第八章 化学反应动力学

1、动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务1第八章第八章 化学动力学基础化学动力学基础动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务2动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应

2、速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务3动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务4其自发趋势很大，但反应速率很小其自发趋势很大，但反应速率很小(氢反应掉一半约需氢反应掉一半约需1025年年)动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学

3、目的任务5动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务6动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务7动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率

4、方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务8动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务9 B0 BB简写为BBdnddef动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务10dtdndtddefBB1dtdnzdtdnydtdnbdtdnaZYBA1111动画动画二级

5、反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务11dtdndtddefBB1动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务12dt/V)d(ndtdVBB11dtdcBB1动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率

6、测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务13 2dt)dc(N 31 2dt)dc(Hdt)dc(NH321 动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务14 dtdcAA dtdcYY动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目

7、的任务动力学目的任务15注意注意：如果反应式中：如果反应式中A和和Y计量系数不同，计量系数不同，A和和 Y 数值不相等。数值不相等。dtdcdtdcYYAA11YYAA dtdcAA dtdcYY动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务16补充说明补充说明：动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反

8、应速率方程动力学目的任务动力学目的任务17动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务18ct动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务19动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活

9、化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务20研究表明，通常所写的化学反应方程式绝大多研究表明，通常所写的化学反应方程式绝大多数并不代表反应实际进行的历程。数并不代表反应实际进行的历程。动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务21动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法

10、反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务22动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务23动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务24动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定

11、法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务25bBaAckc 动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务26BAAcckdtdc21动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务2722IHckc 动画动画二级反应二

12、级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务2822IHckc 2/1Cl22ckcH222121BrHBr/BrH/ckcckc动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务29动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应

13、速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务30动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务31动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务3222IHckc 2/1Cl22ckcH222121BrHBr/Br

14、H/ckcckc动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务33l 任何一个反应级数都是由实验确定的。l 基元反应可以直接应用质量作用定律。因此，单分子反应即为一级反应，双分子反应即为二级反应，三分子反应即为三级反应。只有这三种情况。l 复合反应不仅有一级、二级、三级反应，还可以有零级、分数级如1/2级、3/2级等反应，甚至速率方程中还会出现反应产物的浓度项。l 反应级数的大小表示了浓度对反应速率的影响程度，级数越大，则反应速率受

15、浓度影响越大。动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务34bBaAckc 动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务35313113nnAabAB/ mol dms/ (mol d( dc /m)s/dt)k(momcl dc)动画动画二级反应二级反应反应级数测

16、定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务363Y1ckdtdcA3Y121ckcckBAcBAKccckk23Y11/BAAcckdtdc21动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务37cBKckkB11/ B0BB动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级

17、反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务38动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务39动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务4022IHckc 动画动画二级反应二级

18、反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务41AAkcdtdckdtcdcAA一、一级反应（一、一级反应（first order reaction）ktecc0Aktccln0Aktccln A0或动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务42k2ln2ln10021/cckt/一、

19、一级反应一、一级反应AAkcdtdcktcclnA0BktcAln动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务430A0Acccx一、一级反应一、一级反应ktccln A0代入ktx-11ln A可得动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务44一、一级反应一、一级

20、反应)p(Okdt)p(Od22 C)c(FeC)c(Fe 33kdtd2262228886RaRn dc(Ra) kc(Ra)dt粒子，动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务45一、一级反应一、一级反应动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务46一、一级反

21、应一、一级反应动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务47一、一级反应一、一级反应动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务48BAAckcdtdc二、二级反应二、二级反应dtkcdc2ktcc011tcckdtcdc020Bktc101cB 2Acc ABkc

22、若动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务49二、二级反应二、二级反应ktcc011Bktc10002111211kc)c/c(kt/动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务50)xb)(xa (kdt)xa (ddtdcA二、二级反应二、二级反应)xb)(x

23、a (kdtdxkdt)xb)(xa (dxkt)xb(ax)-b(alnb)(a1kdtdxxbxaa)(b111动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务51txbaxab)()(lntxbaxabba )()(ln1txbxa lnktxbaxabba)()(ln)(1二、二级反应二、二级反应动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反

24、应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务52二、二级反应二、二级反应22IHckc 2HIkc 动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务53CBAAcckcdtdc三、其他级数反应三、其他级数反应BAAckcdtdc23AAkcdtdc3cckdtdktcc211202动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化

25、能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务54202123kct/ktcc211202三、其他级数反应三、其他级数反应动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务55kdtdc/mol dm-3s-1tccdtkdc00ktcc0kct202/1三、其他级数反应三、其他级数反应动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速

26、率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务56三、其他级数反应三、其他级数反应222121BrHBr/BrH/ckcckc动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务57kt)c/cln(001kc2032kc01k cln2k0clnktcA1 lnkt1-x动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测

27、定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务58四、反应级数的测定四、反应级数的测定 动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务59cctk01ln1 02111cctk)(100cctk 20231121cctk四、反应级数的测定四、反应级数的测定 动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化

28、能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务60四、反应级数的测定四、反应级数的测定 将实验数据分别作将实验数据分别作lnct、1/ct、1/c2t、ct图图哪个图得直线则相应的级数就是反应级数。哪个图得直线则相应的级数就是反应级数。动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务61四、反应级数的测定四、反应级数的测定 以以x/(a-x) 对对t 作图，斜率为作图，斜率为ak。kt)xa (ax

29、a1xa1动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务62002kc12lnk021ck20323ck四、反应级数的测定四、反应级数的测定 动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务63四、反应级数的测定四、反应级数的测定 动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级

30、数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务64ccn)(tt/002121ln1ln1) /ln()/ ln(002/12/1ccttn四、反应级数的测定四、反应级数的测定 动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务653999.21)10.1/5 .0ln()4280/885ln(n30008.31)4

31、8.2/10.1ln()885/174ln(n四、反应级数的测定四、反应级数的测定 1) /ln()/ ln(002/12/1ccttn动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务66202/123kct四、反应级数的测定四、反应级数的测定 1231232202/1)(0.014 )()5 .0(42802323sdmmolsdmmolctk动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应

32、反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务67nkcdtdccnklnlndtdcln四、反应级数的测定四、反应级数的测定 动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务68四、反应级数的测定四、反应级数的测定 动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反

33、应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务69四、反应级数的测定四、反应级数的测定 动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务70动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务71动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius

34、公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务72动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务732lnRTEdTkda动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务74-

35、/=aE RTk Ae211211lnTTREkka2lnRTEdTkdaBRTEkaln动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务75lnk1/ TBRTEkaln动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反应反应速率测定法反应速率测定法活化能活化能反应速率表示法反应速率表示法反应速率方程反应速率方程动力学目的任务动力学目的任务76211211aln()EkkR TT设活化能与温度无关，根据两个不同温度下的 k 值，可求活化能。动画动画二级反应二级反应反应级数测定反应级数测定Arrhenius公式公式一级反应一级反