第11章化学动力学课件

物理化学化学学院周建敏mmczjm@126.com祝大家学习愉快，天天进步！主讲：联系电话:短号：69779办电：2923571长号Q:530018104电子邮箱:祝大家学习愉快，天天进步！物理化学化学学院周建敏mmczjm@126.c1新作业第六章作业：1、2、3、9、11、19

练习：7、17、20、21、22第七章作业：5、11、14、25、26、28、29

练习：1、7、13、16、19、24、27第十章作业：2、4、9、10、14、17

练习：5、7、15第十一章作业：1、6、11、22、25、29、32、34、46

练习：2、3、8、21、26、27、45第十二章作业：9、10、13、15

练习：5、11、12、17新作业第六章作业：1、2、3、9、11、192积分法微分法半衰期法孤立法平行反应对峙反应连续反应链反应一级反应化学动力学物理化学电子教案—第十一章祝大家学习愉快，天天进步！积分法微分法半衰期法孤立法平行反应对峙反应连续反应链反应一级3绪论物理化学中的两个基本问题：(1)变化的方向？(2)变化的速率？--是平衡的问题，热力学范畴。--是变化的速率及机理问题，动力学范畴。1、化学动力学研究的内容①化学动力学研究化学反应的速率以及各种因素，包括浓度、温度、催化剂、溶剂、光照等对化学反应速率影响的规律；②研究化学反应经历哪些具体步骤，即所谓反应机理。祝大家学习愉快，天天进步！绪论物理化学中的两个基本问题：(1)变化的方向？(4化学动力学是研究化学反应速率和反应机理的学科通过动力学的研究,可以知道①如何控制反应条件，提高主反应的速率，以增加化工产品的产量。②如何抑制或减慢副反应的速率，以减少原料的消耗，减轻分离操作的负担，并提高产品的质量。化学动力学能提供如何避免危险品的爆炸、材料的腐蚀或产品的老化、变质等方面的知识；还可为科研成果的工业化进行最优设计和最优控制，为现有生产选择最适宜的操作条件。绪论祝大家学习愉快，天天进步！化学动力学是研究化学反应速率和反应机理的学科通过动力52、化学动力学与化学热力学的关系化学热力学—研究物质变化过程的能量效应及过程的方向与限度，即有关平衡的规律；解决物质变化过程的可能性。但无法预料反应能否真的发生？反应的速率如何？反应的机理如何？化学动力学—研究完成该过程所需要的时间以及实现这一过程的具体步骤，即有关速率的规律；解决如何把这种可能性变为现实性。绪论祝大家学习愉快，天天进步！2、化学动力学与化学热力学的关系化学热力学—研究物质变化6①对化学反应的研究,动力学和热力学是相辅相成的。即在一定条件下，热力学认为不可能的过程，就不用进行动力学研究。但过程的可能性与条件有关，可通过改变条件，使原来条件下热力学上不可能的过程成为可能。②动力学比热力学要复杂的多，还不很成熟。③为研究方便，动力学将反应分非均相反应及均相反应，动力学基础中着重讨论均相反应。绪论祝大家学习愉快，天天进步！①对化学反应的研究,动力学和热力学是相辅相成的。绪论祝大7§11.1化学反应的反应速率及速率方程1.反应速率的定义反应的化学计量式：依时计量学反应非依时计量学反应反应步骤中存在着中间物，而且随反应的进行，中间物的浓度逐渐增加，则此类反应随中间物浓度逐渐积累，将不符合总的计量式.反应不存在中间物，或虽有中间物，但其浓度甚微可忽略不计，则此类反应的反应物和产物将在整个反应过程中均符合一定的计量关系祝大家学习愉快，天天进步！§11.1化学反应的反应速率及速率方程1.反应速率的定义8§11.1化学反应的反应速率及速率方程对于非依时计量学反应，反应进度x定义为转化速率：单位：与反应组分B的选取无关，但与计量式写法有关；广度量-与系统大小有关。特点：祝大家学习愉快，天天进步！§11.1化学反应的反应速率及速率方程对于非依时计量学反9§11.1化学反应的反应速率及速率方程(基于浓度的)反应速率：单位：恒容反应(V为常数)：在本章余下的讨论中，如无特别说明，均假定反应在恒容条件下进行。与反应组分B的选取无关，但与计量式写法有关；强度量。特点：对反应祝大家学习愉快，天天进步！§11.1化学反应的反应速率及速率方程(基于浓度的)反应10§11.1化学反应的反应速率及速率方程反应物的消耗速率，产物的生成速率A、B的消耗速率Y、Z的生成速率为研究方便常采用下面两种定义表示反应进行的速率反应物的消耗速率与产物的生成速率的值与选择的物质B有关。祝大家学习愉快，天天进步！§11.1化学反应的反应速率及速率方程反应物的消耗速率，11§11.1化学反应的反应速率及速率方程

