节 化学动力学基础PPT学习教案

1、会计学1节节 化学动力学基础化学动力学基础这是由于，化学热力学只讨论反应的可能性、趋势与程度，却不讨论反应的速度。第1页/共33页物质的量的变化量（nBn终-n始）。第2页/共33页rcB/t式中cB参与反应的物质B在t时间内发生的浓度变化。取绝对值的原因是反应速率不管大小，总是正值。第3页/共33页第4页/共33页即即vN2O5或或v=kN2O5此式称为此式称为N2O5的反应速率方程的反应速率方程,k为比例系数。为比例系数。即即N2O5=1mol/时时,v=k。所以所以k的物理意义为的物理意义为单位浓度时的反应速度单位浓度时的反应速度。k大则大则v大大,k小则小则v小小,k与浓度无关温度升高

2、则与浓度无关温度升高则k增增大大第5页/共33页第6页/共33页第7页/共33页第8页/共33页第9页/共33页A的初始浓度的初始浓度 B的初始浓度的初始浓度 初始速度（初始速度（mol/ls） 1 . 0 1 . 01.210-2 2 . 0 1 . 02.310-2 4 . 0 1 . 04.910-2 1 . 0 1 . 01.210-2 1 . 0 2 . 04.810-2 1 . 0 4 . 01.910-1求其速率方程求其速率方程?第10页/共33页21103 . 2102 . 1212221mvv即即:m=1v4=k1m1n=1.210-2v5=k1m2n=4.810-2k2n=

3、4.810-22n=4.810-2/k=4=22n=2第11页/共33页第12页/共33页nnvv221221ClCl221221ClCllglgvvn 050.010.0lg1026.4102 .1lg325 .130.045.03131COCOlglgvvm 1050.010.0lg100.6102.1lg32第13页/共33页第14页/共33页)exp(RTEaAk取对数:ARTEaklnln1ARTEaklg30. 2lg1所以可看出Ea、R、A为常数。所以lgk或lnk与1/T 成线性关系。第15页/共33页斜率斜率=314. 8EaREa斜率314. 8Ea截距截距=lnA通过测定

4、通过测定NO2CO体系在不同温度下的体系在不同温度下的k可做可做lnk1/T图图得到斜率是得到斜率是-1.610104Ea=-8.314（-1.61104）=1.34105（Jmol-1）Ea=1.34kJ/mol第16页/共33页则则:ARTEaklgln22ARTEaklgln11)()11(lnln21122112TTTTREaTTREakk)(ln211212TTTTREakk上式中，上式中，Ea的单位为的单位为Jmol-1第17页/共33页第18页/共33页H+H2O2H3O2+ （快反应）快反应）H3O2+ H+H2O2 （第一个基元反应的逆过程，第一个基元反应的逆过程， 快反应）

5、快反应）H3O2+Br- H2O+ HOBr (慢反应慢反应)HOBr+ H+Br- H2O+ Br2 (快反应快反应）由由4个基元反应组成个基元反应组成第19页/共33页第20页/共33页第21页/共33页第22页/共33页OHHOH2223kH3O2+=kH+H2O2v=kkH+H2O2Br-=kH+H2O2Br-即：为一个三级反应即：为一个三级反应第23页/共33页第24页/共33页一、碰撞理论和过渡态理论一、碰撞理论和过渡态理论随着反应进行的时间的延长，反应常数减小，即反随着反应进行的时间的延长，反应常数减小，即反应减慢。为了说明反应的快慢及其影响因素，目前提出应减慢。为了说明反应的快

6、慢及其影响因素，目前提出了两种理论：碰撞理论和过渡态理论。了两种理论：碰撞理论和过渡态理论。1、碰撞理论的基本要点：、碰撞理论的基本要点：反应是通过反应物分子彼此碰撞而发生的，其中反应是通过反应物分子彼此碰撞而发生的，其中能发生反应的碰撞称为有效碰撞。能发生反应的碰撞称为有效碰撞。发生有效碰撞的分子称为活化分子。活化分子的发生有效碰撞的分子称为活化分子。活化分子的百分数越大，有效碰撞数越多，反应速率也越大。百分数越大，有效碰撞数越多，反应速率也越大。活化分子较一般分子的能量高，活化分子所具有活化分子较一般分子的能量高，活化分子所具有的平均能量的平均能量(E*)与整个反应物分子的平均能量与整个反

7、应物分子的平均能量(E)之差，之差，称为实验活化能或称为实验活化能或Arrhenius活化能，简称活化能活化能，简称活化能(Ea)。Ea=E*-E第25页/共33页活化能越大，活化分子数就越小，反应物分子活化能越大，活化分子数就越小，反应物分子的有效碰撞就越少，反应速率就越少。不同的化学的有效碰撞就越少，反应速率就越少。不同的化学反应有不同的活化能，活化能由实验测定。反应有不同的活化能，活化能由实验测定。一般化学反应的活化能在一般化学反应的活化能在60kJmol-1240 kJmol-1。活化能小于活化能小于40kJmol-1的反应化学反应速的反应化学反应速度很大。活化能大于度很大。活化能大于

8、400kJmol-1的反应化学反应速的反应化学反应速度很慢。活化能大小是物质结构的反映。度很慢。活化能大小是物质结构的反映。第26页/共33页第27页/共33页第28页/共33页化学反应速度取决于活化配合物的浓度、活化学反应速度取决于活化配合物的浓度、活化配合物分解的百分率、活化配合物分解的速度化配合物分解的百分率、活化配合物分解的速度。第29页/共33页2KClO3MnO2KClO232+SO2SO3V2O522+O2如如:催化剂为什么能改变化学反应速度呢？许多实验催化剂为什么能改变化学反应速度呢？许多实验测定指出，催化剂之所以能加速反应。是因为它参与测定指出，催化剂之所以能加速反应。是因为它参与了变化过程，改变了原来反应的途径，降低了反应的了变化过程，改变了原来反应的途径，降低了反应的活化能。活化能。第30页/共33页A+KAK 活化能为活化能为E1AK+BAB+K 活化能为活化能为E2由于由于E1、E2均小于均小于Ea，所以反应速度加快了。所以反应速度加快了。由于加入催化剂有些反应可加快的步骤是惊人的由于加入催化剂有些反应可加快的步骤是惊人的。如如:HI分解反应，若反应在分解反应，若反应在503K进行，无催进行，无催化剂