第三章 化学反应动力学基础.pptVIP

3.1.3 平均速率与瞬时速率 3.2.3 浓度与时间的定量关系 N2O5在CCl4中的分解速率方程为： lnc-t 关系应为直线 半衰期： 由Ea计算反应速率系数 例题： N2O5(g)?2NO2 (g) +1/2O2(g) 已知：T1=298.15K, k1=0.469×10-4s-1 　　　T2=318.15K, k2=6.29×10-4s-1 求：Ea及338.15K时的k3。 3.4.4 反应机理与元反应 反应机理:化学反应过程中经历的真实反应步 骤的集合 元反应:由反应物一步生成生成物的反应,没有可用实验方法检测到的中间产物 意义:通过实验一旦证实某一有确定反应物和生成物的反应为元反应,　就可以根据化学反 应计量方程式直接写出其速率方程式, 如 则 为元反应 复合反应:由两个或两个以上的反应组合而成的总反应。在复合反应中,可用实验检测到中间产物的存在,但它被后面的一步或几步反应消耗掉(与副反应或副产物不同) 如: 为由下列两步组成的复合反应 (快) (慢) 反应机理的研究是一个十分复杂而艰难的任务，其意义在于：若清楚反应是如何进行的，则可以有效控制反应的快慢，以获得期望产物。一般的过程是：采用分子光谱等研究手段检测反应过程中的中间产物,据此推断反应历程，再以实验获得的速率方程验证，一个合理的反应机理应满足： 全部元反应的加和应为化学计量反应方程式 由反应机理得出的速率方程应与实验所得一致 例题 一氧化氮被还原为氮气和水: 根据光谱学研究提出的反应机理是: 依据这一反应机理推断其速率方程式,并确定相关物种的反应级数 (快,　平衡) (慢) (快) k1 k2 k1 k-1 解:按照速率控制步骤(最慢的一步) 是中间产物，根据第一步的快速平衡， 该反应对NO是二级反应, 对 是一级反应 代入 则 §3.5 催化剂与催化作用 催化剂:存在少量就能加快反应而本身最后并 无损耗的物质。 催化作用的特点 ： ①只能对热力学上可能发生 的反应起作用 ②通过改变反应途径以缩短达到平衡的时间 ④只有在特定的条件下催化剂才能表现活性 ③通过改变催化剂可以改变反应方向 催化剂对反应活化能的影响 活化能降低使活化反应分子数增加 均相催化、多相催化和酶催化 均相催化:催化剂与反应物种在同一相中的催 反应 多相催化: 催化剂与反应物种不属于同一物相 的催化反应 酶催化:以酶为催化剂的反应 特点:①高效 ②高选择性 ③条件温和 * * 第三章 化学反应动力学基础 §3.1 化学反应速率的概念 §3.2 浓度对反应速率的影响 —速率方程式 §3.3 温度对反应速率的影响 —Arrhenius方程式 §3.4 反应速率理论和反应机理简介 §3.5 催化剂和催化作用 3.1.1 化学反应的转化速率 3.1.2 定容反应的反应速率 如果体积不变 §3.1 化学反应速率 对于一般的化学反应： aA + bB yY + zZ 对于定容的气相反应 3.2.1 化学反应速率方程式 40℃，CCl4中N2O5分解反应的υ：c( N2O5 ) §3.2 浓度对反应速率的影响—速率方程式 对于一般的化学反应 　α,β---反应级数 k ---反应速率系数 零级反应 mol·L-1 ·s-1 一级反应 s-1 二级反应 (mol·L -1)-1 ·s-1 可见 （通过实验确定其值） ( ) ( ) 2 2 H c I kc c = 3.2.2 速率方程的确定—初始速率法 研究反应: 的速率方程 可知: 当反应物A的转化率为50%时所需的反应时间称为半衰期，用 表示。 对于一级反应,其半衰期为： ln 则 ln ln 零级、：一级、二级反应的速率方程总结 * t1/2 *仅适用于只有一种反应物的二级反应。 k与温度有关,T增大,一般k也增大, 但k~T不是线性关系。 反应速率方程 影响反应速率的因素有两个: k和 3.3.1 Arrhenius方程式 §3.3 温度对反应速率的影响 —Arrhenius方程 k-t