第七章化學(xué)動力學(xué)

1、第七章第七章 化學(xué)動力學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)動力學(xué)基礎(chǔ)7.1 化學(xué)反應(yīng)速率及其表示法化學(xué)反應(yīng)速率及其表示法7.2 濃度對反應(yīng)速率的影響濃度對反應(yīng)速率的影響7.3 反應(yīng)物濃度與反應(yīng)時間的關(guān)系反應(yīng)物濃度與反應(yīng)時間的關(guān)系7.4 溫度對反應(yīng)速率的影響溫度對反應(yīng)速率的影響7.5 反應(yīng)速率理論簡介反應(yīng)速率理論簡介7.6 催化劑催化劑對反應(yīng)速率的影響對反應(yīng)速率的影響 本章內(nèi)容本章內(nèi)容: 1. 了解反應(yīng)速率理論。了解反應(yīng)速率理論。 2. 掌握濃度、溫度、催化劑等對反應(yīng)掌握濃度、溫度、催化劑等對反應(yīng)速率的影響。速率的影響。 研究的目的研究的目的：控制反應(yīng)速率，使其按控制反應(yīng)速率，使其按我們希望的速率進(jìn)行。我們希望的速率進(jìn)行

2、。反應(yīng)速率反應(yīng)速率快快 ，如爆炸反應(yīng)，中和反應(yīng)。，如爆炸反應(yīng)，中和反應(yīng)。慢，金屬的銹蝕，食品的腐爛，慢，金屬的銹蝕，食品的腐爛，塑料的老化等。塑料的老化等。7.1 7.1 化學(xué)反應(yīng)速率及其表示法化學(xué)反應(yīng)速率及其表示法對于等容反應(yīng)，反應(yīng)過程中體積保持不變對于等容反應(yīng)，反應(yīng)過程中體積保持不變,VnV 一般的化學(xué)反應(yīng)：一般的化學(xué)反應(yīng)： a A + dD = gG + h HthCtgCtdCtaCHGDA 2. 瞬時反應(yīng)速率瞬時反應(yīng)速率 時間間隔時間間隔t 趨于無限小趨于無限小(t 0)時的時的平均速率的極限。平均速率的極限。dtdctcAAAlimt0dtdchdtdcgdtdcddtdcaHGD

3、A1111dtOdpdtONdpdtONdp)(2)()(24252對于氣體反應(yīng)，可以用氣體分壓來代替濃度對于氣體反應(yīng)，可以用氣體分壓來代替濃度一般瞬時速率可表示為：一般瞬時速率可表示為：N2O5 (g) N2O4 + O如何求平均反應(yīng)速率和瞬時速率？如何求平均反應(yīng)速率和瞬時速率？【例例】 N2 + 3H2 = 2NH3初始初始 t1 1.0 3.0 0.0 molL-12秒后秒后 t 2 0.8 2.4 0.4 molL-1 1121221 . 020 . 18 . 0)()(2sLmoltNcNcN,sLmol.H1 11 13 30 02 2 1 11 12 20 03 3 sLmol.

4、NH 1 11 11 10 02 23 31 13 32 22 2 sLmol.NHHN 7.2 濃度對反應(yīng)速率的影響濃度對反應(yīng)速率的影響7.2.1 7.2.1 基元反應(yīng)和非基元反應(yīng)基元反應(yīng)和非基元反應(yīng) 基元反應(yīng)基元反應(yīng)：反應(yīng)物分子一步作用直接：反應(yīng)物分子一步作用直接轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物的反應(yīng)。轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物的反應(yīng)。 非非基元基元反應(yīng)：反應(yīng)：反應(yīng)物分子由兩步或兩步以上反應(yīng)物分子由兩步或兩步以上作用轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物的反應(yīng)。作用轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物的反應(yīng)。影響化學(xué)反應(yīng)速度的因素。影響化學(xué)反應(yīng)速度的因素。例例：非非基元反應(yīng)基元反應(yīng) H2 + I2 = 2HI I2 = 2 I (快快) H2 + 2 I = 2HI (慢慢)(定

