化学反应基本规律(4的).pptVIP

第三节 化学反应速率 (ΔrG化学反应可能性，但不表示速率, ΔrG (HgO)= -90.8kJ·mol-1,ΔrG(HgS)=-58.2kJ·mol-1) 化学反应的速率首先与反应本性决定。 (如煤、石油的形成要几千万年,橡胶、塑料的老化要几年;炸药的爆炸、酸碱中和、照相底片的爆光几乎在瞬间完成) 。同一反应,在不同的条件下,反应速率也不相同,如常温下钢铁氧化很慢,但在高温下就很快。 我们研究化学反应速率的目的:对有利反应,采取措施,提高生产效率,对不利反应则要降低反应速率,减少损失。 一.化学反应速率 1.定义:单位时间内反应物或产物浓度的改变。 V=△C/△t 例1.在某一定条件下,有H2和N2合成NH3反应,设开始时,[H2]=3.0mol.L-1 ,[N2]=1.0mol.L-1,3秒后,测得, ,[N2]=0.7mol.L-1,求反应速率。 解：　　　　N2 + 3H2 === 2NH3 [开始]　 　1.0 3.0 0 mol.L-1 [3s后] 　　　0.7 　[变化] 0.3 3×0.3 2×0.3 △C/△t 0.1 0.3 0.2 mol.L-1.s-1 说明：①同一反应，用不同物种浓度变化来表示，数据可以不同。 ②若均除以系数，则v可一致。 aA+bB→cC+dD V=1/a.△CA/△t =1/b.△CB/△t =1/c.△CC/△t =1/d. △CD/△t 2.平均速率 化学反应速率会随一些因素而变化，一般来说，在温度不变时，V随反应物浓度的降低而降低，因此，上述速率是在３秒内的平均速率。 3.瞬时速率 A→B V=△[A]/△t △t →0 V=lim[A]/△t =d[A]/dt 该速率为瞬时速率，可作图用切线法求得． 4.反应速率定义２ 单位体积内反应进行程度随时间的变化率 ①反应进度　　ξ＝ △n/γ(摩尔数／系数) 二．浓度对反应速率的影响 1.质量作用定律（又叫反应速率定律） 　1863年挪威化学家Guldberg和Wagge通过大量的实验认为，化学反应速率与反应物浓度有关。 如：2KIO3+5NaHSO3==NaSO4+3NaHSO4+K2SO4 +I2+H2O 淀粉变蓝所需时间t，v=1/t 改变KIO3浓度，我们发现v正比于KIO3浓度,速率与浓度在图上几乎是一条直线。 aA+bB→cC+dD v∝cxA v∝cyB v=kcxAcy 质量作用定律：反应物浓度与反应速率间的上述关系。 v=kcaAcbB (a+b)为反应级数 2NO(g)+O2(g) →2NO2(g)　　　 v=kc2NOcO2 三级反应 若非基元反应（有中间步骤） v=kcxAcyB (x+y)为反应级数 由实验确定 2.关于质量作用定律的几点说明 ⑴基元反应和非基元反应 一步能完成的反应称为基元反应，又叫简单反应。 例如：SO2Cl2→SO2+Cl2 v=k[SO2Cl2] 2NO2 →2NO+O2 v=k[NO2]2 NO2+CO →NO+CO2 v=k[NO2][CO] 它们可直接应用质量作用定律 但绝大多数反应为非基元反应，例如： 2NO+2H2 →N2+2H2O v≠k[NO]2[H2]2 反应实际分两步进行 2NO+H2 →N2+2H2O2 v=k[NO2]2[H2] H2O2+ H2 →2H2O v=k[H2O2][H2] 总速率方程式比较复杂. ⑵反应级数 ① 对任一反应 mA+nB→pC+qD v=kcAxcBy 反应级数x,y表示浓度对反应速率的影响程度,由实验确定。 v1=kcAxcB1y v1/v2=kcAxcB1y/kcAxcB2y v2=kcAxcB2y =(cB1