化学反应的方向速率和限度1ppt课件

1、第第3 3章章 化学反响的方向、速率和限制化学反响的方向、速率和限制学习要求学习要求1.了解化学平衡的概念，了解平衡常数的意义，掌握有关化了解化学平衡的概念，了解平衡常数的意义，掌握有关化学平衡的计算。学平衡的计算。2.熟习有关化学平衡挪动原理。熟习有关化学平衡挪动原理。3.掌握浓度、温度、催化剂等要素对化学反响速度的影响，掌握浓度、温度、催化剂等要素对化学反响速度的影响，并能运用活化能和活化分子的概念加以解释。并能运用活化能和活化分子的概念加以解释。4.学会计算规范形状下反响自在能和熵的变化。学会计算规范形状下反响自在能和熵的变化。5.学会运用自在能变化判别化学反响的方向学会运用自在能变化判

2、别化学反响的方向, 了解平衡常数了解平衡常数Kc,Kp与与G的关系。的关系。 3.1 3.1 化学平衡化学平衡 化学动力学化学动力学 是研讨化学反响的速度、影响反响速度是研讨化学反响的速度、影响反响速度的要素以及反响的机理。的要素以及反响的机理。热力学热力学 研讨物理或化学变化中能量的相互转化和热研讨物理或化学变化中能量的相互转化和热的影响要素如温度对转化的影响。特别是研讨在的影响要素如温度对转化的影响。特别是研讨在指定条件下一个变化自动进展的能够性自发性，指定条件下一个变化自动进展的能够性自发性，从而确定变化的方向和范围。但热力学不能处理变化从而确定变化的方向和范围。但热力学不能处理变化的速

3、度问题。的速度问题。化学热力学化学热力学 研讨化学变化中能量的相互转化和热的研讨化学变化中能量的相互转化和热的影响要素如温度对转化的影响。影响要素如温度对转化的影响。3.1.1 可逆反响和化学平衡可逆反响和化学平衡1.可逆反响可逆反响 两个相反方向的反响同时进展，使任何两个相反方向的反响同时进展，使任何一个方向的反响都不能进展究竟的化学反响。通常一个方向的反响都不能进展究竟的化学反响。通常用可逆反响符号来替代方程式中的等号来表示。用可逆反响符号来替代方程式中的等号来表示。2.2.化学平衡化学平衡 在可逆反响中正逆反响速度相等时，体系各在可逆反响中正逆反响速度相等时，体系各组份的相对量不随时间而

4、改动的形状。组份的相对量不随时间而改动的形状。化学平衡的特征化学平衡的特征 建立平衡的条件是正逆反响速度相等。建立平衡的条件是正逆反响速度相等。建立平衡的标志是各物质浓度不随时间而改动。建立平衡的标志是各物质浓度不随时间而改动。化学平衡是动态平衡。各物质相对量虽然坚持不变，但物化学平衡是动态平衡。各物质相对量虽然坚持不变，但物质间的交换一直在进展着。质间的交换一直在进展着。3.1.2 3.1.2 化学平衡常数化学平衡常数化学平衡定律化学平衡定律 在一定温度下，某个可逆反响到达平在一定温度下，某个可逆反响到达平衡时，产物浓度系数次方的乘积与反响物浓度次衡时，产物浓度系数次方的乘积与反响物浓度次方

5、的乘积之比是一个常数。对于反响方的乘积之比是一个常数。对于反响: :aA+bB=dD+eEaA+bB=dD+eE在一定温度下到达平衡时，反响物和产物的平在一定温度下到达平衡时，反响物和产物的平衡浓度有如下关系。衡浓度有如下关系。( (推导见物理化学推导见物理化学) )DdEe/(AaBb)=KcDdEe/(AaBb)=Kc 代表平衡浓度，与通常代表平衡浓度，与通常( (初始和未达平衡初始和未达平衡时的时的) )浓度浓度(c)(c)表示有区别。表示有区别。KcKc称为平衡常数称为平衡常数例例: :合成氨的反响合成氨的反响N2+3H2 = 2NH3N2+3H2 = 2NH3在某温度下各物质的浓度在

