到中間產(chǎn)物,但中間產(chǎn)物被但中間產(chǎn)物被后面的一步或幾步基元反應(yīng)消耗掉后面的一步或幾步基元反應(yīng)消耗掉,不出現(xiàn)在不出現(xiàn)在總反應(yīng)方程式中。總反應(yīng)方程式中。v例如：反應(yīng)例如：反應(yīng) NO2(g)+CO(g) NO(g)+CO2(g)中間產(chǎn)物中間產(chǎn)物NO3可被光譜檢測(cè)到，但是沒(méi)有從混合物中

14、分離可被光譜檢測(cè)到，但是沒(méi)有從混合物中分離出來(lái)。因此上述反應(yīng)可視出來(lái)。因此上述反應(yīng)可視為由下列兩個(gè)基元反應(yīng)組合而成，為由下列兩個(gè)基元反應(yīng)組合而成，或反應(yīng)歷程（機(jī)理）為：或反應(yīng)歷程（機(jī)理）為： NO2+NO2 NO3+NO（慢）（慢） NO3+CO NO2+CO2（快）（快）現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十三頁(yè)，共54頁(yè) 結(jié)論：結(jié)論： 非基元反應(yīng)是由兩個(gè)或兩個(gè)以上基元反應(yīng)非基元反應(yīng)是由兩個(gè)或兩個(gè)以上基元反應(yīng)組合而成的；組合而成的； 一個(gè)反應(yīng)是否基元反應(yīng)只能由實(shí)驗(yàn)決定。一個(gè)反應(yīng)是否基元反應(yīng)只能由實(shí)驗(yàn)決定?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十四頁(yè)，共54頁(yè)一、反應(yīng)物濃度與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系一、反應(yīng)物濃度與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系濃度的影

15、響濃度的影響-質(zhì)量作用定律（質(zhì)量作用定律（） ：aA + dB = gC + hD 則：則： （ 其中：其中： 反應(yīng)速率；反應(yīng)速率；k反應(yīng)速率常數(shù)，由實(shí)驗(yàn)測(cè)出；反應(yīng)速率常數(shù)，由實(shí)驗(yàn)測(cè)出；反應(yīng)物反應(yīng)物A的系數(shù)，也稱為反應(yīng)物的系數(shù)，也稱為反應(yīng)物A的級(jí)數(shù)；的級(jí)數(shù)； d反應(yīng)物反應(yīng)物D的系數(shù)，也稱為反應(yīng)物的系數(shù)，也稱為反應(yīng)物D的級(jí)數(shù)；的級(jí)數(shù)；+d 稱為反應(yīng)級(jí)數(shù)，相應(yīng)的反應(yīng)稱為一級(jí)反應(yīng)，二級(jí)反應(yīng)或稱為反應(yīng)級(jí)數(shù)，相應(yīng)的反應(yīng)稱為一級(jí)反應(yīng)，二級(jí)反應(yīng)或三級(jí)反應(yīng)，一級(jí)反應(yīng)和二級(jí)反應(yīng)是常見的，目前還未發(fā)現(xiàn)有四級(jí)三級(jí)反應(yīng)，一級(jí)反應(yīng)和二級(jí)反應(yīng)是常見的，目前還未發(fā)現(xiàn)有四級(jí)反應(yīng)。反應(yīng)。AD.adk c c現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十五

16、頁(yè)，共54頁(yè) gCOgNOgCOgNO2K5002TNONONONO322223CONOCONO(慢，速率控制步驟)對(duì)非基元反應(yīng)對(duì)非基元反應(yīng)反應(yīng)機(jī)理為反應(yīng)機(jī)理為 (快)速率控制步驟速率控制步驟(慢慢)的速率的速率=非基元反應(yīng)的速率非基元反應(yīng)的速率速率方程式為速率方程式為22)NO(ck現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十六頁(yè)，共54頁(yè)使用質(zhì)量作用定律注意事項(xiàng)：使用質(zhì)量作用定律注意事項(xiàng)：只適用于基元反應(yīng)（一步完成的反應(yīng)）或復(fù)只適用于基元反應(yīng)（一步完成的反應(yīng)）或復(fù)雜反應(yīng)中的分步反應(yīng)。雜反應(yīng)中的分步反應(yīng)。稀溶液中溶劑參加反應(yīng)，其濃度不列入速率稀溶液中溶劑參加反應(yīng)，其濃度不列入速率方程式。方程式。固體、純液體參加的多相