5、速步驟定速步驟) 絕大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)都是絕大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)都是非非基元基元反應(yīng)，反應(yīng)，因此，一般的反應(yīng)方程式，除非特別說明因此，一般的反應(yīng)方程式，除非特別說明是基元反應(yīng)，否則不能當(dāng)作基元反應(yīng)。是基元反應(yīng)，否則不能當(dāng)作基元反應(yīng)。 7.2.2 質(zhì)量作用定律質(zhì)量作用定律 質(zhì)量作用定律質(zhì)量作用定律：基元反應(yīng)基元反應(yīng)的反應(yīng)速的反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度以方程式中化學(xué)計量數(shù)率與反應(yīng)物濃度以方程式中化學(xué)計量數(shù)的絕對值為乘冪的乘積成正比。的絕對值為乘冪的乘積成正比。例：例：基元反應(yīng)基元反應(yīng) NO2 + CO = NO + CO2 CONOcc2 2 CONOckc2 2 任一任一基元反應(yīng)基元反應(yīng)： a A + d D

6、= g G + h H dDaAckc 速率常數(shù)速率常數(shù)速率方程速率方程 k k 的的物理意義物理意義：在一定的條件下在一定的條件下(溫度、溫度、催化劑催化劑)，反應(yīng)物濃度均為單位濃度，反應(yīng)物濃度均為單位濃度時的時的反應(yīng)速率。反應(yīng)速率。 1. 反應(yīng)不同，反應(yīng)不同，k值不同。值不同。 2. 同一反應(yīng)，溫度不同同一反應(yīng)，溫度不同k值不同。值不同。 3. 同一反應(yīng)，溫度一定時，有無催同一反應(yīng)，溫度一定時，有無催化劑化劑k也是不同的。也是不同的。注意注意:： 1. 質(zhì)量作用定律只適用于基元反應(yīng)，質(zhì)量作用定律只適用于基元反應(yīng)，非基元反應(yīng)的速率方程由實驗確定。非基元反應(yīng)的速率方程由實驗確定。 3. 如果反

7、應(yīng)物中有氣體，在速率方程如果反應(yīng)物中有氣體，在速率方程式中可用氣體分壓代替濃度。式中可用氣體分壓代替濃度。 2. 均勻體系中，純固體、純液體的濃均勻體系中，純固體、純液體的濃度視為常數(shù)，不寫入速率方程。度視為常數(shù)，不寫入速率方程。 C (s) + O2 (g) CO2 (g)2Okc2Opk反應(yīng)級數(shù)反應(yīng)級數(shù)定義定義：在速率方程中，各反應(yīng)物濃度：在速率方程中，各反應(yīng)物濃度的指數(shù)之和稱為反應(yīng)的反應(yīng)級數(shù)。的指數(shù)之和稱為反應(yīng)的反應(yīng)級數(shù)。一般的化學(xué)反應(yīng)一般的化學(xué)反應(yīng): aA + bB gG + hH 若若=1，對于，對于A為一級反應(yīng)；為一級反應(yīng)； 若若=2，對于對于B為二級反應(yīng)，為二級反應(yīng)，+=3，總反

8、應(yīng)級數(shù)，總反應(yīng)級數(shù)為為3?；磻?yīng)的基元反應(yīng)的a，b，非基元反應(yīng)非基元反應(yīng)可通過實驗確定其值可通過實驗確定其值 k k 的單位：對于一級，二級和三級反應(yīng)的單位：對于一級，二級和三級反應(yīng)ABkc c7.2.3 如何確定非基元反應(yīng)的速率方程式如何確定非基元反應(yīng)的速率方程式 = k cAx cB y 非基元反應(yīng)的速率方程由實驗確定。非基元反應(yīng)的速率方程由實驗確定。aA + bB =dD+eE可先假定其可先假定其速率方程式為速率方程式為然后通過實驗確定然后通過實驗確定x和和y值值 【例例】已知反應(yīng)已知反應(yīng) aA + bB = C 在某溫在某溫度下實驗測得的數(shù)據(jù)如下表，求該反應(yīng)的度下實驗測得的數(shù)據(jù)如下表