6、某温度下各物质的浓度平衡是平衡是:N2=3molL-1,H2=9molL-:N2=3molL-1,H2=9molL-1,NH3=4molL-11,NH3=4molL-1求该反响的平衡常数和求该反响的平衡常数和N2N2、H2H2的初始的初始浓度。浓度。解：求平衡常数解：求平衡常数KcKcKc=NH32/(N2H23)=16/(3Kc=NH32/(N2H23)=16/(393)=7.3293)=7.3210-310-3求求N2N2、H2H2的初始浓度。的初始浓度。N2+3H2N2+3H2 = 2NH3= 2NH3反响反响1 1摩尔摩尔N2N2同时需同时需3molH23molH2生成生成2molNH

7、32molNH3N2N2+ +3H2 = 2NH33H2 = 2NH3平衡平衡 3molL-1 3molL-19molL-19molL-14molL-14molL-1初始初始 (3+2) (3+2)(9+6)(9+6)0 0即：即：5 515150 0答答:Kc=7.32:Kc=7.3210-3,10-3,初始初始N2N2、H2H2为为5 5、15molL-115molL-1。n书写平衡常数的规那么：书写平衡常数的规那么：n假设反响中有固体和纯液体参与，它们的浓度假设反响中有固体和纯液体参与，它们的浓度不应写在平衡关系式中。如：不应写在平衡关系式中。如：nCaCO3(s)=CaO(s)+CO2

8、(g)CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)nKc=CO2Kc=CO2nCO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(l)CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(l)nKc=CO/(CO2H2)Kc=CO/(CO2H2)n稀溶液中进展的反响，如有水参与，水的浓度稀溶液中进展的反响，如有水参与，水的浓度也不用写在平衡关系式中。如：也不用写在平衡关系式中。如：nCr2O72-+H2O=2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O=2CrO42-+2H+nKc=CrO42-2H+2/Cr2O72-Kc=CrO42-2H+2/Cr2O72- 对于气体反响，写平衡常数关系式，除可以用平衡时的

9、对于气体反响，写平衡常数关系式，除可以用平衡时的浓度表示外，也可以用平衡时各气体的分压表示。如：浓度表示外，也可以用平衡时各气体的分压表示。如： N2+3H2=2NH3 可写出两个平衡常数关系式可写出两个平衡常数关系式 Kc=NH32/(N2H23) Kp=p2(NH3)/p(N2)p3(H2) p(NH3)、p(N2)、p(H2)为平衡时各气体的分压力。为平衡时各气体的分压力。n平衡常数表达式的物理意义：平衡常数表达式的物理意义：n一定温度下，每个平衡反响都有本人特征的平衡常数。一定温度下，每个平衡反响都有本人特征的平衡常数。n平衡常数只随温度变化而变化虽然是浓度表达式，平衡常数只随温度变化

10、而变化虽然是浓度表达式，不随变化途径、反响方向、反响物的初始浓度大小的而改不随变化途径、反响方向、反响物的初始浓度大小的而改动而改动。动而改动。n平衡常数表达式代表在给定温度下体系到达平衡的条件。平衡常数表达式代表在给定温度下体系到达平衡的条件。n平衡常数的大小代表平衡混合物中产物所占比例的多少。平衡常数的大小代表平衡混合物中产物所占比例的多少。n平衡常数表达式表示体系的动态关系。平衡常数表达式表示体系的动态关系。3.1.3 3.1.3 有关平衡常数的计算有关平衡常数的计算一、转化率一、转化率 平衡转化率平衡转化率 平衡时已转化了的某反响物的量平衡时已转化了的某反响物的量与转化前该反响物的量之

11、比。与转化前该反响物的量之比。二、多重平衡规那么二、多重平衡规那么 某个反响可以表示为两个或多个反响的总和。某个反响可以表示为两个或多个反响的总和。那么总反响的平衡常数等于各个分步反响的平那么总反响的平衡常数等于各个分步反响的平衡衡常数之积。常数之积。 如：知如：知973K973K时下述反响：时下述反响：SO2(g)+0.5O2(g)=SO3(g)SO2(g)+0.5O2(g)=SO3(g)K1=20K1=20 NO2(g)=NO(g)+0.5O2NO2(g)=NO(g)+0.5O2K2=0.012K2=0.012 求反响：求反响：SO3(g)+NO2(g)=SO3(g)+NO(g)SO3(g

