普通化学第二章 化学反应速率.pptVIP

* * 第二章 化学反应速率 第一节 化学反应进度与化学反应速率 第三节 浓度对反应速率的影响 第四节 温度对反应速率的影响 第五节 催化剂对反应速率的影响 第二节 反应速率理论简介 2.1 化学反应进度与化学反应速率 一、 化学反应进度 定义：化学反应进度是表示某化学反应在一定条件下进行程度的物理量。 表示：可用反应体系中任何一种反应物或生成物在反应某一阶段中物质的量的改变与其化学计量系数的商来表示。 ? = ?n/ ? 或 d ? = dn/? 单位：mol 说明： ?：化学计量系数是指化学反应方程式中格物质的反应系数。规定产物的取正值，反应物的取负值。 例如 对化学反应： 2H2 （g） + O2（g） = 2H2O（g） 当反应进行到反应进度?时，设消耗1.0molH2，则消耗O2为0.5mol，生成H2O为1.0mol 。 求算反应进度： ? =?n（H2）/? = （-1.0mol）/（-2）=0.5mol 或 ? =?n（O2）/? = （-0.5mol）/（-1）=0.5mol 或 ? =?n（H2O）/? = （1.0mol）/（2）=0.5mol 定义：化学反应速率是反应进度随时间的变化率 二、 化学反应速率的表示方法 瞬时反应速率 平均反应速率 (mol/s) (mol/s) 如果反应在体积为V的容器中进行，则反应速率可用单位体积中反应进度随时间的变化率来表示。 得 注：CB为B的浓度，?B为物质B 的化学计量系数 单位： mol?dm–3 ? s–1 、mol?dm–3 ? min–1 、 mol?dm–3 ? h–1 或 公式: dt d / x t D D / x ) /( ) /( Vdt dn Vdt d B B n x u = = 三、瞬时反应速率得测定 化学反应速率可用作图法求得 c t A B C t’ a 测量不同时间t某一反应物或产物的一系列浓度C，作出C--- t曲线，从中求出t时刻的斜率，带入上列公式即可。 斜率= 四、反应机理 反应机理是指反应物变为生成物过程中所经历的途径，或者称为反应历程。由反应机理不同，可把反应分为： 基元反应：一步就实现的反应。 简单反应：只有一个基元反应组成的反应。 复杂反应：两个或两个以上基元反应组成。 化学反应 上述反应分二步实现，每一步均为基元反应，其中基元反应（2）速率最慢，它决定整个复杂反应的速率，称为控速步骤或速率决定步骤。复杂反应（总反应）的快慢取决定于它的快慢。 例如： H2(g) + I2(g) ＝ 2HI(g) （复杂反应） 机理： (1) I2(g) ＝ 2I? (快) 基元反应 1 (2) H2(g) + 2I? ＝ 2HI(g) (慢) 基元反应 2 2.2 化学反应速率理论 一 碰撞理论 碰撞理论是1918年Lewis（英）提出，基本要点为： 1、化学反应发生的先决条件是反应物分子间的相互碰撞。反应速率大小与分子间碰撞频率有关。 2、 碰撞总在发生，但并非所有碰撞都会引引起化学变化，只有那些能量较高的分子间碰撞才会引起化学变化。此碰撞称为有效碰撞。发生有效碰撞的分子称为活化分子。 3、活化分子间的碰撞取向要适当。 O C O O N O C N O O CO(g) + NO2(g) == CO2(g) + NO(g) 无效碰撞 有效碰撞 活化分子的平均能量与反应物分子的平均能量之差称为反应的活化能。 1、浓度对化学反应速率的影响 对于确定的化学反应，温度一定时，Ea一定，反应物质浓度升高时，反应物质粒子总数增加，活化分子总数增加，反应速率增大。 2、温度对化学反应速率的影响 对于确定的化学反应，浓度一定时，反应物质粒子总数一定，反应温度升高时，反应物质粒子总数不变，能量较高的分子（活化分子）的比例增加，反应速率增大。 3、催化剂对化学反应速率的影响 催化剂可以改变化学反应历程， 降低Ea。增加活化分子白分比 由图可以看出： Ea正 ＞ Ea’ Ea逆 AB+C E A+BC