17、化學(xué)反應(yīng)，固體、固體、純液體參加的多相化學(xué)反應(yīng)，固體、純液體不列入速率方程式。純液體不列入速率方程式?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十七頁(yè)，共54頁(yè)二、非基元反應(yīng)速率方程的確定二、非基元反應(yīng)速率方程的確定其中，其中，v k , m和和n值由實(shí)驗(yàn)測(cè)出。即對(duì)非基元反應(yīng)，反應(yīng)速率方程值由實(shí)驗(yàn)測(cè)出。即對(duì)非基元反應(yīng)，反應(yīng)速率方程式應(yīng)由實(shí)驗(yàn)測(cè)出。式應(yīng)由實(shí)驗(yàn)測(cè)出。 v m或或n可以為正整數(shù)，也可以為分?jǐn)?shù)和零?？梢詾檎麛?shù)，也可以為分?jǐn)?shù)和零。vm+n為反應(yīng)級(jí)數(shù)，常見的反應(yīng)有一級(jí)反應(yīng)和二級(jí)反應(yīng)。為反應(yīng)級(jí)數(shù)，常見的反應(yīng)有一級(jí)反應(yīng)和二級(jí)反應(yīng)。對(duì)于非基元化學(xué)反應(yīng)對(duì)于非基元化學(xué)反應(yīng) aA+dD gG+hH反應(yīng)速率方程式可寫為：反應(yīng)速

18、率方程式可寫為：AD.mnk c c現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十八頁(yè)，共54頁(yè)由實(shí)驗(yàn)確定速率方程的簡(jiǎn)單方法由實(shí)驗(yàn)確定速率方程的簡(jiǎn)單方法 初始速率法初始速率法例例 gOH2gNgH2gNO222k10732 編編號(hào)號(hào)初始濃度初始濃度/mol.L-1V/mol.L-1s-1c(NO)c(H2)16.00 10-31.00 10-33.19 10-326.00 10-32.00 10-36.36 10-336.00 10-33.00 10-39.56 10-341.00 10-36.00 10-30.48 10-352.00 10-36.00 10-31.92 10-363.00 10-36.00 10-34

19、.30 10-3試根據(jù)表中數(shù)據(jù)，推出該反應(yīng)的速率方程式。試根據(jù)表中數(shù)據(jù)，推出該反應(yīng)的速率方程式?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十九頁(yè)，共54頁(yè)()()22HNO=cck解解 設(shè)反應(yīng)速率方程式為設(shè)反應(yīng)速率方程式為 =k c(NO)m c(H2)n根據(jù)表中數(shù)據(jù)根據(jù)表中數(shù)據(jù)1和和2，推出，推出n=1。根據(jù)表中數(shù)據(jù)根據(jù)表中數(shù)據(jù)4和和5，推出，推出m=2。因此該反應(yīng)的速率方程式為：因此該反應(yīng)的速率方程式為：為三級(jí)反應(yīng)為三級(jí)反應(yīng)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十頁(yè)，共54頁(yè) 三、反應(yīng)級(jí)數(shù)和速率常數(shù) 1、反應(yīng)級(jí)數(shù)：0、1、2、3，可以是非整數(shù)。對(duì)反應(yīng)對(duì)反應(yīng) H2(g)+I2(g)=2HI(g)反應(yīng)速率方程式為反應(yīng)速率方程式為 = k c

20、(H2) c(I2)過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間都認(rèn)為該反應(yīng)是基元反應(yīng)，后過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間都認(rèn)為該反應(yīng)是基元反應(yīng)，后來(lái)實(shí)驗(yàn)檢出自由基來(lái)實(shí)驗(yàn)檢出自由基I，證實(shí)該反應(yīng)為非基元，證實(shí)該反應(yīng)為非基元反應(yīng)，并提出反應(yīng)機(jī)理為：反應(yīng)，并提出反應(yīng)機(jī)理為：(1) I2(g)=2I(g)（快速平衡）（快速平衡）H2(g)+2I(g)=2HI(g)（慢反應(yīng)）（慢反應(yīng)）由質(zhì)量作用定律推導(dǎo)其反應(yīng)速率方程式。由質(zhì)量作用定律推導(dǎo)其反應(yīng)速率方程式?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十一頁(yè)，共54頁(yè)2、速率常數(shù)k 不隨濃度而變。不隨濃度而變。 受溫度影響。通常溫度升高，受溫度影響。通常溫度升高， k 增大。增大。 與催化劑有關(guān)。通常加催化劑，與催化劑有關(guān)。

