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哈伯认为若能使反应气体在高压下循环加工，并从这个循环中不断地把反应生成的氨分离出来，则这个工艺过程是可行的。于是他成功地设计了原料气的循环工艺。这就是合成氨的哈怕法。 氮气和氢气的混和气体在这就是在600oC的高温、200个大气压和锇为催化剂的条件下合成氨。 大学化学——化学热力学基础全文共82页，当前为第64页。 1.3.1 反应速率的含义和表示方法 1.3 化学反应速率 大学化学——化学热力学基础全文共82页，当前为第65页。 表达式 υ= ? -1(B) dCB / dt 反应速率： 指化学反应的快慢。表示单位时间单位体积反应组分的改变量。 t/s c 产物 反应物 3H2 (g) + N2 (g) = 2NH3 (g) υ= ? -1 (N2) dCN2 / dt = ? -1 (H2) dCH2 / dt = ? -1 (NH3) dCNH3 / dt 单位: mol ·dm -3 ·s -1 注意：反应速率应是瞬时速率， 是浓度对时间的变化率。 ?B为化学计量数，对反应物取负、生成物取正。CB为反应体系中B物质的浓度，t为时间。 大学化学——化学热力学基础全文共82页，当前为第66页。 (基)元反应: 反应物分子直接碰撞而发生的反应。 质量作用定律: 恒温下, 基元反应的反应速率与反应物浓度的乘积成正比(浓度项指数就是各组分的化学计量数)， 基元反应 aA + bB = dD + eE 速率方程式 υ= k CAa CBb 反应级数 n = a + b 反应速率常数 k (1)单位由反应级数而定; (2)与浓度无关 , 是温度的函数; (3)与催化剂有关。 （即反应物化学计量数之和） 大学化学——化学热力学基础全文共82页，当前为第67页。 复杂(复合)反应: 多个(基)元反应组成的反应。 复杂反应 υ= k CA? CB? 反应级数 n = ? + ? 注意 :质量作用定律只适用于(基)元反应 2N2O5(g) 4NO2(g) + O2(g) N2O5(g) NO3(g) + NO2(g) NO3(g) NO2(g) + 1/2O2(g) 慢 快 整个反应: υ=υ1 = k 1C (N2O5) 一级反应 （n由实验来确定） 大学化学——化学热力学基础全文共82页，当前为第68页。 解：其速率方程式表示为υ= kC(A)α C(B)β 其中α≠a β≠b， 且α+β≠ a + b。 设初始A的浓度为C(Ao) 、B的浓度为C(Bo) ，初速率为υ0,则有：　 　　 υ0＝C(Ao)αC(Bo)β　　 (1) 例. 设反应aA + bB →C在恒温下，当C(A)恒定时，若将C(B)增大为原来的两倍，测得其反应速率亦增大为原来的两倍；当C(B)恒定时，若将C(A)增大为原来的两倍，测得其反应速率增大为原来的四倍。写出其速率方程式，并计算其反应级数。 大学化学——化学热力学基础全文共82页，当前为第69页。 若C(A)恒定，将C(B)增大为原来的2倍，则有： 　　 υ1＝C(Ao)α{ 2C(Bo) }β 　 (2) 若C(B)恒定，将C(A)增大为原来的2倍，则有： 　　 υ2＝ { 2C(Ao) } αC(Bo)β (3) υ1／υ0 ＝2β＝2　 β＝１ 　　　　υ2／υ0 ＝ 2α＝ 4　 α＝ 2 　　由于温度恒定，故各式中的速率常数k值均相同, 该反应的速率方程式为： υ＝ kC(A) 2C(B) n = 2 + 1 = 3 为三级反应. 大学化学——化学热力学基础全文共82页，当前为第70页。 反应速率和温度 大学化学——化学热力学基础全文共82页，当前为第71页。 1/T 阿仑尼乌斯(Arrhenius)公式： 指数式 k = A e-Ea/RT