温度对反应速率的影响ppt课件.ppt

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1、§11.4温度对反应速率的影响,活化能4.1范特霍夫近似规则如果不需要精确的数据或数据不全，可用范特霍夫规则大略估计出温度对反应速率的影响例题：若某一反应A→B近似地满足范特霍夫规则。今使这个反应在两个不同的温度下进行，且起始浓度相同，并达到同样的反应程度（即相同的转化率），当反应在390K下进行时，需要10分钟。试估计在290K进行时，需要多少时间？解题：这是一个未知级数的反应，只能从n级反应通式找k与T的关系由于初始浓度与反应程度都相同，所以得到：若取范特霍夫规则中的低限§11.4温度对反应速率的影响,活化能4.1范特霍夫近似规则4.2阿伦尼乌斯方程

2、(1)微分形式(2)指数形式Ea称反应的活化能，单位J·mol-1或kJ·mol-1，它是反应的一个重要特性常数A称指前因子，它与速率常数有相同的单位，可以认为是高温时k的极限值从指数形式中可以直观地看到，活化能和温度都在指数项上，它们的一点改变都将大大地影响反应速率常数的值§11.4温度对反应速率的影响,活化能4.1范特霍夫近似规则4.2阿伦尼乌斯方程(3)定积分形式(4)不定积分形式定积分形式用于在Ea、k1、k2、T1、T2五个量中知道任意四个求第五个根据不定积分形式，若有一系列的不同温度下的k值，可作lnk-1/T图，得一直线，由直线的斜率和截距可

3、求得活化能和指前因子例题：恒容气相反应A(g)-→D(g)的速率常数k与温度T具有如下关系式：（1）确定此反应的级数；（2）计算此反应的活化能；（3）欲使A（g）在10min内的转化率达到90%，则反应温度应控制在多少度？解题：（1）因为速率常数的单位为时间单位的倒数，所以此反应为一级反应将不定积分形式与题目所给经验式相比较，得（2）根据阿伦尼乌斯方程的不定积分形式：（3）欲求t=10min时转化率x=0.9所对应的反应温度，需根据一级反应速率方程积分形式求对应的速率常数§11.4温度对反应速率的影响,活化能4.3活化能(1)活化能的物理意义下述基元反应的

4、进行过程为了克服新键形成之前的斥力和旧键断裂之前的引力，两个相撞的分子必须具有足够大的能量，达到一种化学键新旧交替的活化分子状态★每摩尔活化分子的平均能量与每摩尔普通分子平均能量的差值称为活化能★基元反应的活化能是反应进行必须克服的“能峰”正逆反应活化能的差值为反应的摩尔恒容反应热(2)活化能与反应热的关系§11.5典型复合反应5.1对行反应（1）一级对行反应的速率方程两个或两个以上基元反应组合成的反应称复合反应，典型的复合反应有三类：对行反应、平行反应和连串反应正、逆两个方向同时进行的反应称对行反应，又称对峙反应当反应达平衡时，A的浓度不随时间t而变对行反

5、应的热力学平衡常数是正、逆反应动力学速率常数之比§11.5典型复合反应5.1对行反应（1）一级对行反应的速率方程（2）一级对行反应的速率方程的积分形式结果代入上式得：§11.5典型复合反应5.1对行反应（1）一级对行反应的速率方程（2）一级对行反应的速率方程的积分形式（3）一级对行反应的动力学特征★ln(cA-cA,e)与t成直线关系，并由直线斜率求得(k1+k-1)的值。结合K=k1/k-1,可分别求出k1和k-1★当cA-cA,e=1/2(cA,0-cA,e)时，求得t1/2=ln2/(k1+k-1)又可将cA-cA,e=ΔcA称为距平衡浓度差，所以在一

6、级对行反应中距平衡浓度差ΔcA对时间的变化率符合一级反应的规律§11.5典型复合反应5.1对行反应5.2平行反应（1）一级平行反应的速率方程由相同的反应物同时进行不同的反应而得到不同的产物，这种类型的反应称平行反应Ak1k2BC（2）一级平行反应速率方程的积分形式§11.5典型复合反应5.2平行反应（1）一级平行反应的速率方程（2）一级平行反应的速率方程的积分形式（3）一级平行反应的动力学特征★lncA与t成直线关系，并由直线斜率求得(k1+k2)的值。★结合k1/k2=cB/cC可分别求出k1和k2★t1/2=ln2/(k1+k2)§11.5典型复合反应5

7、.2平行反应（4）提高一级平行反应选择性的方法平行反应中生成主要产物的反应称主反应，其余反应称副反应为提高cB/cC之比值，可采取两种办法：★当Ea,1>Ea,2时，降低温度可以使cB/cC增大，不过这样做使反应速率降低，不利于提高生产率；当Ea,1

8、：总的反应速率常数所以（2）式可以写成：将（1）对T