【5A版】无机化学-化学反应速率.ppt

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1、第三章化学反应速率第一节反应速率的表示方法一、化学反应速率的表示方法1.定义：在体积一定的密闭容器中的反应，经常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。2.单位：mol.L-1.时间-1mol.L-1.s-1、mol.L-1.min-1或mol.L-1.h-1。速率都为正值。3.平均速率＝1.5×10-3mol.L-1.S-1起始2.1000mol.L-1100秒后1.950.300.075mol.L-12N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)＝2:4:1∴对于一般化学反应aA+bB→gG+hH,则有：或4.瞬时速率若将观察

2、的时间间隔无限缩小，平均速率的极限值即为化学反应在t时的瞬时速率（用作图的方法可求出反应的瞬时速率）：ct反应物初速率很重要一、速率定律：浓度对化学反应速率的影响第二节影响反应速率的因素在一定温度下,增加反应物的浓度可以增大反应速率。白磷在纯氧气中和在空气中的燃烧(一)速率定律1.定义：在一定温度下，化学反应的速率与各反应物浓度幂的乘积成正比。反应：aA+bB＝gG+hHv=kcAmcBn（或称“速率方程”）2.反应速率常数v=kcAmcBn速率方程中的k称为速率常数。k的物理意义：k在数值上等于各反应物浓度均为1mol·L-1时的反应速率。

3、与反应物浓度无关，与反应物本质及温度有关。k的单位？3.反应级数m+n:该反应的总反应级数。v=kcAmcBnA的反应级数B的反应级数因此,反应级数可以为整数、零，也可以是分数。例：一些反应的速率方程与反应级数化学方程式速率方程反应级数2N2O＝2N2+O22H2O2＝2H2O+O2H2+Cl2＝2HClH2+I2＝2HI2H2+2NO＝N2+2H2Ov=kCN2O0=kv=kCH2O2v=kCH2CCl21/2v=kCH2CI2v=kCH2CNO2013/223P42-例3-1反应级数和反应速率常数单位的互推二、温度对反应速率的影响温度每升

4、高10K，反应速率大约扩大二到四倍阿仑尼乌斯公式,1889年阿仑尼乌斯(Arrhennius)一般温度范围内,温度改变对Ea与A影响微小.eEaRTk=Alnk=+lnAEaRTlgk=+lgAEa2.303RT指前因子频率因子活化能eEaRTk=A(2)温度升高，活化分子数增加，有效碰撞显著增多，反应速率越快。在一定温度下，活化能越小，则速率常数k就越大，因此反应速率大。(3)无论对于吸热反应还是放热反应,升高温度时反应速率均提高.一、基元反应与非基元反应(1)基元反应：反应物一步就直接转变为生产物的反应。例：2N2O(g)=2N2(g)

5、+O2(g)CO(g)+H2O(g)＝H2(g)+CO2(g)(2)非基元反应：需两步或两步以上完成的反应。例：反应H2+I2=2HI是由两步组成的第三节反应机理①I22I快反应②H2+2I→2HI慢反应(3)反应分子数（由实验测定，针对基元反应）定义：基元反应中，直接参加反应的粒子（包括分子、原子和离子）的数目之和。a.单分子反应：SO2Cl2＝SO2+Cl2b.双分子反应：2N2O＝2N2+O2c.三分子反应：2NO+H2＝N2O+H2OH2+2I＝2HI(4)质量作用定律对于基元反应aA+bB＝gG+hH,则有：v=kcAacBb(称

6、“质量作用定律”)例：基元反应NO2+CO＝NO+CO2则有：v=kcNO2cCO反应分子数=a+b基元反应的反应级数和反应分子数相等。注意，基元反应：反应分子数=反应级数m＝a且n＝b，不一定是基元反应；m≠a或（和）n≠b，非基元反应。对于非基元反应，它的反应级数必须由实验确定。复杂反应：H2(g)+I2(g)→2HI(g)I2I+I快H2+2I→2HI慢★对于基元反应，根据质量作用定律可直接写出其速率方程式，确定其反应级数，反应级数和反应分子数相等★对于非基元反应，它的速率方程式必须由实验确定，从而反应级数也必须由实验确定。不存在反应分

7、子数。小结反应级数与反应分子数的区别反应级数反应分子数使用范围任何反应基元反应取值整数、分数或负数1，2，3与反应物系数的关系不一定相等相等二、限速步骤2N2O5＝4NO2+O2反应机制为:N2O5＝NO2+NO3(慢，速率控制步骤)NO3＝NO＋2NO2(快)N2O5＋NO＝2NO2+O2(快)NO2速率方程式为v=kcN2O51为何反应速率千差万别，例爆炸、胶片的感光、地层深处煤和石油的形成等？反应物如何转变成产物？一、碰撞理论反应物分子间的相互碰撞是发生化学反应的先决条件。2HI(g)=H2(g)+2I(g)HI气体T=556KC=1.

8、0mol/L相碰即起反应，v1＝1011mol.L-1.S-1实际测定值，v2＝3.5×10-7mol.L-1.S-1第四节反应速率理论简介条件：有效碰撞（、）。方