12、)+NO2(g)=SO3(g)+NO(g)的的KcKc。解：。解：由多重平衡规那么：由多重平衡规那么： Kc=K1K2=20Kc=K1K2=200.012=0.240.012=0.24 注：一切平衡常数必需在同一温度下，由于注：一切平衡常数必需在同一温度下，由于K K随随温度而变化；温度而变化； 假设反响假设反响3=3=反响反响2-2-反响反响1 1那么那么K3=K2/K1K3=K2/K1。.化学平衡的挪动化学平衡的挪动平衡挪动原理：假设改动平衡系统条件之一，如平衡挪动原理：假设改动平衡系统条件之一，如温度、压强、或浓度，平衡就向减弱这个改动的温度、压强、或浓度，平衡就向减弱这个改动的方向挪动

13、。方向挪动。. .化学反响的方向和限制化学反响的方向和限制.反响的自发性反响的自发性自发过程自发过程 在一定条件下不需外力作用就能自在一定条件下不需外力作用就能自动进展的过程。动进展的过程。自发反响自发反响 一定条件下不需外力作用就能发生一定条件下不需外力作用就能发生的化学反响。的化学反响。非自发反响非自发反响 一定条件下不需外力作用就不能一定条件下不需外力作用就不能发生的化学反响。发生的化学反响。要留意：自发的反响不一定是迅速的。要留意：自发的反响不一定是迅速的。.熵与化学反响的熵变熵与化学反响的熵变一、混乱度一、混乱度 # # # # # # # A# # # # # # # # # #

14、# # # % % % % % B % % % % % % % %# % # % # % # % # % # % # % # % # % # % # % # % # % # % # % # % # % # % 始态始态终态终态初态有较高的初态有较高的“有序性；混合后有序有序性；混合后有序性就降低了，也就是说混合过程中气体存在性就降低了，也就是说混合过程中气体存在形状的形状的“混乱度添加了。混乱度添加了。(统计热力学上统计热力学上用用代表混乱度代表混乱度)。再如，一合火柴散落在。再如，一合火柴散落在地上，火柴头总是趋向于混乱陈列。地上，火柴头总是趋向于混乱陈列。二、熵二、熵(S)熵是体系混乱度的

15、量度，它与内能及焓一样是熵是体系混乱度的量度，它与内能及焓一样是体系的一个重要的热力学性质，是一个形状函数。体系的一个重要的热力学性质，是一个形状函数。(统计热力学中统计热力学中S=kln，k为玻尔兹曼常数，为玻尔兹曼常数，1.3810-23)体系的混乱度越低，有序性越高，熵值就越低。体系的混乱度越低，有序性越高，熵值就越低。如：冰的熵值为如：冰的熵值为S冰冰=39.33JK-1mol-1水的熵值为水的熵值为S水水=69.91JK-1mol-1水汽的熵值为水汽的熵值为S汽汽=189JK-1mol-1 三、规范熵三、规范熵在在1.01105Pa压力下，压力下，1mol纯物质的熵值叫做纯物质的熵值

16、叫做规范熵，规范熵，ST。热力学第三定律定义：热力学第三定律定义：在在0K时，任何物质完美晶体或纯真单质的熵值时，任何物质完美晶体或纯真单质的熵值为零。为零。虽然熵与焓一样都是物质的形状函数，并皆为虽然熵与焓一样都是物质的形状函数，并皆为广度性质。但熵与它们又有所不同，就是普通热力广度性质。但熵与它们又有所不同，就是普通热力学数据表中给出的是学数据表中给出的是1.01105Pa和和298K的规范熵的规范熵而不是生成熵，并且纯真单质的规范熵不等于零。而不是生成熵，并且纯真单质的规范熵不等于零。四、化学反响的熵变四、化学反响的熵变有了各物质的规范熵数值后，就可以方便地求算有了各物质的规范熵数值后，

17、就可以方便地求算化学反响的熵变了，如：化学反响的熵变了，如：aA+bB dD+eE rS=dSD+eSE-aSA-bSB即即 rS=S产物产物-S反响物反响物例：求反响：例：求反响：2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)的规范熵变。的规范熵变。查表：查表：S(HCl)=187JK-1mol-1S(H2)=130JK-1mol-1S(Cl2)=223JK-1mol-1 rS=130 + 223 - 2187 rS=-21JK-1mol-1答：规范熵变为答：规范熵变为-21JK-1mol-1五、熵五、熵(S)与熵变与熵变rS的性质的性质熵熵S与物态有关与物态有关,对于同一种物质对于同一种物质S固