21、通常加催化劑， k 急劇急劇增大。增大。 反應(yīng)級(jí)數(shù)不同，反應(yīng)級(jí)數(shù)不同，k的量綱不同。的量綱不同。 零級(jí)反應(yīng)零級(jí)反應(yīng) k的量綱為的量綱為mol.L-1.s-1 一級(jí)反應(yīng)一級(jí)反應(yīng) k的量綱為的量綱為s-1； 二級(jí)反應(yīng)二級(jí)反應(yīng) k的量綱為的量綱為(molL -1)-1 s-1；現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十二頁(yè)，共54頁(yè) 速率常數(shù)之間的關(guān)系：k=1/aka=- 速率之間的關(guān)系： Va=-dA/ dt Vb= -dB/ dt Vc = dC/ dt V=1/2Va= Vb= 1/2Vc例如反應(yīng)例如反應(yīng):2A + B 2C現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十三頁(yè)，共54頁(yè)3、反應(yīng)級(jí)數(shù)與反應(yīng)分子數(shù)的差別、反應(yīng)級(jí)數(shù)與反應(yīng)分子數(shù)的差別是對(duì)

22、元步是對(duì)元步驟或簡(jiǎn)單驟或簡(jiǎn)單反應(yīng)所對(duì)反應(yīng)所對(duì)應(yīng)的微觀應(yīng)的微觀化學(xué)變化化學(xué)變化而言的而言的參加反應(yīng)參加反應(yīng)的反應(yīng)物的反應(yīng)物微粒數(shù)目微粒數(shù)目只可能只可能是一、是一、二、三二、三任何元步驟任何元步驟或簡(jiǎn)單反應(yīng)或簡(jiǎn)單反應(yīng)所對(duì)應(yīng)的微所對(duì)應(yīng)的微觀變化，肯觀變化，肯定存在反應(yīng)定存在反應(yīng)分子數(shù)分子數(shù)對(duì)速率方程不對(duì)速率方程不能納入能納入形式的復(fù)雜反形式的復(fù)雜反應(yīng)，級(jí)數(shù)無(wú)意應(yīng)，級(jí)數(shù)無(wú)意義義是對(duì)宏觀是對(duì)宏觀化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)包括簡(jiǎn)單包括簡(jiǎn)單反應(yīng)和復(fù)反應(yīng)和復(fù)雜反應(yīng)而雜反應(yīng)而言言反應(yīng)速率反應(yīng)速率與濃度的與濃度的幾次方成幾次方成正比，就正比，就是幾級(jí)反是幾級(jí)反應(yīng)應(yīng)可為零、可為零、簡(jiǎn)單正、簡(jiǎn)單正、負(fù)整數(shù)負(fù)整數(shù)和分?jǐn)?shù)和分?jǐn)?shù) =

23、 k c a (A) c b (B) 概念所屬概念所屬 范圍范圍定義或意義定義或意義各個(gè)不同各個(gè)不同反應(yīng)中的反應(yīng)中的允許值允許值是否肯定存在是否肯定存在反應(yīng)級(jí)數(shù)反應(yīng)級(jí)數(shù)反應(yīng)分子數(shù)反應(yīng)分子數(shù)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十四頁(yè)，共54頁(yè) 4.3.2 溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響示意圖氣體分子的能量分布圖氣體分子的能量分布圖現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十五頁(yè)，共54頁(yè)阿侖尼烏斯阿侖尼烏斯(Arrhenius)方程方程在大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上，在大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上，1889年，阿侖尼烏斯證明，年，阿侖尼烏斯證明，當(dāng)當(dāng)lnk對(duì)對(duì)1/T作圖時(shí)可得一直線，很多反應(yīng)的速率常數(shù)與作圖時(shí)可得一直線，很多反應(yīng)的速率常數(shù)與溫度之

