《反应动力学初步》PPT课件

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1、N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△rGmθ＝－33kJ·mol-1反应自发进行。CO(g)+NO(g)=CO2(g)+½N2(g)△rGmθ＝－334kJ·mol-1反应自发进行。化学热力学判断第3章反应动力学初步热力学判断反应的方向，程度，但不判断反应时间。2021/8/121化学反应速率的定义minmol·dm-3mol·dm-3·min-1tH2O2O2-△[H2O2]/△t△[O2]/△t=B–1(ΔcB/Δt)00.80200.400.200.020.010.02400.200.300.010.0050.01600.100.

2、350.0050.00250.0502021/8/122化学反应速率：平均速率瞬时速率2021/8/123cA表示反应体系中物质A的浓度(某时刻）对于反应通式：mA+nBxC+yD2021/8/124反应速率：①某一时刻的反应速率、瞬时速率；②某一时间的平均速率③用反应中的任何物质表示反应速率，数值上都是一样的；④瞬时速率的测定可以由作图法得到。2021/8/125影响反应速率的因素内因：反应的活化能大小外因：浓度、温度、催化剂2021/8/126浓度对化学反应速率的影响CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋ＮＯ(g)由实验得出2021/8/12

3、7mA+nBxCk:称为反应的速率常数1．基元反应：对于简单反应，反应物分子在有效碰撞中经过一次化学变化就能转化为产物的反应。2．基元反应的化学反应速率方程式：可由质量作用定律描述。2021/8/1283．反应级数基元反应mA+nBxC=kcAmcBnm+n表示该反应级数。对于物质A是m级反应，对物质B是n级反应4．反应级数的意义：①表示反应速率与物质的量浓度的关系；②零级反应表示反应速率与反应物浓度无关2021/8/1295．反应的速率常数k称为反应的速率常数:①可理解为当反应物浓度都为单位浓度时的反应速率；②k由化学反应本身决定，是化学反应

4、在一定温度时的特征常数；③相同条件下，k值越大，反应速率越快；④k与反应物的浓度无关。2021/8/1210速率常数的单位零级反应:=kcA0k的量纲为mol·dm-3·s-1一级反应:=kcA；k的量纲为s-1二级反应:=kcA2k的量纲为mol3·dm-1·s-12021/8/12117．非基元反应的速率方程式不能只根据反应式写出其反应速率方程，必须根据实验测定的结果及验证，推断反应的反应机理;复杂的非基元反应→分成若干个基元反应→反应最慢的一步作为控制步骤；最慢的一个反应就控制了该复杂反应的反应速率。6．非基元反应：反应物分子需经几步

5、反应才能转化为生成物的反应。2021/8/1212各种级数的反应一、零级反应AB是零级反应相当于Y=aX+b型直线方程；c—t，得一直线，直线斜率的负值是速率常数kk的单位：dm-3·mol·s-12021/8/1213一级反应AB是一级反应Y=aX+b型直线方程；lgcAt呈线性关系k的单位：s-12021/8/1214半衰期：当时，反应所需时间t=t1/2是反应物消耗了一半的时间，称为反应的半衰期。2021/8/1215当反应物A的转化率为50%时所需的反应时间称为半衰期，用表示。对于一级反应,其半衰期为:则这一方法常被用于考古研究，例如测

6、定埃及古墓的年代。美国科学家利比（LibbyW.F.）因发明利用测定放射性碳同位素14C确定地质年代法（放射性碳素）获1960年诺贝尔奖。http://en.wikipedia.org/wiki/Willard_Libbyhttp://en.wikipedia.org/wiki/Radiocarbon_dating1908~1980二级反应ABk的单位：(dm3·mol-1)·s-12021/8/1217三级反应ABk单位(dm3·mol-1)2·s-1较少出现三级反应2021/8/1218级数零级一级二级速率定律υ=kυ=kcAυ=kc2A速率

7、方程cA=-kt+c0AlncA=-kt+lnc0A与t成直线cAlncA关系的函数速率常数与直斜率=-k斜率=-k斜率=k线斜率的关系半衰期t1/2=t1/2=t1/2=温度对化学反应速率的影响1．Arrhenius(阿仑尼乌斯)公式A：反应的频率因子，对确定的化学反应是一常数，A与k同一量纲；Ea：反应活化能；R：0.008314kJ·mol-1·K-1T：热力学温度2021/8/12202．阿仑尼乌斯公式的应用求出任一温度下反应的k值①作图法2021/8/1221根据题给数据,求算反应2N2O52NO2＋O2(g)的活化能。T/K33732

8、7316308298273k/s-11.66×10-34.99×10-34.53×10-41.51×10-43.72×10-58.32×