对恒温、恒容的气相反应，可用各组分的分压随时间的变化率来表示反应速率。若为理想混合气体，则有pB=cBRT，得祝大家学习愉快，天天进步！§11.1化学反应的反应速率及速率方程对恒温、恒容12§11.1化学反应的反应速率及速率方程

2.基元反应和非基元反应分子水平上的反应作用称为基元反应(或基元过程)。例如气相反应，包含下列简单反应步骤：每个步骤均为一基元反应，总反应为非基元反应。反应机理指反应进行过程中所涉及的所有基元反应。反应分子数

基元反应方程式中各反应物分子个数之和。祝大家学习愉快，天天进步！§11.1化学反应的反应速率及速率方程2.基元反应13§11.1化学反应的反应速率及速率方程①反应机理中各基元反应的代数和应等于总的计量方程，这是判断一个机理是否正确的先决条件。②化学反应方程，除非特别注明，一般都属于化学计量方程，而不代表基元反应。基元反应按反应分子数分类：目前尚未发现有大于三个分子的基元反应。注意③对于基元反应，其反应方程计量关系是不能随意按比例扩大缩小的。祝大家学习愉快，天天进步！§11.1化学反应的反应速率及速率方程①14§11.1化学反应的反应速率及速率方程基元反应三分子反应反应分子数单分子反应双分子反应反应分子数的分子是指广义上的微观粒子，可是分子、原子、离子、自由基等。祝大家学习愉快，天天进步！§11.1化学反应的反应速率及速率方程基元反应三分子反应15§11.1化学反应的反应速率及速率方程

3.基元反应的速率方程─质量作用定律对于基元反应其速率方程质量作用定律反应速率常数质量作用定律（lawofmassaction）

:对于基元反应，反应速率与反应物浓度的幂乘积成正比。幂指数就是基元反应方程中各反应物的系数，它只适用于基元反应。

速率方程又称动力学方程。它表明了反应速率与浓度等参数之间的关系或浓度等参数与时间的关系。速率方程可表示为微分式或积分式。祝大家学习愉快，天天进步！§11.1化学反应的反应速率及速率方程3.基元反应16§11.1化学反应的反应速率及速率方程②基元反应的速率常数是该反应的特征基本物理量，该量是可传递的，即其值可用于任何包含该基元反应的气相反应。注意①,温度一定，与浓度无关。

③k是当反应物A、B的物质的量浓度cＡ、cＢ均为单位物质的量浓度时的反应速率，是反应本身的属性。同T下可粗略比较k值，得出反应速率的大小。

④k的单位随着反应级数变化。k的单位，[t]-1[c]1-n祝大家学习愉快，天天进步！§11.1化学反应的反应速率及速率方程②基元反应的17答：取决于内在因素和外在因素。内在因素：取决于反应物的性质和反应类型；外在因素：k值受温度、溶剂和催化剂影响。如果是电解质溶液，还受离子强度影响。

问题1、速率系数k的值取决于哪些因素？祝大家学习愉快，天天进步！答：取决于内在因素和外在因素。问题1、速率系数k的值18§11.1化学反应的反应速率及速率方程质量作用定律只适用于基元反应。对于非基元反应，只能对其反应机理中的每一个基元反应应用质量作用定律。例如，化学计量反应反应机理反应速率为非方程组祝大家学习愉快，天天进步！§11.1化学反应的反应速率及速率方程质19§11.1化学反应的反应速率及速率方程4．化学反应速率方程的一般形式，反应级数不同于基元反应，计量反应的速率方程不能由质量作用定律给出，而必须由实验确定。其表达式可采取任何形式。常见速率方程形式：反应级数：反应分级数反应速率常数反应级数n的大小表明浓度对反应速率影响的大小。祝大家学习愉快，天天进步！§11.1化学反应的反应速率及速率方程4．化学反应速率方20§11.1化学反应的反应速率及速率方程反应速率常数k与消耗速率常数kA和生成速率常数kZ间的关系：如无特别注明，k表示反应的速率常数。祝大家学习愉快，天天进步！§11.1化学反应的反应速率及速率方程反应21§11.1化学反应的反应速率及速率方程例如：反应级数由动力学方程读出零级一级二级三级负一级1.5级祝大家学习愉快，天天进步！§11.1化学反应的反应速率及速率方程例如：反应级数由动22§11.1化学反应的反应速率及速率方程①对非基元反应没有反应分子数的概念；反应级数只能通过实验确定。基元反应反应分子数与反应级数相等。③反应分级数(级数)正数、负数、整数或分数。④对于速率方程不满足上面一般形式的反应，不能应用级数的概念。注意如：H2+Br22HBr无级数的概念②非基元反应的分级数与计量系数无关。祝大家学习愉快，天天进步！§11.1化学反应的反应速率及速率方程①23§11.1化学反应的反应速率及速率方程例如水溶液中酸催化蔗糖(S)水解成葡萄糖和果糖的反应：为二级反应：