9、，求該反應(yīng)的速率方程和速率常數(shù)速率方程和速率常數(shù)k。 起始濃度起始濃度(molL-1)編號編號 cAcB初速初速(molL-1s-1) vC12 3 46.00 10-36.00 10-31.00 10-32.00 10-31.00 10-32.00 10-36.00 10-36.00 10-33.10 10-36.36 10-30.48 10-31.92 10-3解解:： = k cAx cB y yxyxkk)1000. 2()1000. 6()1000. 1 ()1000. 6(3333212 21 11 10 03 36 66 61 10 01 10 03 32 21 13 33 3

10、.y推推出出 y = 14 41 12 21 14 43 3 x x = 2同理：同理：計算計算 k 值值將（將（1）的數(shù)據(jù)代入）的數(shù)據(jù)代入 = k cA2 cB = k (6.00 10-3)2 (1.00 10-3) = 3.1010-3 k = 8.61104 (L2 mol-2 s-1 )例例：基元反應(yīng)：基元反應(yīng) NO2 + CO = NO + CO2CONOckc2 2 對于對于NO2，反應(yīng)級數(shù)為，反應(yīng)級數(shù)為 1，對于對于CO，反應(yīng)級數(shù)是，反應(yīng)級數(shù)是 1，該反應(yīng)的反應(yīng)級數(shù)：該反應(yīng)的反應(yīng)級數(shù)： 1 + 1 = 2 例：例：非基元反應(yīng)非基元反應(yīng) 2NO + 2 H2 = N2 + 2H2

11、O 2 22 2HNOckc 反應(yīng)級數(shù)為反應(yīng)級數(shù)為3注意：注意：1. 反應(yīng)級數(shù)越大反應(yīng)級數(shù)越大，則反應(yīng)物濃度對反，則反應(yīng)物濃度對反應(yīng)速率的應(yīng)速率的影響越大影響越大。2. 反應(yīng)級數(shù)可以是反應(yīng)級數(shù)可以是整數(shù)整數(shù)，也可是，也可是分?jǐn)?shù)分?jǐn)?shù)或或零零零級反應(yīng)中反應(yīng)物濃度對反應(yīng)速率零級反應(yīng)中反應(yīng)物濃度對反應(yīng)速率無影響，如多相催化反應(yīng)。無影響，如多相催化反應(yīng)。3. 常見的簡單反應(yīng)級數(shù)有：零級反應(yīng)、常見的簡單反應(yīng)級數(shù)有：零級反應(yīng)、一級反應(yīng)、二級反應(yīng)、三級反應(yīng)。一級反應(yīng)、二級反應(yīng)、三級反應(yīng)。7.3.4 7.3.4 反應(yīng)物濃度與反應(yīng)時間的關(guān)系反應(yīng)物濃度與反應(yīng)時間的關(guān)系 速率方程只表明了濃度對反應(yīng)速率的影響。速率方程

12、只表明了濃度對反應(yīng)速率的影響。但是，在實際工作中往往更關(guān)注反應(yīng)物或生成物的但是，在實際工作中往往更關(guān)注反應(yīng)物或生成物的濃度如何隨反應(yīng)時間遞變的。反應(yīng)級數(shù)不同，濃度濃度如何隨反應(yīng)時間遞變的。反應(yīng)級數(shù)不同，濃度與時間的關(guān)系就不同與時間的關(guān)系就不同。 下面介紹幾種具有簡單級數(shù)反應(yīng)的這種關(guān)系式：下面介紹幾種具有簡單級數(shù)反應(yīng)的這種關(guān)系式：1. 1. 一級反應(yīng)一級反應(yīng)設(shè)反應(yīng)式為設(shè)反應(yīng)式為A AP P將其重排成將其重排成AAkcdtdckdtcdcAA兩邊積分兩邊積分cctAAdtkcdc00tccAktc0|ln0得得或?qū)懗苫驅(qū)懗墒街校菏街校?c為反應(yīng)物為反應(yīng)物A A的起始濃度；的起始濃度；c為為A A在