18、固S液液S气。气。熵熵S与分子的组成有关，对于不同的物质，其组成分与分子的组成有关，对于不同的物质，其组成分子越复杂，熵就越大，而简单分子的熵就小。子越复杂，熵就越大，而简单分子的熵就小。熵与体系物质的量有关，熵与体系物质的量有关，n越大熵值越大。越大熵值越大。熵变熵变(rS)与体系中反响前后物质的量的变化有关，与体系中反响前后物质的量的变化有关，(n总总)假设包含有气体的反响，主要看假设包含有气体的反响，主要看n(g)，n(g)正值越大，正值越大，rS就正值越大，就正值越大，n(g)=0时体时体系的熵变化不大。系的熵变化不大。n熵熵(S)是随温度升高而增大的，但熵变是随温度升高而增大的，但熵

19、变( rS)值却随值却随温度的改动变化不大，普通也可以不思索温度对反响温度的改动变化不大，普通也可以不思索温度对反响熵变的影响。熵变的影响。n熵熵(S)是随体系压力的增大而减小，这是由于压力加是随体系压力的增大而减小，这是由于压力加大体系的有序程度加大，熵就减小。而普通反响的大体系的有序程度加大，熵就减小。而普通反响的 rS值却随压力的改动，变化不大。值却随压力的改动，变化不大。n熵的特点：熵的特点：n某形状熵值的绝对值可求，而且有明确的物理意义，某形状熵值的绝对值可求，而且有明确的物理意义，即是体系在此形状的混乱度即是体系在此形状的混乱度()大小的量度。大小的量度。n熵不是能量项，单位是熵不

20、是能量项，单位是JK-1mol-1。. . .吉布斯自在能吉布斯自在能一、规范生成自在能一、规范生成自在能 与焓类似，用与焓类似，用 rGrG表示规范形状表示规范形状的自在能变化的自在能变化 fGfG。一纯物质的一纯物质的 fGfG是在是在1.011.01105Pa105Pa下由最稳定单质下由最稳定单质生成生成1mol1mol物质时，反响的自在能变化。并且规定最稳定单物质时，反响的自在能变化。并且规定最稳定单质的质的 fGfG为零。在水溶液中离子的为零。在水溶液中离子的 fGfG是指定是指定H+(aq)H+(aq)的的 fGfG为零的根底上求得的。热力学数据表中给的普通为零的根底上求得的。热力

21、学数据表中给的普通是是298K298K时的生成自在能时的生成自在能( ( fGfG) )其单位是其单位是kJmol-1kJmol-1。注注: :逆过程逆过程 G G与正过程的与正过程的 G G数值相等，符号相反。数值相等，符号相反。假设一个反响是多个反响的和，总反响的假设一个反响是多个反响的和，总反响的 rGrG等等于各反响于各反响 G G之总和。之总和。二、判别一个反响进展的方向时，假设：二、判别一个反响进展的方向时，假设： rG0rG0rG0反响不自发进展反响不自发进展 rG=0rG=0平衡形状平衡形状当当 rG0rG0时时( (产物的产物的GG反响物的反响物的G)G)该反响就自动向生该反

22、响就自动向生成产物的方向进展，在反响中反响物不断减小而产物不成产物的方向进展，在反响中反响物不断减小而产物不断添加，断添加，G G为广度性质，当为广度性质，当G G反响物反响物=G=G产物即产物即 rG=0rG=0时反时反响就不再朝一个方向进展了，这就是化学反响的限制，响就不再朝一个方向进展了，这就是化学反响的限制，即化学平衡。即化学平衡。对于一个化学反响都有一个规范自在能变化值。如：对于一个化学反响都有一个规范自在能变化值。如： aA+bBaA+bB dD+eEdD+eE rGrG =d=d fGfG D+eD+e fGfG E-aE-a fGfG A-bA-b fGfG B B 例：求反响

23、例：求反响 4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l)的的 rG，并指出反响能否是自发的。，并指出反响能否是自发的。解：查表得解：查表得H2O的的 fG=-237kJmol-1NO的的 fG=86.6kJmol-1NH3的的 fG=-16.5kJmol-1O2的的 fG=0kJmol-1 rG=4(86.6)+6(-237)-4(-16.5)=-1010.8(kJmol-1)吉布斯自在能是形状函数，吉布斯自在能是形状函数，rG只决议于始态和只决议于始态和终态。而与过程无关，和焓一样，同样适用于盖斯定律。终态。而与过程无关，和焓一样，同样适用于盖斯定律。当温度发生变化时当温度发生