，但当蔗糖浓度很小，水的浓度很大而基本上不变时，有于是表现为一级反应，这种情况称为假（准）一级反应。⑤某些反应，当反应物之一的浓度很大，在反应过程中其浓度基本不变，则表现出的级数将有所改变。祝大家学习愉快，天天进步！§11.1化学反应的反应速率及速率方程例如水溶液中酸催化24问题答：不一定。基元反应一定具有简单反应级数，但具有简单级数的反应不一定是基元反应，例如氢气和碘反应生成碘化氢是二级反应，但它是个总包反应。2、具有简单级数的反应是否一定是基元反应？祝大家学习愉快，天天进步！问题答：不一定。2、具有简单级数的反应是否一定是基元反应？25§11.1化学反应的反应速率及速率方程5．用气体组分的分压表示的速率方程以反应为例对于有气体参加的的反应，在恒T、V下，随着反应的进行，系统的总压必随之而变。只要测定系统在不同时间的总压，即可得知反应的进程。设A的消耗速率方程为由于，因此祝大家学习愉快，天天进步！§11.1化学反应的反应速率及速率方程5．用气体组分的分26§11.1化学反应的反应速率及速率方程①和均可用于表示气相反应的速率。③无论用cA或用pA随时间变化来表示A的消耗速率，反应级数不变。②kA和kp,A存在以上关系。当n=1时，两者相同。注意祝大家学习愉快，天天进步！§11.1化学反应的反应速率及速率方程①27§11.1化学反应的反应速率及速率方程6.反应速率的测定要确定一个反应的速率方程，需要监测不同反应时刻反应物或生成物的浓度。这就需要能够检测反应系统中存在的组分及其含量。

(1)化学法反应系统样品反应猝灭组成，浓度分析降温、移去催化剂、稀释、加入能与反应物快速反应的物质等。化学滴定、色谱、各种光谱等祝大家学习愉快，天天进步！§11.1化学反应的反应速率及速率方程6.反应速率的28§11.1化学反应的反应速率及速率方程(2)物理法物理法则是通过测量某一与反应系统组分浓度所联系的物理性质来达到浓度测量的目的。例如：①反应分子数有变化的恒容气相反应，测量系统的总压；②反应系统体积发生变化的反应，如高分子聚合反应，用膨胀计测量体积随时间的变化；③手性化合物参与的反应，测量系统的旋光度；④有离子参与的反应，测量反应系统的电导或电导率；⑤对产物或反应物在紫外、可见光范围有吸收的反应，测量其吸光率等。物理法的优点:在反应进行中就能迅速测定，而不需中止反应，因而在动力学实验得到广泛的应用。祝大家学习愉快，天天进步！§11.1化学反应的反应速率及速率方程(2)物理法29对反应若实验确定其反应速率方程为叫反应速率的微分方程。适合理论分析。但在实际应用中却常用到速率方程的积分式。§11.2速率方程的积分形式祝大家学习愉快，天天进步！对反应若实验确定其反应速率方程为叫反应速率的微分方程。适30§11.2速率方程的积分形式只考虑速率方程具有形式的情况。1．零级反应反应：微分方程：积分方程：