13、時間在時間t t時的濃度。時的濃度。( 3 ( 3 9 ) 9 )反應(yīng)物消耗一半需要的時間稱半衰期，用反應(yīng)物消耗一半需要的時間稱半衰期，用21t表示。以表示。以20cc 代入式（代入式（3 3 9 9），可得），可得kkt693. 02ln21（3 3 10 10）ktcc0lnlnktktc cc clnln0 02. 零級反應(yīng)零級反應(yīng) 反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度無關(guān)的反應(yīng)為反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度無關(guān)的反應(yīng)為零級反應(yīng)。此類反應(yīng)多見于固相表面上進(jìn)零級反應(yīng)。此類反應(yīng)多見于固相表面上進(jìn)行的催化反應(yīng)。行的催化反應(yīng)。 例如，氨在鐵催化劑表面上的分解是零例如，氨在鐵催化劑表面上的分解是零級反應(yīng)。因為氨的分解只能

14、在催化劑表面的級反應(yīng)。因為氨的分解只能在催化劑表面的活性中心上進(jìn)行，而這活性中心數(shù)目很有限，活性中心上進(jìn)行，而這活性中心數(shù)目很有限，所以氨分解速率只受活性中心數(shù)目的控制，所以氨分解速率只受活性中心數(shù)目的控制，氨濃度增大不會引起反應(yīng)速率增加。氨濃度增大不會引起反應(yīng)速率增加。設(shè)零級反應(yīng)式為設(shè)零級反應(yīng)式為 ABkkcdtdcAA0 重排后，得重排后，得kdtdcA積分積分cctAdtkdc00tccAktc0|0得得ktcc0或?qū)懗苫驅(qū)懗蒶tcc0kct2021(3 - 15)(3 - 16)零級反應(yīng)的特征：零級反應(yīng)半衰期與反應(yīng)物起始濃度有關(guān)，起始濃度越大，半衰期越長。小結(jié)一級反應(yīng)的特征：一級反應(yīng)半

15、衰期與反應(yīng)物起始濃度無關(guān)。例例 3-10 3-10 某水劑藥物的水解反應(yīng)是一級反應(yīng)。配某水劑藥物的水解反應(yīng)是一級反應(yīng)。配成溶液成溶液3030天后分析測定，發(fā)現(xiàn)其有效成分只有原來的天后分析測定，發(fā)現(xiàn)其有效成分只有原來的62.5%62.5%。問：。問： （1 1）該水解反應(yīng)的速率常數(shù)。）該水解反應(yīng)的速率常數(shù)。 （2 2）若以藥物有效成分保持在）若以藥物有效成分保持在80%80%以上為有效期，以上為有效期，則該藥物的有效期為多長？則該藥物的有效期為多長？ （3 3）藥物水解掉一半需多少天？）藥物水解掉一半需多少天？解解 （1）ktcc0ln120d 1057. 1625. 01lnd 301ln1c

16、ctk（2）設(shè)有效期為t，則d 2 .1480. 01lnd 1057. 11ln11 -20cckt（3）d 1 .44d 1057. 1693. 0693. 01 -221kt7.3 溫度對反應(yīng)速率的影響溫度對反應(yīng)速率的影響vT 呈指數(shù)關(guān)系呈指數(shù)關(guān)系v 爆炸反應(yīng)爆炸反應(yīng) T 絕大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)絕大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)速率速率與與溫度溫度呈呈指數(shù)關(guān)指數(shù)關(guān)系系，下面只討論這類反應(yīng)。，下面只討論這類反應(yīng)。 溫度對反應(yīng)速率的影響主要表現(xiàn)在溫度對反應(yīng)速率的影響主要表現(xiàn)在T對對k值的影響。值的影響。v 酶催化反應(yīng)酶催化反應(yīng) Tv2NO+1/2O2 = NO2T若溫度升高若溫度升高10度，度，k 值增大值增大2倍