24、变化时rH和和rS变化不很大，而变化不很大，而rG那么变化较大。那么变化较大。假设反响物或产物不处在规范形状下假设反响物或产物不处在规范形状下rG的数值的数值也与也与rG不同。如：不同。如：CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) T(K) 298 673 1073 1273rG(105Pa) +130 +71 +7 -25rG(103Pa) +119 +50 -35 -75可看出在非规范形状下，可看出在非规范形状下，CaCO3能够在较低温度能够在较低温度下分解。下分解。每一个过程都有其特定的每一个过程都有其特定的 G、 H、 S。而对于化。而对于化学反响来说，学反响来说， rG决议化学反

25、响自发进展的方向；决议化学反响自发进展的方向； rH是化学反响时能量的变化；是化学反响时能量的变化； rS是化学反响时混乱度的是化学反响时混乱度的变化。它们之间有什么联络？变化。它们之间有什么联络？吉布斯亥姆霍兹二人各自独立地证明了它们之间吉布斯亥姆霍兹二人各自独立地证明了它们之间有如下关系：有如下关系： G= H-T S因因 H和和 S随温度的变化它们变化较小，在无机化随温度的变化它们变化较小，在无机化学中可做近似处置。即学中可做近似处置。即 rG(T)= rH(298K)-T rS(298K)如在规范形状下：如在规范形状下： rG(T)= rH(298K)-T rS(298K). . .

26、化学反响限制的判据化学反响限制的判据由上面的由上面的rG(T)=rH(298K)-TrS(298K)公式可得以下结果：公式可得以下结果：类型类型 H S G反应的自发性反应的自发性1234-+-+-+永远是永远是-永远是永远是+受温度影响受温度影响受温度影响受温度影响永远自发永远自发永远非自发永远非自发温度低时自发温度低时自发温度高时自发温度高时自发例：求规范形状下例：求规范形状下CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的分解温度的分解温度? rH(298K)=178.3kJmol-1 rS(298K)=160.4JK-1mol-1 解解:由公式由公式 rG(T)= rH(298K)-T

27、rS(298K) 当当 rG(T)0时，分解反响即可发生。即：时，分解反响即可发生。即： rH(298K)-T rS(298K)0 rH(298K)1112K答：温度大于答：温度大于1112K石灰石将分解。石灰石将分解。. . 化学反响速率化学反响速率. . .化学反响速率的概念化学反响速率的概念一、反响速率的概念一、反响速率的概念. . 化学反响速度化学反响速度 用单位时间内反响物浓度的减用单位时间内反响物浓度的减少或生成物浓度的添加来表示的少或生成物浓度的添加来表示的: :单位用单位用molL-molL-1s-11s-1、molL-1min-1molL-1min-1、molL-1h-1mo

28、lL-1h-1。如如:某给定温度下某给定温度下,在密闭容器中氮气与氢气反响生在密闭容器中氮气与氢气反响生成氨成氨,各物量变化浓度如下各物量变化浓度如下: N2 + 3H2 2NH3起始起始 (mol/L) 1.0 3.0 03秒后浓度秒后浓度(mol/L) 0.7 2.1 0.6计算该反响速度。计算该反响速度。(反响速度为正值反响速度为正值)解解: )sL(mol1 . 03)0 . 17 . 0(1 -1 -2Nv且存在着且存在着:)sL(mol3 . 03) 0 . 31 . 2(1 -1 -2Hv)sL(mol2 . 03) 06 . 0(1 -1 -3NHv3222131NHHNvvv

29、随反响的不断进展，由于反响物的浓度不断随反响的不断进展，由于反响物的浓度不断减少，生成物的浓度不断添加，因此，大部分减少，生成物的浓度不断添加，因此，大部分化学反响都不是等速进展的，因此上述所计算化学反响都不是等速进展的，因此上述所计算的反响速度是该段时间内的平均反响速度。的反响速度是该段时间内的平均反响速度。.瞬时速度瞬时速度 在某一瞬间的反响速度或化学在某一瞬间的反响速度或化学反响在某一时辰的真正速度。反响在某一时辰的真正速度。即上述反响的瞬时速度可表示为：即上述反响的瞬时速度可表示为：dtdvNN22dtdvHH22dtdvNHNH33三个速度不同且有：三个速度不同且有：dtddtddt