常见的零级反应有表面催化反应和酶催化反应，这时反应物总是过量的，反应速率决定于固体催化剂的有效表面活性位或酶的浓度。例:光化学反应,不管A的浓度为若干,单位时间A反应的数量总是那么多。祝大家学习愉快，天天进步！§11.2速率方程的积分形式只考虑速率方程31§11.2速率方程的积分形式2.直线关系：3.半衰期：零级反应的半衰期正比于反应物的初始浓度。零级反应的特点：1.k的单位：4.速率与时间无关反应物反应掉一半所需要的时间。[浓度][时间]-1cA{t}祝大家学习愉快，天天进步！§11.2速率方程的积分形式2.直线关系：3.半32答：不是。因为不可能有零分子反应。由于总反应机理中的决速步与反应物的浓度无关，所以对反应物呈现零级反应的特点。零级反应一般出现在表面催化反应中，决速步是表面反应。零级反应是否是基元反应？问题2祝大家学习愉快，天天进步！答：不是。因为不可能有零分子反应。由于总反应机理中的决速步与33§11.2速率方程的积分形式2．一级反应反应：微分方程：积分方程：常见的一级反应有放射性元素的蜕变、分子重排、五氧化二氮的分解等。祝大家学习愉快，天天进步！§11.2速率方程的积分形式2．一级反应反应：微分方程：34§11.2速率方程的积分形式一级反应速率方程积分的另一种形式：半衰期：一级反应的半衰期与反应物的初始浓度无关。ln{cA}{t}一级反应的ln{cA}-{t}2.直线关系：3.半衰期：一级反应的特点：1.k的单位：[时间]-1祝大家学习愉快，天天进步！§11.2速率方程的积分形式一级反应速率方程积分的另一种35例1题目：某金属钚的同位素进行β放射，14d后，同位素活性下降了6.85%。试求该同位素的：(1)蜕变常数，(2)半衰期，(3)分解掉90%所需时间。解：祝大家学习愉快，天天进步！例1题目：某金属钚的同位素进行β放射，14d后，同位素活性下36例2放射性14C的一级衰变的半衰期为5720年，考古考察一具古尸上裹的亚麻布碎片，其14C为正常值的67.0%，估算此尸体的埋葬时间。解：由一级反应速率方程易知：当时祝大家学习愉快，天天进步！例2放射性14C的一级衰变的半衰期为5720年，考古考察一具37例11.2.1N2O5在惰性溶剂四氯化碳中的分解反应是一级反应：分解产物NO2和N2O4都溶于溶液中,而O2则逸出,在恒温恒压下，用量气管测定而O2的体积,以确定反应的进程.在40℃时进行实验。当O2的体积为10.75cm3

时开始计时

(t=0)。当t=2400s时，O2的体积为29.65

cm3，经过很长时间，

N2O5分解完毕时(t=)的体积为45.50cm3。试根据以上数据求此反应的速率常数和半衰期。祝大家学习愉快，天天进步！例11.2.1N2O5在惰性溶剂四氯化碳中的分解反应是一38例11.2.1解：以A代表N2O5，Z代表O2(g)。一级反应

代入t和数据即可求得k。祝大家学习愉快，天天进步！例11.2.1解：以A代表N2O5，Z代表O2(39例11.2.1因溶液体积不变，故，所以将题给数据代入上式，得所求反应速率常数和半衰期祝大家学习愉快，天天进步！例11.2.1因溶液体积不变，故，所以将题给数据代入上式，40§11.2速率方程的积分形式3．二级反应二级反应最常见的速率方程的形式为(1)一种反应物的情形微分方程积分方程常见的二级反应有乙烯、丙烯的二聚作用，乙酸乙酯的皂化，碘化氢的热分解反应等。祝大家学习愉快，天天进步！§11.2速率方程的积分形式3．二级反应二级反应最常见的41§11.2速率方程的积分形式二级反应的半衰期与反应物的初始浓度成反比。2.直线关系：3.半衰期：二级反应的特点：1.k的单位：[浓度]-1[时间]-1{cA-1}{t}图二级反应的1/{cA}~{t}关系祝大家学习愉快，天天进步！§11.2速率方程的积分形式二级反应的半衰期与反应物的初42§11.2速率方程的积分形式(2)两种反应物的情形：微分方程①积分结果同(1)。祝大家学习愉快，天天进步！§11.2速率方程的积分形式(2)两种反应物的情形：微43§11.2速率方程的积分形式上述做法具有一般性：对反应计量方程如果其速率方程具有形式祝大家学习愉快，天天进步！§11.2速率方程的积分形式上述做法具有44§11.2速率方程的积分形式②在任何时刻A和B的消耗量与它们的计量系数成正比：对上式积分令cX=cA,0–cA，即cX为在时刻t

反应物A消耗的浓度，则上式可表示为：祝大家学习愉快，天天进步！§11.2速率方程的积分形式②在任何时刻A和B的451答：不能。反应级数应该从实验中测出。化学方程式只表示各物质量之间的关系，不代表反应机理。若注明它是基元反应，则可以确定它是二级反应，也是双分子反应。1:从反应方程式A+B=C，能认为这是二级反应吗？问题1祝大家学习愉快，天天进步！1答：不能。反应级数应该从实验中测出。化学方程式只表示各物46例11.2.2400K时，在一恒容的抽空容器中，按化学计量比引入反应物A(g)

