第3章化学动力学与化学热力学.ppt

第三章 化学动力学与化学热力学 第三章 化学动力学与化学热力学 盐城卫生职业技术学院 王业根 第三章 化学动力学与化学热力学 化学动力学化学动力学是研究化学反应速率与反应机理的科学。 化学热力学化学热力学是研究化学反应中的能量变化、方向与限度的科学。 第三章 化学动力学与化学热力学 第一节 化学反应速率 第二节 简单级数反应 第三节 影响化学反应速率的因素 第四节 化学反应的热效应 第五节 化学反应的方向 第六节 化学反应的限度 第一节 化学反应速率 化学反应式的新形式与化学计量数 例题 例题 例题 例题 例题 反应进度 例题 当10mol N2和20mol H2混合通过合成氨塔，经过多次循环反应，最后有5mol NH3生成。试分别以如下两个反应式为基础计算反应进度。 例题 n(N2)/mol n(H2)/mol n(NH3)/mol t=0,ξ=0 10 20 0 t=t,ξ=ξ 7.5 12.5 5 例题 n(N2)/mol n(H2)/mol n(NH3)/mol t=0,ξ=0 10 20 0 t=t,ξ=ξ 7.5 12.5 5 关于反应进度 不论用反应物还是生成物的物质的量变化来计算反应进度，所得ξ的值都相同。 ξ的数值与化学反应式的书写有关。 当反应按物质的量数值为化学计量数、单位为mol进行时，反应进度ξ=1mol。 反应进度随时间的变化率 例题 当10mol N2和20mol H2混合通过合成氨塔，在10s内经过多次循环反应，最后有5mol NH3生成。试分别以如下两个反应式为基础计算反应进度随时间的变化率。 例题 n(N2)/mol n(H2)/mol n(NH3)/mol t=0,ξ=0 10 20 0 t=t,ξ=ξ 7.5 12.5 5 例题 n(N2)/mol n(H2)/mol n(NH3)/mol t=0,ξ=0 10 20 0 t=t,ξ=ξ 7.5 12.5 5 关于变化率 不论用反应物还是生成物的物质的量变化来计算反应进度随时间的变化率，所得 的值都相同。 的数值与化学反应式的书写有关。 恒容反应的反应速率 例题 在一密闭容器内，2.0mol·L-1 N2和4.0mol·L-1 H2发生化合反应，10s后NH3浓度为1.0mol·L-1 NH3。试分别以如下两个反应式为基础计算反应速率。 例题 c(N2)/(mol·L-1) c(H2)/(mol·L-1) c(NH3)/(mol·L-1) t=0,ξ=0 2.0 4.0 0.0 t=t,ξ=ξ 1.5 2.5 1.0 例题 c(N2)/(mol·L-1) c(H2)/(mol·L-1) c(NH3)/(mol·L-1) t=0,ξ=0 2.0 4.0 0.0 t=t,ξ=ξ 1.5 2.5 1.0 关于反应速率 不论用反应物还是生成物的物质的量浓度变化来计算反应速率，所得的值都相同。 r的数值与化学反应式的书写有关。 基元反应和非基元反应 基元反应由反应物分子（或离子、原子以及自由基等）直接碰撞一步完成的化学反应称为基元反应（或元反应）。 非基元反应由两个或两个以上基元反应构成的化学反应称为非基元反应（或复杂反应）。 基元反应速率方程-质量作用定律 基元反应速率方程-质量作用定律基元反应的化学反应速率与各反应物浓度（有效质量）的幂的乘积成正比。基元反应 aA(g) + bB(g) → cC(g) + dD(g) 基元反应的反应分子数 a + b 非基元反应速率方程的一般形式 非基元反应速率方程的一般形式非基元反应 aA(g) + bB(g) → cC(g) + dD(g) 非基元反应的反应级数：m + n + ··· 速率系数为：k 非基元反应速率方程的特殊形式 非基元反应速率方程的特殊形式非基元反应 aA(g) + bB(g) → cC(g) + dD(g) 非基元反应速率方程的特殊形式没有反应级数。 非基元反