化學(xué)反應(yīng)的速率和限度節(jié)

化學(xué)反應(yīng)的速率和限度節(jié)第一頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五第二章化學(xué)反應(yīng)的速率和限度反應(yīng)速率的基本概念反應(yīng)速率的碰撞理論和過渡狀態(tài)理論反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度、壓力、溫度及催化劑的關(guān)系化學(xué)平衡及化學(xué)平衡的移動(dòng)與反應(yīng)物濃度、壓力、溫度的關(guān)系。第二頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五§2.1化學(xué)反應(yīng)速率一、化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法1平均速率化學(xué)反應(yīng)速率是指在給定條件下反應(yīng)物通過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的速率，常用單位時(shí)間內(nèi)，生成物濃度的增加或反應(yīng)物濃度的減少來表示。在定容條件下，化學(xué)反應(yīng)的平均速率是用單位內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示的。第三頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五2瞬時(shí)速率在定容的條件下，反應(yīng)的瞬時(shí)速率是用某一瞬間反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示的：瞬時(shí)速率即為濃度對(duì)時(shí)間的一階導(dǎo)數(shù)3半衰期(t1/2)反應(yīng)物消耗一半所需要的時(shí)間第四頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五二、化學(xué)反應(yīng)速率理論1化學(xué)反應(yīng)歷程和基元反應(yīng)人們把反應(yīng)物轉(zhuǎn)變?yōu)樯晌飳?shí)際經(jīng)過的途徑、步驟稱為反應(yīng)歷程或反應(yīng)機(jī)理。反應(yīng)歷程：基元反應(yīng)：由反應(yīng)物分子（或離子、原子及自由基等）直接碰撞發(fā)生作用而生成產(chǎn)物的反應(yīng)稱為基元反應(yīng)，即基元反應(yīng)為一步完成的簡(jiǎn)單反應(yīng)。由一個(gè)基元反應(yīng)組成的化學(xué)反應(yīng)稱為簡(jiǎn)單反應(yīng)。簡(jiǎn)單反應(yīng)：第五頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五由兩個(gè)或兩個(gè)以上的基元反應(yīng)組成的化學(xué)反應(yīng)稱為復(fù)雜反應(yīng)復(fù)雜反應(yīng)：復(fù)雜反應(yīng)歷程中速率最慢的基元反應(yīng)稱為復(fù)雜反應(yīng)的定速步驟。定速步驟:2化學(xué)反應(yīng)速率理論（1）有效碰撞理論反應(yīng)物分子之間的相互碰撞是反應(yīng)進(jìn)行的必要條件；碰撞中能發(fā)生反應(yīng)的一組分子首先必須具備足夠的能量，以克服分子無限接近時(shí)電子云之間的斥力，從而導(dǎo)致分子中的原子重排，即發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；第六頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五③活化分子之間的碰撞還必須在取向適當(dāng)?shù)姆轿簧喜拍馨l(fā)生有效碰撞。＊活化分子：具有較高能量能發(fā)生有效碰撞的分子稱為活化分子?；罨肿釉谌糠肿又兴嫉谋壤椿罨肿咏M所完成的碰撞次數(shù)占碰撞總數(shù)的比例，符合麥克斯韋-波爾茲曼定律：第七頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五＊活化能Ea：要使普通分子（即具有形式平均能量的分子）成為活化分子（即能量超出Ec的分子）所需的最小能量?；罨苁腔瘜W(xué)反應(yīng)的“能壘”，Ea越高，反應(yīng)越慢；Ea越低，反應(yīng)越快。Ea可以通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定。CE分子分?jǐn)?shù)%分子的能量分布曲線0活化分子Ea是決定化學(xué)反應(yīng)速率的最主要因素第八頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五＊方位因子(p):分子處于有利于反應(yīng)取向的碰撞次數(shù)占總碰撞次數(shù)的百分?jǐn)?shù)。只有能量足夠，方位適宜的分子對(duì)發(fā)生的碰撞才是最有效碰撞，也即只有能導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)的碰撞才叫有效碰撞。OCOCNOOOON無效碰撞有效碰撞OCON產(chǎn)物O反應(yīng)速率與碰撞頻率，分子有效碰撞分?jǐn)?shù)，以及方位因子有關(guān)第九頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五有效碰撞與化學(xué)反應(yīng)的比喻第十頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五（2）過渡態(tài)理論化學(xué)反應(yīng)并不是通過反應(yīng)物分子的簡(jiǎn)單碰撞完成的，在反應(yīng)物到產(chǎn)物的轉(zhuǎn)變過程中，必須通過一種過渡態(tài)，即反應(yīng)物分子活化形成活化配合物的中間狀態(tài)。主要內(nèi)容：活化配合物的特點(diǎn)是能量高、不穩(wěn)定、壽命短，它一經(jīng)形成，就很快分解；①活化配合物分解生成的趨勢(shì)大于重新變?yōu)榉磻?yīng)物的趨勢(shì)；②反應(yīng)的熱效應(yīng)Q是產(chǎn)物與反應(yīng)物所具有的能量之差。③第十一頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五A反應(yīng)物的平均能量;B活化配合物的能量;C產(chǎn)物的平均能量;Ea可看作正反應(yīng)的活化能；Ea’為逆反應(yīng)的活化能.

第十二頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五由蓋斯定律:(1)+(2):NO2+CO—>NO+CO2

若Ea>Ea’,△rH>0,吸熱反應(yīng)

若Ea<Ea’,△rH<0,放熱反應(yīng)第十三頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五小結(jié)一反應(yīng)速率的表示方法

a平均速率；b瞬時(shí)速率；c半衰期二化學(xué)反應(yīng)速率理論

1化學(xué)反應(yīng)歷程和基元反應(yīng)

a反應(yīng)歷程；b基元反應(yīng)；c復(fù)雜反反應(yīng)；d定速步驟

2化學(xué)反應(yīng)速率理論

①主要內(nèi)容；②活化分子；③活化能；④方位因子；⑤有效碰撞a有效碰撞理論

b過渡態(tài)理論主要內(nèi)容反應(yīng)吸熱、放熱的判斷方法第十四頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五Topreserveafriend,threethingsarerequired:toho