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1、第四章化学动力学简介化学动力学问题？（a）反应进行的速度如何？如何提高化学反应的速度和目标产物的选择性（催化剂）？（b）化学反应的机理是怎样的？2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)298.15K时，G=474.36kJ/mol<01.反应速率和速率定律1.1.反应速率的表示方法v==(单位：mol·s-1或mol·min-1)对于不同的反应体系，可以用vC或vP表示vC=(单位：mol·L-1·s-1或mol·L-1·h-1)vP=(单位：atm·s-1或kPa·s-1或mmHg·s-1)2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)vc=-[N2O5]/tvc’=[NO2]
2、/tvc’’=[O2]/tvP=-PN2O5/tvP’=PNO2/tvP’’=PO2/t大多数反应不是匀速反应，以上反应速率是平均速率。对于溶液中的反应（V不变）：vC对于气体反应（V和T恒定）：vC,vP例如：H2O2H2O+½O2H2O2浓度随时间变化：C0=0.80mol·L-120分钟后：C1=0.40mol·L-1v1=-(0.4–0.8)/20=0.02mol·L-1·min-1再过20分钟后：C2=0.20mol·L-1v2=-(0.2–0.4)/20=0.01mol·L-1·min-1再过20分钟后：C3=0.10mol·L-1v3=-(0.1–0.2)
3、/20=0.005mol·L-1·min-12N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)v=-d[N2O5]/dtv=d[NO2]/dtv=d[O2]/dt=t3平均速率动力学研究的是瞬时速率：2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)v=-d[N2O5]/(2dt)=d[NO2]/(4dt)=d[O2]/dt对于一个普遍的化学反应:aA+bBgG+hHv=-d[A]/(adt)=-d[B]/(bdt)=d[G]/(gdt)=d[H]/(hdt)例1：A+2B3C+4D已知：d[C]/dt=5mol·L-1·s-1求：d[A]/dt=?d[B]/dt=?d[D]/dt=?该反应的v
4、=?解:v=d[A]/dt=d[B]/(2dt)=d[C]/(3dt)=d[D]/(4dt)=5/3mol·L-1·s-1d[A]/dt=5/3mol·L-1·s-1d[B]/dt=10/3mol·L-1·s-1d[D]/dt=20/3mol·L-1·s-11.2.速率定律微分速率定律是描述浓度对反应速率的影响规律，是根据实验结果建立起来的，因此属于经验定律。aA+bBgG+hH反应的净速率v=v正–v逆反应开始阶段，产物较少，故v逆可忽略。我们研究的是初始速率，此时只有正向速率，即不考虑逆反应的速率。aA+bBP(产物)v=d[A]/(adt)=d[B]/(bdt)=k[A
5、]m[B]n微分速率定律m为反应对于反应物A的级数，n为反应对于反应物B的级数m+n为反应的级数m,n可以通过实验测定，大多数是整数或半整数：1，2，3…..;-1，-2，-3…..;0.5，1.5，-0.5，-1.5….m不一定等于a，n不一定等于bk：反应的速率常数，只与温度有关，与反应物的浓度无关，k的物理意义是：[A]=[B]=1mol·L-1时的反应速率vm,n,k求出来了，微分速率定律也就建立了。如果m>0,则[A]增加，v增加，[A]减小，v减小如果m<0,则[A]增加，v减小，[A]减小，v增加如果m=0，则改变[A]，v不变速率常数k是有单位的，反应级数不同，单位也不同一
6、级反应，k:s-1,min-1,h-1…二级反应，k:mol-1·L·s-1,mol-1·L·min-1,mol-1·L·h-1…三级反应，k:mol-2·L2·s-1,mol-2·L2·min-1,mol-2·L2·h-1…零级反应，k:mol·L-1·s-1,mol·L-1·min-1,mol·L-1·h-1…反过来，根据速率常数的单位，可以判断反应的级数！k:s-1,min-1,h-1→一级反应k:mol-1·L·s-1,mol-1·L·min-1,mol-1·L·h-1→二级反应k:mol-2·L2·s-1,mol-2·L2·min-1,mol-2·L2·h-1→三级反应k:mol
7、·L-1·s-1,mol·L-1·min-1,mol·L-1·h-1→零级反应v=d[A]/(adt)=d[B]/(bdt)=k[A]m[B]n例2:在室温下S2O82-+3I-2SO42-+I3-实验测得在不同的初始浓度条件下，有如下的速率:[S2O82-][I-]-d[S2O82-]/dtmol·L-1mol·L-1mol·L-1·min-10.0760.0602.810-50.0380.0601.410-