和B(g)，进行如下气相反应：测得反应开始时，容器内总压为3.36kPa，反应进行1000s后总压降至2.12kPa。已知A(g)、B(g)的反应分级数分别为0.5和1.5，求速率常数、及半衰期。解：以反应物A表示的速率方程为祝大家学习愉快，天天进步！例11.2.2400K时，在一恒容的抽空容器中，按化学计47例11.2.2于是积分式反应的计量关系如下：祝大家学习愉快，天天进步！例11.2.2于是积分式反应的计量关系如下：祝大家学习愉快48例11.2.2t=1000s时因此祝大家学习愉快，天天进步！例11.2.2t=1000s时因此祝大家学习愉快，49例11.2.2基于浓度表示的速率常数为半衰期：祝大家学习愉快，天天进步！例11.2.2基于浓度表示的速率常数为半衰期：祝大家学习愉50§11.2速率方程的积分形式4．n级反应在n级反应的诸多形式中，只考虑最简单的情况：①一种反应物的情况；②多种反应物，但反应物的初始浓度与其计量系数成正比。③aA+bB产物（B大量或过量时）以下三种情况符合条件:祝大家学习愉快，天天进步！§11.2速率方程的积分形式4．n级反应在n51§11.2速率方程的积分形式直接积分，得：k的单位:线性关系：半衰期：即半衰期与成反比。祝大家学习愉快，天天进步！§11.2速率方程的积分形式直接积分，得：k的单位:线52§11.2速率方程的积分形式反应速率方程及特征小结级数动力学特征k的单位直线关系t1/201

2n祝大家学习愉快，天天进步！§11.2速率方程的积分形式反应速率方程及特征小结动力学53级数速率方程特征微分式积分式

的单位直线关系0123n祝大家学习愉快，天天进步！级数速率方程特征微分式积分式的单位直线关系01254§11.3速率方程的确定k，n，动力学参数，确定速率方程，关键是确定n，因其不同，速率方程式的积分形式不同。只讨论速率方程为对于一般情况可通过将反应物按计量系数比进行实验、采用初始速率法及隔离法等将其化为最简单的形式。的情况，祝大家学习愉快，天天进步！§11.3速率方程的确定k，n，动力学参数，确定速率方程55§11.3速率方程的确定

1.尝试法尝试法(或试差法)利用各级反应速率方程积分形式的线性关系来确定反应的级数。实验数据：例如：一级反应：二级反应：祝大家学习愉快，天天进步！§11.3速率方程的确定1.尝试法尝试法56例11.3.1气体1,3丁二烯在较高温度下能进行二聚反应：将1,3-丁二烯放在326℃的容器中，不同时间测得系统的总压p如下：8.0212.1817.3024.5533.0042.5055.0868.0590.05119.0079.9077.8875.6372.8970.3667.9065.3563.2760.4357.69解：祝大家学习愉快，天天进步！例11.3.1气体1,3丁二烯在较高温度下能进行二57§11.3速率方程的确定08.0212.1817.3024.5533.0042.5055.0868.0590.05119.0084.2575.5571.5167.0161.5356.4751.5546.4542.2936.6131.13不同时间1,3-丁二烯的分压按0,1,1.5,2级反应的线性关系作图:祝大家学习愉快，天天进步！§11.3速率方程的确定08.0212.1817.30258§11.3速率方程的确定容易看出，与时间t成很好的直线关系，因此该反应为二级反应，速率方程为：由直线的斜率得出注意：要成功应用尝试法确定反应的速率方程，反应至少要进行60%。祝大家学习愉快，天天进步！§11.3速率方程的确定容易看出，与59§11.3速率方程的确定2.半衰期法

n()级反应的半衰期为:因此通过对实验数据线性拟合，直线的斜率即为1–n。只有两个数据时祝大家学习愉快，天天进步！§11.3速率方程的确定2.半衰期法n(60§11.3速率方程的确定要得到数据并不需要通过改变初始浓度重复进行多次实验，只需要进行一次动力学实验，在所得的图上即可方便地得到一系列的。仍以1,3丁二烯二聚反应为例。祝大家学习愉快，天天进步！§11.3速率方程的确定要得到61§11.3速率方程的确定84.2580767268646268.5872.4576.5281.1686.4192.5595.97回归直线的斜率为-1.10，因此反应级数为。祝大家学习愉快，天天进步！§11.3速率方程的确定84.258076726864662§11.3速率方程的确定3.初始速率法每次实验只改变一个组分，如A的初始浓度，而保持除A外其余组分的初始浓度不变，来考察反应的初始速率随A组分初始浓度的的变化，从而得到A组分的反应分级数。当产物对反应速率有干扰时，(如在高锰酸钾分解反应中两价锰离子有自催化作用)。为了排除产物对反应速率的影响，可以测定不同初始浓度下的初始反应速率。祝大家学习愉快，天天进步！§11.3速率方程的确定3.初始速率法63§11.3速率方程的确定在只有两个数据点和的情况下，由于除A外，其它组分浓度不变，其它项归为常数K作图，为一直线，斜率为祝大家学习愉快，天天进步！§11.3速率方程的确定在只有两个数据点64§11.3速率方程的确定4.隔离法在该法中除了要确定反应分级数的组分如A外，使其它组分的浓度大量过量，即，等，因此在反应过程中可以认为这些组分的浓度为常数，从而得到假n

