物理化學(xué)天大考點精講教程第11講化學(xué)動力學(xué)基礎(chǔ)

1、（第五版主講人（第五版主講人一、考點重點精化學(xué)反應(yīng)計量B1. d 轉(zhuǎn)化速率一、考點重點精化學(xué)反應(yīng)計量B1. d 轉(zhuǎn)化速率內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)進度Bv對于B V注意反應(yīng)速率vB反應(yīng)速率v 注意反應(yīng)速率vB反應(yīng)速率v N2v2moldm-v4moldm-3H2（3/2）H2+（1/2）N2N2 2NH3H2對于恒容均相vs14moldm- s16moldm-2N2 2NH3H2對于恒容均相vs14moldm- s16moldm-2 2s13 2331 Bdt2. 基元反應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)機理元反應(yīng)進行的情況，又稱為 2. 基元反應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)機理元反應(yīng)進行的情況，又稱為 AA+BAA+BA+Av= k

2、cA v=kcAcB2dc kcacaA+bB+產(chǎn)（1）v kcc（1）v kcc 反應(yīng)n 反映濃度的影響程度k（反應(yīng)比速（2）反應(yīng)速率常k （反應(yīng)比速用不同組分的濃度變化來表示反應(yīng)速率時, 2A+B 相應(yīng)的計量系數(shù)成比例, v kc2 dcA1 1 c2vv Adt2v（2）反應(yīng)速率常k （反應(yīng)比速用不同組分的濃度變化來表示反應(yīng)速率時, 2A+B 相應(yīng)的計量系數(shù)成比例, v kc2 dcA1 1 c2vv Adt2vA3vBvC dcB cv vcBd213 dcD c2v213Ddt反應(yīng)分子數(shù)僅適用于基元反應(yīng)反應(yīng)分子數(shù)是個假設(shè)且只能是1、2、3（三個正整數(shù)）念，反應(yīng)分子數(shù)僅適用于基元反應(yīng)反

3、應(yīng)分子數(shù)是個假設(shè)且只能是1、2、3（三個正整數(shù)）念，反應(yīng)級數(shù)可適用于基元和非基元反應(yīng)；它是個宏觀概念一般由實驗測定；反應(yīng)級數(shù)與計量系數(shù)無關(guān), 它可以是正整數(shù)、小數(shù)、1c數(shù)、零或無法確定。如：v 21k2且反應(yīng)級數(shù)可變，如：Cl+Ag+vc反應(yīng)分子數(shù)反應(yīng)級數(shù)時v 當(dāng)c反應(yīng)分子數(shù)反應(yīng)級數(shù) /dt k cnRT c pAAAVnkp ndpdc /dt k cnRT c pAAAVnkp ndpdcpRT A=RTk dtn RT c RTd k (RTn-= ppccA/t kA+1. AAActtk tAAAc00(濃度)/t kA+1. AAActtk tAAAc00(濃度)(時間k ：1cc

4、t AcA=cA,0/2 c0A,1 c0 A, tt1/1/A2kk2dcA2. A+ cln cA,0ctAk k kcA,0ccAAk 1ln時間dcA2. A+ cln cA,0ctAk k kcA,0ccAAk 1ln時間-1tcA=cA,0半衰期A (cA,0 cA ln2 1t1/1/kkkc/2則有t 1k11一級反應(yīng)A反應(yīng)物只有一種 如：A D+ 3. tdt11 dcAc Akc2Acd0AkcA,0(1反應(yīng)物只有一種 如：A D+ 3. tdt11 dcAc Akc2Acd0AkcA,0(1At k 111速率常數(shù)量綱為(濃度)1(時間t11半衰期A2二級反應(yīng)。反應(yīng)物有兩

