化学反应速率(无机化学核心教程)

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1、化学反应速率Rateofchemicalreaction作业：PP551，3，4，9，13CO(g)+NO(g)==CO2(g)+1/2N2(g)Kθp=1.9×1060>>500(298K)常温下，此反应基本上不能进行，为什么？CO(g)+NO(g)CO2(g)+1/2N2(g)123本章主要内容：化学反应速率和反应机制化学反应速率理论简介（难点）浓度对化学反应速率的影响（重点）温度对化学反应速率的影响（重点）催化剂对化学反应速率的影响第一节化学反应速率的表示方法一、化学反应速率想一想：可以用什么来衡量化学反应的快慢？时间变化反应物浓度减少生成物浓度增加想一想：化学反应速度与普通物体

2、的移动速度有些什么相同的地方？全程平均速度某一点的瞬时速度二、化学反应的平均速率和瞬时速度平均速率瞬时速率=－△c（反应物）△t=－dc（反应物）dtH2O2(aq)===H2O(l)+1/2O2(g)I-t(min)[H2O2]mol/LVmol/L·min00.80200.40(0-20min)0.40/20=0.020400.20(20-40min)0.20/20=0.010600.10(40-60min)0.10/20=0.0050c(H2O2)t第二节化学反应速率理论简介一、碰撞理论与活化能CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)问题：是否每一次的分之间碰撞都能生

3、成产物？1、有效碰撞理论OCHOHOCHOHHOHOCOCHOHHOHOCOCHOHAB有效碰撞——发生反应的碰撞——B弹性碰撞——不发生反应的碰撞——A什么条件下能发生有效碰撞？①需要足够的能量（动能）②有合适的方向活化分子2、活化分子与活化能EΔN/NE平E’Ea①正值，键能。活化能（activationenergy）Ea的特征：③活化分子%↑，反应速率v↑。②Ea仅与反应物本性、途径有关，与C、T无关。40kJ/mol400kJ/mol60kJ/mol250kJ/mol反应极快反应极慢二、过渡态理论简介ONO+COON···O···CO过渡态NO+CO2活化络合物fastslow

4、NO2+CONO+CO2ON···O···CO势能反应进程Ea’Ea△rHm活化能：反应的能垒。Ea↑，v↓问：正向反应是吸热还是放热？△rHm=Ea-Ea’>可逆反应AB+C，正向反应的活化能为Ea1，逆向反应的活化能为Ea2若正反应是吸热的，则Ea1Ea2练习：第三节反应机理和元反应1、CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)一步完成第一步：I2(g)2I(g)第二步：H2(g)+2I(g)2HI(g)快慢2、H2(g)+I2(g)2HI(g)一、简单反应和复杂反应元反应一步就完成的反应。复合反应由若干元反应组成反应机制反应进行的实际步骤速率控制步骤速率最小的那个元反应复合

5、反应的总速率取决于限速步骤反应物分子直接碰撞一次就能生成产物。二、元反应和反应分子数1、元反应：2、反应分子数：元反应中反应物微粒数之和。（在反应方程式中表现为反应物的系数之和）CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)双分子反应：单分子反应：CH3-CH=CH2三、质量作用定律与速率方程式1、质量作用定律：对于元反应：aA+bBdD+eE速率方程式：=kcAacBbk速率常数，与反应物本性、T、催化剂有关，与c无关。质量作用定律只适用于元反应2、速率方程式：表示反应物浓度和反应速率之间定量关系的数学式。例：2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)实验证明：=kc(N2O

6、5)反应机制：②NO3NO+O2快③NO+NO3快2NO2①N2O5NO3+NO2慢控速步骤A.元反应——由质量作用定律直接写出，复合反应——由实验确定。速率方程式的写法：B.纯固态和液态物质浓度不写入。例：C(s)+O2(g)==CO2(g)v=kc(O2)C.稀溶液中，如溶剂参与反应，可不写入。例：C12H22O11+H2O==C6H12O6+C6H12O6v=kc(C12H22O11)注意：实验测得反应：2N2O5(g)==4NO2(g)+O2(g)的速率方程为：=kc(N2O5)而不是=kc2(N2O5)，说明该反应不是元反应。实验测得反应：H2+I2(g)==2HI(g)

7、的速率方程为：=kc(H2)c(I2)能否说明该反应是元反应？3、速率常数和反应级数：=kCACB①速率常数：与反应物本性、T、催化剂有关，与C无关。②反应级数：(+)，反应速率方程式中各反应物浓度方次之和。可以是整数也可以是分数反应级数和反应分子数有何区别？练习：实验测2ICl(g)+H2(g)→I2(g)+2HCl(g)∝c(ICl)c(H2)，由此可知此反应是：A、三分子反应，二级反应B、二级反应C、双分子反应，二级反应D、