化學動力學生工08級名師優(yōu)質課賽課一等獎市公開課獲獎課件

第四章化學動力學反應熱力學性質動力學性質298.15K，pθ

下

ΔGθ

=–237.2

kJ·mol-1<0

可自發(fā)進行

Kθ

=3.79×1041

幾乎能夠反應完全298.15K，pθ

下

ΔGθ

=–35.02

kJ·mol-1<0

可自發(fā)進行

Kθ=1.38×106

反應比較完全298.15K，pθ

下數月未見有水生成反應速率極慢但加少許催化劑(Pt,Ni)后很快完成298.15K，pθ

下數十分鐘即達平衡反應速率很快方向和程度能不能進行詳細過程怎么樣進行始態(tài)終態(tài)第1頁1主要任務：

（1）研究濃度、溫度、催化劑等原因

對反應速率影響。（2）說明化學反應所經歷詳細步驟(反應機理)目標：為了控制化學反應按所需時間、速率進行，以滿足生產與科研要求。第2頁2第一節(jié)基本術語1.

化學反應速率(rate

)

單位時間內反應物或產物濃度改變對化學反應N2+3H2==2NH3

定義為

1:3:2––第3頁32.質量作用定律基元反應

aA+dD==gG+hH反應體系內物質濃度與反應速率關系式4.

速率常數

k

它大小直接反應化學反應進行快慢

k是一個主要動力學參數

5.反應級數

n

速率方程中濃度指數之和(0,1,2,分數等)

3.

速率方程它大小表示反應物濃度對反應速率影響程度濃度第4頁4

基元反應:由反應物一步改變直接得到生成物反應

復合反應:由若干基元反應組成反應

反應分子數:參加基元反應反應物微粒數（分子、原子、

離子或自由基）第5頁5第二節(jié)簡單級數反應動力學特征一級、二級反應常見；零級反應不常見微分方程定積分：動力學方程①線性關系lncA~t②kA計算及單位③第6頁6碳放射性同位素14C在自然界樹木中含量基本保持為總碳量1.10×10-13%。某考古隊在一山洞中發(fā)覺一些木頭燃燒灰燼，經測定其14C含量為8.79×10-14%。14C衰變屬一級反應，半衰期為57。計算此古跡距今約有多少年？第7頁7簡單級數反應動力學特征小結表零級二級一級半衰期k計算式及單位線性關系動力學方程(定積分式)動力學方程(不定積分式)級數lnc~t第8頁8反應級數確定1.嘗試法

2.初速率法3.孤立法計算法：將試驗測得c~t

數據代入各級反應動力學方程，看哪個算得k值靠近于常數(2)作圖法：依據各級反應所滿足線性關系作圖，看哪個圖形靠近于直線？？第9頁9

某抗菌素A注入人體后，在血液中展現簡單級數反應。假如將其注射0.5g，然后在不一樣時間t

測其在血液中濃度cA，得以下數據：

(1)確定反應級數,(2)計算速率常數k

及半衰期(3)臨床試驗表明，為確保藥效，該抗菌素在血液中濃度cA不能低于0.37mg/100ml,問幾小時后注射第二針？t/h481216cA/(mg/100ml)0.4810.3270.2220.151第10頁10t/h481216cA/(mg/100ml)0.4810.3270.2220.151lncA–0.732–1.118–1.505–1.8901/cA2.0793.0584.5056.623第11頁11t/h481216cA/(mg/100ml)0.4810.3270.2220.151k10.09650.09680.0963k20.2450.3620.530k00.03850.02620.0177第12頁12一級反應,k=0.0965

h-1t2=6.72h

第13頁13簡單級數反應動力學特征小結表零級二級一級半衰期k計算式及單位線性關系動力學方程(定積分式)動力學方程(不定積分式)級數lnc~t第14頁14催化劑rcrm飽和吸附零級反應第15頁15第三節(jié)溫度對反應速率影響TrTrTr常見酶催化反應

爆炸反應

近似規(guī)則:

溫度每升高10℃，化學反應速率大約增加2~4倍

巴氏殺菌：

60~85℃，5~30min超高溫瞬時滅菌

：130~150℃，數秒

第16頁16Arrhenius（阿累尼烏斯）公式（2-89）T對平衡常數Kθ影響（2-66）T對相平衡p影響T對速率常數k影響第17頁17

活化能Ea

（activationenergy)

活化分子:反應體系中少數能量較高分子，活化分子間可發(fā)生有效碰撞。

活化能:活化分子含有能量與全部反應物分子平均能量之間差值，用Ea表示。反應物

A生成物PA*

活化分子Ea

第18頁18

某藥品若分解30%即視為無效。今測得該藥品在323K、333K、343K時速率常數分別為7.08×10-4h-1、1.70×10-3h-1、3.88×10-3h-1。(1)試計算此反應活化能，(2)298K時該藥品使用期為幾個月?第19頁19一級反應要使該藥品使用期延長至兩年，需在什么溫度下保留？？第20頁20水果在冷庫(5℃)中儲存時Vc損失速率數據以下：t/d0103060120c/mg.kg-197.491.580.867.246.21.確定反應級數及其速率常數,2.計算半衰期，3.六個月(180天)后Vc損失率為多少?

已知組成雞蛋卵白蛋白熱變性作用為一級反應，其活化能Ea約為85kJ·mol-1

,在與海平面相同高度(pθ)處沸水中“煮熟”一個雞蛋需10min，求在海拔

3km

高(0.69pθ)地域“煮熟”一個蛋需多長時間?已知水汽化熱為40.67kJ·mol-1。第21頁21第四節(jié)