级反应：其反应级数可通过尝试法或半衰期法得到。利用同样的步骤即可确定所有组分的分级数。祝大家学习愉快，天天进步！§11.3速率方程的确定4.隔离法在该法中除65§11.4温度对反应速率的影响，活化能反应速率常数是温度的函数k(T)，经验上即反应温度每升高10K，反应速率常数增加1到3倍。范特霍夫规则A是浓度和温度的函数，由反应速率方程可见,A—T关系亦即k

A—T关系。一定温度下，荷兰化学家，1901年获得首届Nobel化学奖。/v56949910.htm祝大家学习愉快，天天进步！§11.4温度对反应速率的影响，活化能66范特霍夫1901年，诺贝尔化学奖的第一道灵光降临在荷兰化学家范特霍夫身上。这位一生痴迷实验的化学巨匠，不仅在化学反应速度、化学平衡和渗透压方面取得了骄人的研究成果，而且开创了以有机化合物为研究对象的立体化学。

实验----诱惑之源实验室的那扇窗，应该是上帝为范特霍夫打开的，一个天才的化学家从那扇窗户里诞生了。坚持----成功之道“范特霍夫荣获首届诺贝尔化学奖！”整个版面都刊登了女画家画的素描像。范特霍夫在奥德曼教1871年，范特霍夫专科毕业了，来到德国的波恩，拜当时世界著名的有机化学家佛莱德·凯库勒为师。佛莱德·凯库勒是个传奇的化学家，他梦见蛇狂舞，首尾相接，灵感涌来，于是，根据梦境解决了苯环的结构问题。尊重事实----第一规则

1911年3月1日，年仅59岁的范特霍夫由于长期超负荷工作，不幸逝世。一颗科学巨星陨落了，化学界为之震惊。为了永远纪念他，范特霍夫的遗体火化后，人们将他的骨灰安放在柏林达莱姆公墓，供后人瞻仰。祝大家学习愉快，天天进步！范特霍夫1901年，诺贝尔化学奖的第一道灵光降临在荷兰化学家67§11.4温度对反应速率的影响，活化能1．阿伦尼乌斯方程单位：阿伦尼乌斯活化能定义式：微分式：若温度变化范围不大，Ea

可看作常数，对阿伦尼乌斯方程积分得定积分式:瑞典化学家，1903年获得Nobel化学奖。/v463878.htm?ch=ch.bk.innerlinkch.bk.innerlink祝大家学习愉快，天天进步！§11.4温度对反应速率的影响，活化能1．阿伦尼乌斯方68阿累尼乌斯斯万特·奥古斯特·阿累尼乌斯（SvanteAugustArrhenius）瑞典物理化学家，1859年2月19日生于瑞乌普萨拉附近的维克城堡。电离理论的创立者。学术成果，解释溶液中的元素是如何被电解分离的现象，研究过温度对化学反应速度的影响，得出著名的阿累尼乌斯公式。还提出了等氢离子现象理论、分子活化理论和盐的水解理论。对宇宙化学、天体物理学和生物化学等也有研究。获得1903年诺贝尔化学奖。博士学位得到了，但是电离学说却不被人理解，特别在瑞典国内几乎没有人支持，他德国物理学家克劳修斯。但是克劳修斯年老体弱，对新鲜事物缺乏敏感。德国化学家迈耶尔对此没有任何表示。奥斯特瓦尔德教授对阿累尼乌斯的态度却是另一番景象。1884年6月的某一天，发生了三件使奥斯特瓦尔德难忘的事情：他牙疼得厉害；妻子生了一个女儿；他读到了阿累尼乌斯寄来的论文。奥斯特瓦尔德忍着牙痛，反复看了好几遍，他觉得这个年轻人的观点是可取的。后来与当时著名的科学家柯名单劳希、玻耳兹曼、范特霍夫等人进行了工作接触。

1901年，阿累尼乌斯是物理奖的11个候选人之一，可惜落选了。1902年他又被提名诺贝尔化学奖，他也滑有被选上。1903年，评奖委员会很多人都推举阿累尼乌斯，但是，对于他应获得物理奖还是化学奖发生分歧。诺贝尔化学奖委员会提出给他一半物理奖，一半化学奖，这一方案过于奇特，被否定了。又提出他获奖问题延期至第二年，也被否决。电离学说在物理学和化学两个学科都具有很重要的作用，人们一时很难确定他应该获得哪一个奖项。最后，阿累尼乌斯获得了1903年诺贝尔化学奖。他是第一个获得这种崇高荣誉的诺贝尔的同胞。祝大家学习愉快，天天进步！阿累尼乌斯斯万特·奥古斯特·阿累尼乌斯（Sv69§11.4温度对反应速率的影响，活化能不定积分式：指前因子阿伦尼乌斯方程适用于基元反应和非基元反应，甚至某些非均相反应；也可以用于描述一般的速率过程如扩散过程等。指数式：严格地，A与温度有关。更准确的方程：A称为指前因子，单位与k相同，称为阿仑尼乌斯活化能，阿仑尼乌斯认为A和都是与温度无关的常数。祝大家学习愉快，天天进步！§11.4温度对反应速率的影响，活化能不定积分式：指前70§11.4温度对反应速率的影响，活化能①Ea大，k小，反应慢;例同一反应加催化剂前后,E前>E后②T↗，k↗讨论祝大家学习愉快，天天进步！§11.4温度对反应速率的影响，活化能①Ea大，k小71§11.4温度对反应速率的影响，活化能①随T的变化率与Ea成正比。②