24、間都具有這樣的關(guān)系。這個(gè)關(guān)系可寫作：溫度之間都具有這樣的關(guān)系。這個(gè)關(guān)系可寫作：其中，其中，A指數(shù)前因子指數(shù)前因子,與碰撞方位因素有關(guān)。與碰撞方位因素有關(guān)。Ea活化能，單位為活化能，單位為J.mol-1，對(duì)某一給定反應(yīng)來(lái)說(shuō)，對(duì)某一給定反應(yīng)來(lái)說(shuō)，Ea為一定值，為一定值，當(dāng)反應(yīng)的溫度區(qū)間變化不大時(shí)，當(dāng)反應(yīng)的溫度區(qū)間變化不大時(shí)，Ea和和A不隨溫度而改變。不隨溫度而改變。R=8.314 J.mol-1.K-1。k與溫度有關(guān)，且溫度越高，與溫度有關(guān)，且溫度越高， k值越大，反應(yīng)速率越大。值越大，反應(yīng)速率越大。/lnlnaaER TEkAR TkA e 或現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十六頁(yè)，共54頁(yè) Arrhenius

25、方程的計(jì)算方程的計(jì)算已知T1時(shí)的k1和 T2時(shí)的k2，計(jì)算反應(yīng)的活化能Ea。a22a11a2112lnlnlnln11lnEkARTEkARTEkkRTT 兩式相減得現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十七頁(yè)，共54頁(yè)T/K k*10-4/s-1 (1/T)*10-3 ln k 293 0.235 3.41 -10.659 298 0.469 3.35 -9.967 303 0.933 3.30 -9.280 308 1.82 3.25 -8.612 313 3.62 3.19 -7.924 318 6.29 3.14 -7.371 例如：例如：反應(yīng)反應(yīng) 2N 2N2 2O O5 5(CCl(CCl4 4)=N)

26、=N2 2O O4 4(CCl(CCl4 4)+O)+O2 2(g)(g)在不同溫度下的在不同溫度下的k k值值: :作作k-Tk-T圖和圖和lnlnk k -1/T-1/T圖圖現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十八頁(yè)，共54頁(yè) k - T k - T 圖圖 lnlnk k -1/-1/T T 圖圖kTlnlnk k1/1/T T-11.000-10.500-10.000-9.500-9.000-8.500-8.000-7.500-7.000現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十九頁(yè)，共54頁(yè)由由lnlnk k-1/T-1/T圖求圖求反應(yīng)的活化能反應(yīng)的活化能反應(yīng)反應(yīng)2N2N2 2O O5 5(CCl(CCl4 4)=N)=N2 2

27、O O4 4(CCl(CCl4 4)+O)+O2 2(g)(g)的活化能可由的活化能可由lnlnk k -1/T-1/T圖求圖求得。得。直線的斜率直線的斜率=-7.371-(-10.659)/(3.14-3.41)=-7.371-(-10.659)/(3.14-3.41)1010-3-3 =-1.2 =-1.210104 4 根據(jù)阿累尼烏斯方程，根據(jù)阿累尼烏斯方程， -E-Ea a/R=/R=直線的斜率直線的斜率E Ea a=-1.2=-1.210104 48.314=1.08.314=1.010105 5 J.molJ.mol-1-1=100kJ.mol=100kJ.mol-1-1現(xiàn)在學(xué)習(xí)的

28、是第四十頁(yè)，共54頁(yè)由由E Ea a計(jì)算反應(yīng)速率常數(shù)計(jì)算反應(yīng)速率常數(shù)1 -121221amolkJ102lnkkTTTTRE解：13331a13s1012. 611lnkTTREkk例：已知反應(yīng)例：已知反應(yīng) 2N2O5(g)2N2O4 (g) + O2(g) T1=298K, k1=0.46910-4s-1 T2=318K, k2=6.2910-4s-1求：求：Ea及及338K時(shí)的時(shí)的k3?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十一頁(yè)，共54頁(yè)211212TTTTREkkaln溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響v 對(duì)同一反應(yīng)對(duì)同一反應(yīng),升高一定溫度升高一定溫度,在高溫區(qū)在高溫區(qū)k2 /k1值增加較少值增加較少

