工程化学---化学动力学初步详解只是课件.ppt

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1、工程化学---化学动力学初步详解Zn(s)+Cu2+(aq)=Zn2+(aq)+Cu(s)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)，ΔrGθm(298.15K)=-237.18kJ·mol-1ΔrGθm(298.15K)=-212.55kJ·mol-1反应能自发进行，而且以显著的速度进行，原电池可以获得足够的电流点亮小灯泡。反应能自发进行，但实际上不能以显著的速度进行，在室温下即使等一万年，也难以观察到水生成。C(s)+2O2(g)=CO2(g)，ΔrGθm(298.15K)=-394.36kJ·mol-1反应能自发进行，但实际上不能以显著的速度进行，在室温下碳可以在空气中稳定地存放。

2、5.1化学反应速率Forthegeneralreaction：aA+bB=cC化学反应速率：一定条件下反应物转变成生成物的速率。表示法：单位时间内反应物浓度的降低，或单位时间内生成物浓度的增加，单位[mol·dm-3·s-1(min-1,h-1)]。-dcAdtdtdt-dcBdcCtherateis：-------or-------or------由于反应式中生成物和反应物的计量数往往不同，所以用不同物质浓度的变化来表示转化速率时，数值不一致，所以用反应进度随时间的变化来衡量表示反应速率。v=-------=--------=--------dcAa·dtb·dtc·dt-dcBdc

3、C作c–t曲线图，通过求某一时刻曲线的斜率即可得该时刻化学反应的瞬时速率v。2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)t:minc(N2O5):mol·L-101.0010.7020.5030.3540.2550.171.00.80.60.40.20.0012345c/mol/Lt/mint=1.2min，v=2.1mol·L-1·min-15.2影响化学反应速率的因素反应速率主要受浓度(或压力)、温度和有无催化剂的影响。1.浓度的影响1)Elementaryreactionandnon-elementaryreaction如果反应物分子在碰撞中一步直接转变为生成物分子，这种反应即是基

4、元反应；若不是一步转化，而要经过中间产物的形成与转化，则是非基元反应。2NO+2H2=N2+2H2O2NO=N2O2(fast)N2O2+H2=N2O+H2O(slow)N2O+H2=N2+H2O(fast)Areactionisonlyasfastasitssloweststep(ratedeterminingstep).2)Therateofelementaryreaction-thelawofmassaction基元反应的反应速率与反应物浓度以方程式中化学计量系数的绝对值的乘幂的乘积成正比。基元反应的反应速率与反应物浓度关系符合质量作用定律。Thelawofmassaction：T

5、herateofanyelementaryreactionisproportionaltotheproductofthemassesofthereactionsub-stances,eachraisedtoacertainpower.Themagnitudeoftheexponentofeachmassisequaltothecorrespondingnumberofmoleculestakingpartinthereaction.Therateequation：v=k(cA)a·(cB)bForageneralelementaryreaction：aA+bB=gG+dDk：reacti

6、onrateconst=f(T,catalysts,solvent…)a.有固体或电解液参加的反应，同它们的标准态(单位浓度)不需写入。C(s)+O2(g)=CO2(g)，v=k·c(O2)。b.对气相反应，可用气体分压表示浓度。v=k’·p(A)a·p(B)b如上述反应，v=k’·p(O2)，pV=nRT，p=cRT，k=k’·RT。3)Therateequationofnon-elementaryreactionaA+bB＝cC+dDv=k·cAx·cBy由实验获得不同浓度下的v值，求出x、y的值。方法：改变物质数量比例法。解：x=1，y=2。H2PO2-(aq)+OH-(aq)=H

7、PO32-(aq)+H2(g)v=k·cx(H2PO2-)·cy(OH-)Ex.c(H2PO2-)/mol·L-1c(OH-)/mol·L-1v/mol·L-1·s-110.100.105.30×10-920.500.102.67×10-830.500.404.25×10-7v=k·c(H2PO2-)·c2(OH-)为3级反应。4)orderofreaction速率方程式中各反应物浓度项上的指数x和y称为该反应物的级数，反应的总级数