随T的变化率与T2成反比。例Ea=100kJ/molA不变Ea=150kJ/molA不变例Ea=100kJ/molA不变Ea=150kJ/molA不变可见：Ea高的反应当T↗时，k↗的倍数大；低温时温度对k的影响比高温时显著。祝大家学习愉快，天天进步！§11.4温度对反应速率的影响，活化能①72§11.4温度对反应速率的影响，活化能温度对反应速率影响的特例爆炸反应酶催化反应碳的氧化祝大家学习愉快，天天进步！§11.4温度对反应速率的影响，活化能温度对反应速率影73例11.4.1一般化学反应的活化能在范围内，多数在之间。(1)若活化能为，试估算温度由300

K上升10K，由400K上升10K时，速率常数各增至多少倍。假设指前因子A

相同。(2)若活化能为，作同样的计算。(3)将计算结果加以比较，并说明原因。解：以和分别代表温度和时的反应速率常数，由阿伦尼乌斯方程，可得祝大家学习愉快，天天进步！例11.4.1一般化学反应的活化能在74例11.4.1(1)(2)(3)由上述计算结果可见，虽然活化能相同，但同是上升10K，原始温度高的，速率常数增加得少；另外，与活化能低的反应相比，活化能高的反应，在同样的原始温度下，升高同样温度，k增加得更多。这是因为活化能高的反应对温度更敏感一些。祝大家学习愉快，天天进步！例11.4.1(1)(2)(3)由上述计算结果可见，虽75例11.4.2若反应1与反应2的活化能，Ea,1、Ea,2不同，指前因子A1、A2相同，在T=300K下：(1)若，求两反应速率常数之比。(2)若，求两反应速率常数之比。解：由阿伦尼乌斯方程祝大家学习愉快，天天进步！例11.4.2若反应1与反应2的活化能，Ea,176§11.4温度对反应速率的影响，活化能2．活化能在化学反应中，反应物分子只有经过碰撞才能反应,椐气体分子运动论计算，反应系统中气体的浓度为1molL-1时，气体分子间每秒可发生1028次碰撞，若每次碰撞都会发生反应，则所有的气相反应均可在10-5秒时间内完成，但事实上，并非如此,反应速率却很慢，据以上的理论和实验分析，阿累尼乌斯提出，并不是反应物分子的每一次碰撞都会引起反应，只在那些具有足够高能量的反应物分子间的碰撞才会引起反应，因为要反应，先要破坏反应物分子原有的化学键，而这需要足够的能量。祝大家学习愉快，天天进步！§11.4温度对反应速率的影响，活化能2．活化能77§11.4温度对反应速率的影响，活化能阿仑尼乌斯设想：非活化分子—相互碰撞不能发生化学反应，能量低。活化分子—相互碰撞可发生化学反应；能量高。反应物分子分为Tolman用统计平均的概念对基元反应的活化能下了一个定义：1mol活化分子的平均能量与1mol反应物分子平均能量之差值，称为活化能。Ea(正)Ea(逆)(X)rUm(A)(Y)图11-4活化能的统计解释AY祝大家学习愉快，天天进步！§11.4温度对反应速率的影响，活化能阿仑尼乌斯设想：78§11.4温度对反应速率的影响，活化能基元反应的活化能，以反应为例碰撞祝大家学习愉快，天天进步！§11.4温度对反应速率的影响，活化能基元79§11.4温度对反应速率的影响，活化能一定温度下，活化能越高，活化分子所占的比例就越小，k越小，反应速率越小。-----Ea大，υ↓。一定反应，温度越高，活化分子所占的比例就越大，则k越大，反应速率越大。------T↑υ↑。个别自由原子、自由基参与的基元反应，活化能为零。活化分子----具有足够高能量的分子。普通的反应物分子只有吸收一定的能量才会变成活化分子。说明祝大家学习愉快，天天进步！§11.4温度对反应速率的影响，活化能一定温度下，活化80§11.4温度对反应速率的影响，活化能3.活化能与反应热的关系对于一个正向、逆向都能进行的反应Ea(正)Ea(逆)(X)rUm(A)(Y)AY祝大家学习愉快，天天进步！§11.4温度对反应速率的影响，活化能3.活化能与81§11.5典型复合反应所谓复合反应是两个或两个以上基元反应的组合。典型复合反应1．对行反应只考虑正向和逆向均为一级反应的情况。

