化学反应速率142反应速率与浓度的关系143反应速.ppt

《化学反应速率142反应速率与浓度的关系143反应速.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、1.4.1化学反应速率1.4.2反应速率与浓度的关系1.4.3反应速率与温度的关系——阿仑尼乌斯公式1.4.4催化剂对反应速率的影响1.4.5反应速率理论与活化能1.4.6几种类型的化学反应1.4化学反应速率反应转化速率为：==B-1等容：υ=/V=B-1=B-1·表示反应中任何一种物质B的浓度cB随时间t的变化率。1.4.1化学反应速率B对于化学反应：0=ΣνBB·反应速率υ(rateofreaction)常用的单位为：mol·dm-3·s-1υ=B-1表示反应的瞬时速率υ=B-1表示反应的平均速率对于同一化学反应，不论用什么物质浓度的变化来表示该反应的速率，数值

2、都是一样的。例如:N2+3H2=2NH3起始浓度c/mol·dm-31.03.002秒后浓度c/mol·dm-30.82.40.4求该反应在2秒时的化学反应速率。解：或1.4.2反应速率与浓度的关系1.反应速率的经验方程对反应:aA+bB=yY+zZ速率方程式为：υ=k.c(A).c(B)—A物质的反应级数(orderofreaction)—B物质的反应级数(orderofreaction)+=n反应的总级数(overallorderofreaction)k：反应速率系数(ratecoefficientofreaction)其单位与反应的总级数有关k=k的物理意义：给

3、定温度下各反应物浓度为单位物质的量浓度时的反应速率。元反应(elementaryreaction):由一步完成的简单反应。对于元反应，在一定温度条件下，其反应速率和反应物浓度（以该物质的化学计量数的绝对值为指数）的乘积成正比。这一规律称质量作用定律(lawofmassacton)2.元反应和质量作用定律对反应:aA+bB=yY+zZ反应速率方程式为：式中：a、b—分别为反应物A和B的反应级数n=a+b—为反应的总级数例题：写出元反应NO2+CO=NO+CO2的反应速率方程式、反应的总级数和反应速率系数单位。解：根据质量作用定律：υ=k.c(NO2).c(CO)n=1+1=2反应为

4、二级反应。k的单位：mol-1·dm3·s-1复合反应:对于很多化学反应，从反应机理来看，不属于元反应，而是复杂反应。这些复杂反应往往由两个或多个元反应组成。其总反应速率实际是由各步反应中反应速率最慢的一步所决定。最慢的一步称该化学反应的速率决定步骤(rate-determiningstep)。3.复合反应的反应速率方程实验证明：2NO+2H2N2+2H2O是复合反应，机理是按下列元反应进行的:2NO+H2N2+H2O2------(1)慢H2O2+H22H2O-----------(2)快慢的一步反应是总反应的控制步骤，所以总反应的反应速率方程式取决于慢的一步为:υ=k·

5、{c(NO)}2·c(H2)例题：在800oC时，对2NO+2H2N2+2H2O进行反应速率的实验测定，数据如下：实验标号起始浓度/(mol·dm-3)起始反应速率/(mol·dm-3·s-1)16.00×10-31.00×10-33.19×10-326.00×10-32.00×10-36.36×10-331.00×10-36.00×10-30.48×10-342.00×10-36.00×10-31.92×10-3c(NO)c(H2)υ也可以通过实验数据来归纳反应速率方程式(1)写出该反应的速率方程式，指出反应的总级数；(2)计算该反应在800oC时的反应速率系数；(3)当c(

6、NO)=4.00×10-3mol·dm-3,c(H2)=5.00×10-3mol·dm-3时,计算在800C时的反应速率。解：(1)从实验标号1到2可以看出，当c(NO)保持不变时，c(H2)增加一倍，υ也增加一倍，所以υc(H2);从实验标号3到4可以看出，当c(H2)保持不变,c(NO)增加到原来的2倍时，υ增大到4倍,即υ{c(NO)}2;所以υ{c(NO)}2·c(H2)写成等式：υ=k·{c(NO)}2·c(H2)三级反应(3)υ=8.0×104dm6·mol-2·s-1×(4.00×10-3mol·dm-3)2×(5.00×10-3mol·dm-3)=6.4×

7、10-3mol·dm-3·s-1(2)将实验标号3的数据带入上式，得从中看出对复合反应：aA+bB→cC+dD其速率方程式通式为：υ=k{c(A)}x·{c(B)}yx 、y分别称为反应物A和B的反应级数x+y称为反应的总级数x 、y通过实验确定（1）通过实验确定是元反应还是复杂反应；（2）反应速率系数k：①k的大小与浓度无关，与温度T、催化剂有关。②k的单位随反应级数的不同而不同。（3）在速率方程式中不包括纯固体和纯液体。Arrhenius方程式指数形式:A—指前参量(freq