29、, 因因此對(duì)于原本反應(yīng)溫度不高的反應(yīng)此對(duì)于原本反應(yīng)溫度不高的反應(yīng) ,可采用升溫的方法提可采用升溫的方法提高反應(yīng)速率；高反應(yīng)速率；v 對(duì)不同反應(yīng)對(duì)不同反應(yīng),升高相同溫度升高相同溫度, Ea大的反應(yīng)，大的反應(yīng)，k增大的倍數(shù)增大的倍數(shù)多多,因此升高溫度對(duì)反應(yīng)慢的反應(yīng)有明顯的加速作用。因此升高溫度對(duì)反應(yīng)慢的反應(yīng)有明顯的加速作用。v 活化能活化能Ea的數(shù)量級(jí)在的數(shù)量級(jí)在40400kJ.mol-1，多數(shù)為，多數(shù)為60250kJ.mol-1?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十二頁(yè)，共54頁(yè)4.3.3催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響催化劑催化劑存在少量就能加快反應(yīng)存在少量就能加快反應(yīng)而本身最后并無(wú)損耗的物質(zhì)。而本

30、身最后并無(wú)損耗的物質(zhì)。催化作用的特點(diǎn)：催化作用的特點(diǎn)：只能對(duì)能發(fā)生的反應(yīng)起作用。只能對(duì)能發(fā)生的反應(yīng)起作用。催化劑改變了反應(yīng)的途徑，使反應(yīng)沿活化能較低的途徑催化劑改變了反應(yīng)的途徑，使反應(yīng)沿活化能較低的途徑進(jìn)行，可以大大縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間，但不能改變化進(jìn)行，可以大大縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間，但不能改變化學(xué)平衡。即催化劑能提高反應(yīng)速率，不能改變反應(yīng)限度。學(xué)平衡。即催化劑能提高反應(yīng)速率，不能改變反應(yīng)限度。催化劑有選擇性，選擇不同的催化劑會(huì)有利于不同種催化劑有選擇性，選擇不同的催化劑會(huì)有利于不同種產(chǎn)物的生成。產(chǎn)物的生成。 只有在特定的條件下催化劑才能表現(xiàn)出活性。只有在特定的條件下催化劑才能表現(xiàn)出活性。

31、現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十三頁(yè)，共54頁(yè)催化機(jī)理：催化機(jī)理：催化劑催化劑改變了反應(yīng)機(jī)理，使反應(yīng)沿活化能較低的途徑改變了反應(yīng)機(jī)理，使反應(yīng)沿活化能較低的途徑進(jìn)行，使反應(yīng)速率大大增加。進(jìn)行，使反應(yīng)速率大大增加。催化機(jī)理示意圖催化機(jī)理示意圖例如，合成氨反應(yīng)例如，合成氨反應(yīng) N2+3/2H2NH3 Ea=230930kJ.mol-1 加入加入Fe粉作催化劑的反應(yīng)機(jī)理粉作催化劑的反應(yīng)機(jī)理為：為： (1)1/2N2+Fe N-Fe (2)N-Fe+3/2H2 NH3+FeEa1=126167kJ.mol-1 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十四頁(yè)，共54頁(yè)H2O2催化分解機(jī)理示意圖催化分解機(jī)理示意圖 沒(méi)有催化劑存在時(shí)，過(guò)氧化氫沒(méi)有

32、催化劑存在時(shí)，過(guò)氧化氫的分解反應(yīng)為：的分解反應(yīng)為：2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g)加入催化劑加入催化劑Br2，可以加快，可以加快H2O2分解。分解。分解反應(yīng)的機(jī)理：分解反應(yīng)的機(jī)理：H2O2(aq)+Br2(aq)=2H+(aq)+O2(g)+2Br-(aq)(2) H2O2(aq)+2H+(aq)+ 2Br-(aq) =2H2O(l)+Br2(g)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十五頁(yè)，共54頁(yè)加催化劑后活加催化劑后活化分子數(shù)大大增化分子數(shù)大大增加。加。未加催化劑時(shí)反應(yīng)活未加催化劑時(shí)反應(yīng)活化分子的分?jǐn)?shù)?；肿拥姆?jǐn)?shù)。v催化劑的影響催化劑的影響v當(dāng)反應(yīng)的濃度和溫度一定時(shí)，加催化劑能大大加當(dāng)反應(yīng)的濃