17、倍(或或3倍倍)，范托夫范托夫( (vanvant t Hoff) Hoff)規(guī)則規(guī)則4 42 21 10 0kkTT 阿侖尼烏斯阿侖尼烏斯(Arrhenius)(Arrhenius)經(jīng)驗公式經(jīng)驗公式RTEaeAkA：反應(yīng)的特征常數(shù)，稱為指前因子：反應(yīng)的特征常數(shù)，稱為指前因子e ：自然對數(shù)的底數(shù)，：自然對數(shù)的底數(shù)，2.718R： 摩爾摩爾氣體常數(shù)，為氣體常數(shù)，為 8.314 Jmol-1K-1T： 熱力學(xué)溫度熱力學(xué)溫度 ( K )Ea：反應(yīng)的活化能：反應(yīng)的活化能 ( kJ mol-1 ) RTEaef活化分子百分?jǐn)?shù)活化分子百分?jǐn)?shù) 溫度升溫度升高，活化高，活化分子的百分分子的百分?jǐn)?shù)數(shù)(f)增大增

18、大是反應(yīng)速率是反應(yīng)速率加快加快的主要的主要原因原因RTEaeAk 上式兩邊對對數(shù)：上式兩邊對對數(shù)：RTEAlnklna lnkT1 1 斜率斜率 = REa 截矩截矩 = ln A已知已知T1k1， T2k2，則有：，則有：1 11 1RTEAlnklna 2 22 2RTEAlnklna )TTTT(REkklna2 21 11 12 21 12 2 )TTTT(REkklna2 21 11 12 21 12 2 分析此式可知：分析此式可知：(1)不同的反應(yīng)，不同的反應(yīng)，Ea 越大，越大，T 對對 k 影響越大。影響越大。例：例：兩反應(yīng)的溫度都從兩反應(yīng)的溫度都從300K 升為升為400KEa

19、大的，大的，k 增加得更多。增加得更多。(2) 同一反應(yīng)，低溫時溫度對反應(yīng)速率同一反應(yīng)，低溫時溫度對反應(yīng)速率的影響較高溫時大。的影響較高溫時大。例：例：從從300K升為升為400K與從與從1000K升為升為1100K，前者，前者k增增大得多大得多.【例例】已知某反應(yīng)的已知某反應(yīng)的Ea = 70kJmol-1, 300K時的時的k=0.1 s -1。試計算。試計算(1)400K時反應(yīng)速時反應(yīng)速率為原來的多少倍？率為原來的多少倍？(2)溫度由溫度由1000K升到升到1100K時，反應(yīng)速率為時，反應(yīng)速率為1000K時的多少倍時的多少倍？解解：(1)(kk.)(.kklg倍倍1 11 11 15 50

20、 05 53 33 30 00 04 40 00 03 30 00 04 40 00 03 30 03 32 23 31 14 48 81 10 00 00 07 70 03 30 00 04 40 00 03 30 00 04 40 00 0 )(.kklg1 10 00 00 01 11 10 00 01 10 00 00 01 11 10 00 03 30 03 32 23 31 14 48 81 10 00 00 07 70 01 10 00 00 01 11 10 00 0 (2)7 76 65 54 40 01 10 00 00 01 11 10 00 0.kklg )(.kk倍倍

21、1 15 52 21 10 00 00 01 11 10 00 0 【例例】反應(yīng)反應(yīng) S2O82- + 2I- = 2SO42- + I2，已，已 273K時的速率常數(shù)為時的速率常數(shù)為8.210-4，293K時速時速 率常數(shù)率常數(shù)4.110-3，計算該反應(yīng)的活化能。，計算該反應(yīng)的活化能。解：解：根據(jù)根據(jù))TTTT(REkklna2 21 11 12 21 12 2 )(.E.lna2 29 93 32 27 73 32 27 73 32 29 93 31 10 03 31 14 48 81 10 02 28 81 10 01 14 43 34 43 3 Ea = 53.5 (kJmol-1)7