5、種的情況B= cBAcA+t 0t=t-二級反應(yīng)。反應(yīng)物有兩種的情況B= cBAcA+t 0t=t- dcA kc 1 11t kc A AA=BD cB A+反應(yīng)物有兩種的情況t 0cA,0 kc t=td(cA,0 y) BD cB A+反應(yīng)物有兩種的情況t 0cA,0 kc t=td(cA,0 y) d-dy) 1dy k(cy)cy)cdA,0A,0c1k的量綱: (濃度) -1(時間) -k t(cA,0 cB,0 =A+n微分式cnAAA 1 1 kttkA+n微分式cnAAA 1 1 kttk積分式nn1 n(n cA,c0111k t(n1)的量綱(濃度)1-n (時間-AA,

6、0半衰期 1A2111k(nc2n半衰期 1A2111k(nc2n t1/(n 1)kcn1A ,。1/A,0ct動力學(xué)數(shù)據(jù), 求取速率方程中的常數(shù) k 和 n。1. k0 Atlnlnkt lnct動力學(xué)數(shù)據(jù), 求取速率方程中的常數(shù) k 和 n。1. k0 Atlnlnkt ln1lnk1tcA 1 t 1 t 1 1 kt k2ccAcc0t 1ln k1tcA111k2 t cc0t 1ln k1tcA111k2 t cA2. v Algv 2. v Algv nlgcA lgklg v lg v/vlg c/cn 3. ( )0Ak令B )，tB：n( k 1/3. ( )0Ak令B

7、)，tB：n( k 1/1+lgtlg ) B1-tlg1) B+lg1四dlnk (Arrhenius)方程若視Ea與溫度無關(guān)dlnk Elnk lnk Aexp aRT 四dlnk (Arrhenius)方程若視Ea與溫度無關(guān)dlnk Elnk lnk Aexp aRT 1 1 lgln k2.303RR 140400kJmol1k250250kJ40400kJmol1k250250kJmol1Ea=100kJmol-k2/k1 = k2/k1 =Ea=150kJmol-k2/k1 = k2/k1 = 400K300K低溫時升溫的效果更明顯，lnk隨T的變化率與T2活化能越高, 則反應(yīng)速率

8、對溫度越敏感溫度越高反應(yīng)速率1. 對峙（可逆）AB0cA,0 xAt= t=cA,0（1-1. 對峙（可逆）AB0cA,0 xAt= t=cA,0（1-xA k A的凈消耗率 kc c1 1 AB0k c )kAt=t=cA,0 cA,0cA,AB0k c )kAt=t=cA,0 cA,0cA,k kc)cA,1 k (c c) k cc即(k 1Ac當(dāng)k1 k1時即為簡單一級反應(yīng)的速率方程。cA,e = 0 k 1cAk k dcBB k dcdt dcCA (kkA1dt k2cA CdtdccAt(kk12ck k dcBB k dcdt dcCA (kkA1dt k2cA Cdtdcc

9、At(kk12cc0AA,t lncA,0k2k1 k2cck2k當(dāng)k E2二、典型題精中E1E22. 在恒溫300K密閉容器中，發(fā)生氣相反應(yīng)A(g)+B(g)D(g)，測得其速率方程為 2. 在恒溫300K密閉容器中，發(fā)生氣相反應(yīng)A(g)+B(g)D(g)，測得其速率方程為 dpA /dt kpA pBA(g)和B(g)，其體積比為l：1，初始總壓力為200kPa。若反應(yīng)進行了10 min，測得總壓力為150 kPa，試求該反應(yīng)在該溫度的速率常數(shù)以及反應(yīng)再進行10 min時容器內(nèi)總壓力為多少？反應(yīng)進行10min，即t=20min反應(yīng)進行10min，即t=20min3. 某反應(yīng)A產(chǎn)物，在40時，轉(zhuǎn)化率達20%需15 min，若初始物質(zhì)的量濃度不變，在60%3. 某反應(yīng)A產(chǎn)物，在40時，轉(zhuǎn)化率達20%需15 min，若初始物質(zhì)的量濃度不變，在