30、dNH21H31N322对于反响对于反响aA + bB dD+eEdtdedtdddtdbdtdaE1D1B1A1二、化学反响速度的实验测定二、化学反响速度的实验测定某种物质在化学反响过程中不同时间下的某种物质在化学反响过程中不同时间下的浓度数据做浓度数据做c-t曲线曲线如如: 2N2O54NO2+O2由实验数据画图然后做恣意一点的切线。由实验数据画图然后做恣意一点的切线。这样即可求得恣意浓度时的瞬时反响速度。这样即可求得恣意浓度时的瞬时反响速度。再根据再根据c-v做图，即可得到速率方程。做图，即可得到速率方程。. . .反响速率实际简介反响速率实际简介随着反响进展的时间的延伸，反响随着反响进

31、展的时间的延伸，反响常数减小，即反响减慢。为了阐明反响的常数减小，即反响减慢。为了阐明反响的快慢及其影响要素，目前提出了两种实际：快慢及其影响要素，目前提出了两种实际：碰撞实际和过渡态实际。碰撞实际和过渡态实际。一、碰撞实际的根本要点：一、碰撞实际的根本要点：反响是经过反响物分子彼此碰撞而发生的，反响是经过反响物分子彼此碰撞而发生的，其中能发生反响的碰撞称为有效碰撞。其中能发生反响的碰撞称为有效碰撞。发生有效碰撞的分子称为活化分子。活化分发生有效碰撞的分子称为活化分子。活化分子的百分数越大，有效碰撞数越多，反响子的百分数越大，有效碰撞数越多，反响速率也越大。速率也越大。n实验活化能或实验活化能

32、或ArrheniusArrhenius活化能活化能 活化分子所具有的活化分子所具有的平均能量平均能量(E(E* *) )与整个反响物分子的平均能量与整个反响物分子的平均能量(E)(E)之差之差称为活化能称为活化能(Ea)(Ea)。nEa=E Ea=E * *-E-E活化能的物理含义在于：由反响物到产物所要跨越的活化能的物理含义在于：由反响物到产物所要跨越的“能量妨碍能量妨碍活化能越大，活化分子数就越小，反响物分子的有效活化能越大，活化分子数就越小，反响物分子的有效碰撞就越少，反响速率就越少。不同的化学反响有不碰撞就越少，反响速率就越少。不同的化学反响有不同的活化能，活化能由实验测定。同的活化能

33、，活化能由实验测定。普通化学反响的活化能在普通化学反响的活化能在60kJmol-1240 kJmol-1。活化能小于。活化能小于40kJmol-1的反响化学反响速度的反响化学反响速度很大。活化能大于很大。活化能大于400kJmol-1的反响化学反响速度很的反响化学反响速度很慢。活化能大小是物质构造的反映。慢。活化能大小是物质构造的反映。如：以下合成氨反响的活化能为如：以下合成氨反响的活化能为N2g+3H2g2NH3gEa=330kJ/mol该反响的该反响的G=-33.28kJ/molH=-92.38kJ/mol这阐明这阐明298.15K规范形状时合成氨仍可以自发进展规范形状时合成氨仍可以自发进

34、展G0且假设进展且假设进展,可放出热量可放出热量92.28kJ/mol。但是它的活化能高达但是它的活化能高达330kJ/mol致使氮和氢的活化分致使氮和氢的活化分子百分数很小，有效碰撞也极少，反响速率极小。子百分数很小，有效碰撞也极少，反响速率极小。由此可见，要实现某些能自发进展的反响，活化能由此可见，要实现某些能自发进展的反响，活化能是个值得思索的重要要素。是个值得思索的重要要素。二、过渡态实际二、过渡态实际由反响物到产物的反响过程，必需经过一种过渡由反响物到产物的反响过程，必需经过一种过渡形状形状,即反响物分子活化构成活化配合物的中间形即反响物分子活化构成活化配合物的中间形状。状。如如:A