22、- 4. 反應(yīng)機(jī)理 定義定義: : 反應(yīng)所經(jīng)歷的具體歷程（步驟）反應(yīng)所經(jīng)歷的具體歷程（步驟） 按反應(yīng)機(jī)理劃分：按反應(yīng)機(jī)理劃分： 基元反應(yīng)基元反應(yīng)即一步完成的反應(yīng)即一步完成的反應(yīng) 非基元反應(yīng)非基元反應(yīng)分若干個步驟進(jìn)行的反應(yīng)，又分若干個步驟進(jìn)行的反應(yīng)，又稱稱“復(fù)雜反應(yīng)復(fù)雜反應(yīng)”, ,由若干個基元反應(yīng)構(gòu)成。由若干個基元反應(yīng)構(gòu)成。 基元反應(yīng)可直接應(yīng)用基元反應(yīng)可直接應(yīng)用“質(zhì)量作用定律質(zhì)量作用定律”，寫，寫出速率方程；而非基元反應(yīng)每個具體步驟（基元出速率方程；而非基元反應(yīng)每個具體步驟（基元反應(yīng)）也可應(yīng)用質(zhì)量作用定律，但整個非基元反反應(yīng)）也可應(yīng)用質(zhì)量作用定律，但整個非基元反應(yīng)的速率方程不能直接使用質(zhì)量作用定

23、律，而要應(yīng)的速率方程不能直接使用質(zhì)量作用定律，而要由實驗測定。由實驗測定。 例例: )(2)()(22gHBrgBrgH實驗測得其速率方程為：實驗測得其速率方程為： 21)(2)(22BrHkdtHBrdv反應(yīng)級數(shù)反應(yīng)級數(shù) = 1.5現(xiàn)認(rèn)為這個非基元反應(yīng)包括現(xiàn)認(rèn)為這個非基元反應(yīng)包括3個基元反應(yīng)：個基元反應(yīng)：（1） Br2 2 Br k1 大（快）大（快）（2） Br + H2 HBr + H k2 ?。┬。?（3） H+ Br2 HBr + Br k3 大（快）大（快）步驟（步驟（2） Br + H2 HBr + H 是慢步驟是慢步驟,對整個復(fù)合反應(yīng)對整個復(fù)合反應(yīng)的速率起控制作用，稱為

24、的速率起控制作用，稱為“控速步驟控速步驟”，其速率方程為：，其速率方程為：)()(22HBrkdtHBrd由步驟（由步驟（1）Br2 = 2Br 的平衡關(guān)系得（的平衡關(guān)系得（Br） K1 = Br2 / Br2, Br = (K1Br2 )1/2)()(22122121HBrKkv )()(2221HBrkv 若由實驗測得反應(yīng)的速率方程，計算反應(yīng)級數(shù)與方程有關(guān)若由實驗測得反應(yīng)的速率方程，計算反應(yīng)級數(shù)與方程有關(guān)反應(yīng)物和計算系數(shù)之和不相符，則可認(rèn)為反應(yīng)是反應(yīng)物和計算系數(shù)之和不相符，則可認(rèn)為反應(yīng)是“非基元非基元反應(yīng)反應(yīng)”。 兩個理論兩個理論過渡狀態(tài)理論過渡狀態(tài)理論碰撞理論碰撞理論7.5.1 碰撞理論

25、（基本要點）碰撞理論（基本要點） 1. 分子必須經(jīng)過分子必須經(jīng)過碰撞碰撞才可能發(fā)生反應(yīng)。才可能發(fā)生反應(yīng)。 2. 能量高于某個定值的分子稱為能量高于某個定值的分子稱為活化活化分子分子，活化分子間碰撞才可能發(fā)生反應(yīng)。，活化分子間碰撞才可能發(fā)生反應(yīng)。 3. 活化分子間活化分子間方向合適的碰撞方向合適的碰撞才能發(fā)生才能發(fā)生反應(yīng)，能發(fā)生反應(yīng)的碰撞稱為反應(yīng)，能發(fā)生反應(yīng)的碰撞稱為有效碰撞有效碰撞。7.5 反應(yīng)速率理論簡介反應(yīng)速率理論簡介NO(g) + O3 = NO2(g) +O2(g)氣體分子的能量分布示意圖氣體分子的能量分布示意圖活化能：活化能：活化分子的平均能量（活化分子的平均能量（E* m) 與與反