33、度和溫度一定時(shí)，加催化劑能大大加快反應(yīng)的速率，原因在于加催化劑后反應(yīng)沿著活快反應(yīng)的速率，原因在于加催化劑后反應(yīng)沿著活化能較低的途徑進(jìn)行反應(yīng)，活化能降低會(huì)大大增化能較低的途徑進(jìn)行反應(yīng)，活化能降低會(huì)大大增加活化分子的分?jǐn)?shù)，因而大大加快反應(yīng)速率。加活化分子的分?jǐn)?shù)，因而大大加快反應(yīng)速率?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十六頁(yè)，共54頁(yè)第四章 總結(jié) 1.影響因素：增加反應(yīng)物的濃度或壓力、升高體系的溫度、影響因素：增加反應(yīng)物的濃度或壓力、升高體系的溫度、或使用催化劑均能加快反應(yīng)速度。在實(shí)際工作中改變某一反應(yīng)或使用催化劑均能加快反應(yīng)速度。在實(shí)際工作中改變某一反應(yīng)的速度，最有效的措施還在于選擇合適的催化劑。的速度，最有效的措

34、施還在于選擇合適的催化劑。 2.速度理論：濃度、溫度、催化劑對(duì)反應(yīng)速度影響，均可用活化速度理論：濃度、溫度、催化劑對(duì)反應(yīng)速度影響，均可用活化分子碰撞理論來(lái)解釋，三者影響的最終結(jié)果盡管都是活化分子數(shù)分子碰撞理論來(lái)解釋，三者影響的最終結(jié)果盡管都是活化分子數(shù)目的改變，但引起改變的原因卻是不同的。濃度的影響是通過(guò)單目的改變，但引起改變的原因卻是不同的。濃度的影響是通過(guò)單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目的變化改變單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)；位體積內(nèi)活化分子數(shù)目的變化改變單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)；溫度的影響是通過(guò)能量變化改變了活化分子百分?jǐn)?shù)；催化劑是通溫度的影響是通過(guò)能量變化改變了活化分子百分?jǐn)?shù)；催化劑是通過(guò)降低反應(yīng)活

35、化能增加活化分子百分?jǐn)?shù)。過(guò)降低反應(yīng)活化能增加活化分子百分?jǐn)?shù)。 3.質(zhì)量作用定律：反應(yīng)級(jí)數(shù)概念質(zhì)量作用定律：反應(yīng)級(jí)數(shù)概念現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十七頁(yè)，共54頁(yè)條件的改變對(duì)v、k、K等的影響反應(yīng)速度v速率常數(shù)k化學(xué)平衡平衡常數(shù)K恒溫下增加反應(yīng)物濃度加快不變向生成物方向移動(dòng)不變恒溫下增加總壓力（氣相）加快不變向分子數(shù)減少方向移動(dòng)不變恒壓、濃度不變升高溫度加快增加向吸熱方向移動(dòng)改變其他條件不變加催化劑加快增加無(wú)影響不變4.外界條件改變對(duì)反應(yīng)速度、化學(xué)平衡影響總結(jié)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十八頁(yè)，共54頁(yè)課堂練習(xí)：一、是非題1.元反應(yīng)一定是反應(yīng)速率最快的反應(yīng)（ ）2.對(duì)于一定溫度下某化學(xué)反應(yīng)一般反應(yīng)物的濃度越大，反應(yīng)速率越快（ ）3.系統(tǒng)狀態(tài)變化的速率越快，速率常數(shù)越大（）4.由阿倫尼烏斯公式可知，加快反應(yīng)速率的唯一方法是升高反應(yīng)溫度（ ）5.質(zhì)量作用定律適用于任何實(shí)際上能夠進(jìn)行的反應(yīng)（）6.反應(yīng)的級(jí)數(shù)取決于反應(yīng)方程式中反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)（ ）7.化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)值越大，反應(yīng)速率就越快（）化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)值越大，反應(yīng)速率就越快（）一、1.- 2.+3.-4.-5.-6.-7.-現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十九頁(yè)，共54頁(yè)二、選擇題1.升高溫度可以增加反應(yīng)速