35、+BC ABC = AB+C 反响物反响物 活化配合物活化配合物 产物产物n当当C沿着沿着AB键轴方向接近时，键轴方向接近时，AB中的化学中的化学键逐渐松驰和减弱，原子键逐渐松驰和减弱，原子C和原子和原子A之间构成一之间构成一种新键，这时构成了种新键，这时构成了CAB的构型，这种过的构型，这种过渡形状的构型称为活化配合物。这种活化配合渡形状的构型称为活化配合物。这种活化配合物位能很高，所以很不稳定，它能够重新变回物位能很高，所以很不稳定，它能够重新变回原来的反响物原来的反响物C，AB，也能够分解成产物，也能够分解成产物AC，B。n化学反响速度取决于活化配合物的浓化学反响速度取决于活化配合物的浓

36、度、活化配合物分解的百分率、活化度、活化配合物分解的百分率、活化配合物分解的速度。配合物分解的速度。一、一、 浓度对化学反响速度的影响浓度对化学反响速度的影响. . . 影响化学反响速率的要素影响化学反响速率的要素不同的化学反响有不同的速度方程和速度常数。不同的化学反响有不同的速度方程和速度常数。只需经过实验才干得到。只需经过实验才干得到。对于反响对于反响aA + bB = dD+eE其速度方程普通情况下可表示为其速度方程普通情况下可表示为:v=kAmBnm、n分别表示分别表示A和和B的浓度的指数的浓度的指数,分别称为反响物分别称为反响物A和和B的反响级数。的反响级数。m+n该反响的总反响级数

37、。该反响的总反响级数。. .反响级数反响级数速度方程中，反响物浓度的指数分别称为反响物的反速度方程中，反响物浓度的指数分别称为反响物的反响级数，其代数和称为反响的总级数。响级数，其代数和称为反响的总级数。如：如：2H2O2=2H2O + O22H2O2=2H2O + O2v=kH2O2v=kH2O2m =1m =1为一级反响为一级反响S2O82-+2I- =2SO42-+I2S2O82-+2I- =2SO42-+I2v=kS2O82-v=kS2O82-I-I-m =1,n =1,S2O82-m =1,n =1,S2O82-、I-I-分别为一级反响分别为一级反响m + n =2m + n =2即

38、整个反响为二级反响。即整个反响为二级反响。2 N O + 2 H 2 = = = N 2 + 2 H 2 Ov=kNO2H2NO为二级反响为二级反响,H2为一级反响为一级反响,总反响总反响为三级反响。为三级反响。CH3CHO=CH4+COv=kCH3CHO3/2 即为即为3/2级反响级反响反响级数不一定是整数反响级数不一定是整数,可以是分数可以是分数,也也可以为零。级数为零的反响叫零级反响。可以为零。级数为零的反响叫零级反响。即浓度变化，速度不变。确定速度方程，即浓度变化，速度不变。确定速度方程，必需以实验现实为根据。必需以实验现实为根据。例：有一化学反响例：有一化学反响aA+bB=C在在29

39、8K时，时，将将AB溶液按不同浓度混合溶液按不同浓度混合,得到以下数据。得到以下数据。A的初始浓度的初始浓度 B的初始浓度的初始浓度 初始速度初始速度 (mol/l) (mol/l) (mol/ls) 1.0 1.01.210-2 2.0 1.02.310-2 4.0 1.04.910-2 1.0 1.01.210-2 1.0 2.04.810-2 1.0 4.01.910-1求其速率方程求其速率方程?解：由解：由v=kAmBnv1=k1m1n=k=1.210-2v2=k2m1n=k2m=2.310-221103 . 2102 . 1212221mvv即即:m =1v4=k1m1n=1.210-2v5=k1m2n=4.810-2k2n=4.810-22n=4.810-2/k=4=22n =2.反响机理反响机理反响机理反响机理 化学反响阅历的途径叫做或反响历化学反响阅历的途径叫做或反响历程。程。基元反响基元反响 一步完成的化学反响。一步完成的化学反响。非基元反响非基元反响 由两个或三个基元反响构成的化学反由两个或三个基元反响构成的化学反响。响。简单反响简单反响 由一个基元反响构成的化学反响。由一个基元反响构成的化学反响。复杂反响复杂反响 由非基元反响构成的化学反响。由非基元反响构成的化学反响。.质量作用定律质量作用定律 恒温下，基元反响的反响速度与各反响物浓度系数恒温下，基