26、應(yīng)物分子的平均能量之差，反應(yīng)物分子的平均能量之差， Ea=E*m-Em稱為該反應(yīng)的活化能稱為該反應(yīng)的活化能,符號符號Ea。 單位單位kJmol-1 相同條件下相同條件下，Ea越大，活化分子百分?jǐn)?shù)（越大，活化分子百分?jǐn)?shù)（f） 越小，反應(yīng)越慢。反之，越小，反應(yīng)越慢。反之，Ea越小，越小，f 越大，反應(yīng)越快。越大，反應(yīng)越快。 Ea的大小與反應(yīng)本性的大小與反應(yīng)本性(物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)、物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵化學(xué)鍵)有關(guān)。碰撞理論中，有關(guān)。碰撞理論中，Ea只能由實驗來只能由實驗來確定。確定。7.5.2 過渡態(tài)理論簡介過渡態(tài)理論簡介A + B-C ABC A-B + C 活化絡(luò)合物活化絡(luò)合物快快慢慢活化能：活

27、化能：活化活化絡(luò)合物與反應(yīng)物的絡(luò)合物與反應(yīng)物的勢能之差稱為反應(yīng)勢能之差稱為反應(yīng)的活化能。的活化能。H = E正正 - E逆逆 A B C E E正正A+BCH E逆逆AB+CH 0，吸熱反應(yīng)，吸熱反應(yīng)EnergyReaction coordinateReactantsProducts 催化劑和催化作用催化劑和催化作用 催化劑：催化劑：是一種是一種能改變化學(xué)反應(yīng)能改變化學(xué)反應(yīng)速率速率而本而本身的組成和質(zhì)量保持不變的物質(zhì)。身的組成和質(zhì)量保持不變的物質(zhì)。催化作用的特點催化作用的特點 1.1.高效性高效性，可以大大地加快反應(yīng)速率。，可以大大地加快反應(yīng)速率。3. 同等程度地加快正、逆反應(yīng)的速率。同等程度

28、地加快正、逆反應(yīng)的速率。4. 不能改變反應(yīng)的可能性和平衡常數(shù)不能改變反應(yīng)的可能性和平衡常數(shù).2. 選擇性，反應(yīng)不同，催化劑不同。選擇性，反應(yīng)不同，催化劑不同。7.6 催化劑催化劑對反應(yīng)速率的影響對反應(yīng)速率的影響C2H5OH (乙醇乙醇)CH3CHO(乙醛乙醛) + H2Ag55C2H4(乙烯乙烯) + H2O Al2O3355(C2H5)2O(乙醚乙醚) + H2O 濃濃H2SO4140RTEaeAk 若活化能降低若活化能降低80kJ，反應(yīng)速率可增大，反應(yīng)速率可增大107倍倍.催化原理：催化原理： 1. 改變反應(yīng)途徑，降低活化能。改變反應(yīng)途徑，降低活化能。 2. 催化劑參加反應(yīng)，生成不穩(wěn)定的催

29、化劑參加反應(yīng)，生成不穩(wěn)定的 中中間產(chǎn)物，中間產(chǎn)物再反應(yīng)生成產(chǎn)物和原來間產(chǎn)物，中間產(chǎn)物再反應(yīng)生成產(chǎn)物和原來的催化劑。的催化劑。 A + B = AB加催化劑加催化劑 K后：后： A + K = AKAK+B = AB+KEaE2E1A+BAK+BAB+KE反應(yīng)過程反應(yīng)過程活化能降低使活化分子數(shù)增加活化能降低使活化分子數(shù)增加【例例】已知乙醛的催化分解與非催化分解反已知乙醛的催化分解與非催化分解反應(yīng)分別為應(yīng)分別為: CH3CHO = CH4+CO Ea催催=36 kJmol-1 CH3CHO=CH4+CO Ea = 190 kJmol-1若反應(yīng)與的指前因子若反應(yīng)與的指前因子A近似相等，試求在近似相等，試求在300K時，反應(yīng)時，反應(yīng) 的反應(yīng)速度是反應(yīng)的反應(yīng)速度是反應(yīng)的多少倍。的多少倍。催催解：解：RTEaeAk催催催催 RTEaeAk RTEERTERTEaaaaeAeAekk 催催催催催催9 93 30 00 03 31 14 48 81 10 05 54 41 10 05 52 23