正、逆方向同时进行的反应称为对行反应OppositeReaction，又称为可逆反应。祝大家学习愉快，天天进步！§11.5典型复合反应所谓复合反应是两个82§11.5典型复合反应速率方程:正向逆向性质：祝大家学习愉快，天天进步！§11.5典型复合反应速率方程:正向逆向性质：祝大家学习83§11.5典型复合反应利用平衡时浓度，方程写为直接积分半衰期定义：祝大家学习愉快，天天进步！§11.5典型复合反应利用平衡时浓度84§11.5典型复合反应对行反应特点：1.净速率等于正、逆反应速率之差值；2.达到平衡时，反应净速率等于零；3.正、逆速率系数之比等于平衡常数K=k1/k-1；4.在c～t图上，经足够长的时间达到平衡后，反应物和产物的浓度不再随时间而改变分别趋近它们的平衡浓度。祝大家学习愉快，天天进步！§11.5典型复合反应对行反应特点：1.净速率等于正、逆85§11.5典型复合反应2．平行反应相同反应物同时进行若干个不同的反应称为平行反应。这种情况在有机反应中较多，通常将生成期望产物的一个反应称为主反应，其余为副反应。祝大家学习愉快，天天进步！§11.5典型复合反应2．平行反应相同反应物同时86§11.5典型复合反应若两个反应均为一级，则反应速率微分方程组为：设，则积分上式，得祝大家学习愉快，天天进步！§11.5典型复合反应若两个反应均为一级，则反应速率微分87§11.5典型复合反应即将其代入cB和cC的微分方程，积分，容易得到在任一瞬间，两产物浓度之比都等于两反应速率常数之比。祝大家学习愉快，天天进步！§11.5典型复合反应即将其代入cB和cC的微分方88§11.5典型复合反应在同一时刻t，测出两产物浓度之比即可得，结合由直线关系得到的值，即可求出和。几个平行反应的活化能往往不同，温度升高有利于活化能大的反应；温度降低则有利于活化能小的反应。祝大家学习愉快，天天进步！§11.5典型复合反应在同一时刻t，89§11.5典型复合反应a.平行反应的总速率等于各平行反应速率之和；b.速率方程的微分式和积分式与同级的简单反应的速率方程相似，只是速率系数为各个反应速率系数的和；c.当各产物的起始浓度为零时，在任一瞬间，各产物浓度之比等于速率系数之比；平行反应的特点若各平行反应的级数不同，则无此特点。d.用合适的催化剂可以改变某一反应的速率，从而提高主反应产物的产量；e.用改变温度的办法，可以改变产物的相对含量。活化能高的反应，速率系数随温度的变化率也大。祝大家学习愉快，天天进步！§11.5典型复合反应a.平行反应的总速率等于各平行反应90问题ABC反应2，反应1，

为提高B的产量，应采取什么措施？措施一：选择合适的催化剂，加快生成B的反应；

措施二：提高反应温度，使k1的增加量大于k2的增加量，使B的含量提高。祝大家学习愉快，天天进步！问题ABC反应2，反应1，为提高B的产量，应91§11.5典型复合反应3.连串反应只考虑所涉及反应均为一级的情况：反应的速率方程组：当一个反应的部分或全部生成物是下一个反应的部分或全部反应物时的反应称为连串反应。祝大家学习愉快，天天进步！§11.5典型复合反应3.连串反应只考虑所涉及反应均为92§11.5典型复合反应由于，故代入第二个方程，得直接积分第一个方程，得其解为时祝大家学习愉快，天天进步！§11.5典型复合反应由于93§11.5典型复合反应连串反应特点：中间产物B的浓度有一极大值中间物的最佳时间:见书P541例子。祝大家学习愉快，天天进步！§11.5典型复合反应连串反应特点：中间产物B的浓度有一94§11.5典型复合反应因为中间产物既是前一步反应的生成物，又是后一步反应的反应物，它的浓度有一个先增后减的过程，中间会出现一个极大值。这极大值的位置和高度决定于两k值的相对大小。由于CB与两个反应有关，开始时，CA大，

CB小，按上式第一项CB增长的快，第二项CB减少的慢，因而总结果是，CB在增加。但随反应进行，CA渐小，CB渐大，因而经一段时间后，CB增加的速率要小于减少的速率，而使CB达一极大值后，又逐渐减少。祝大家学习愉快，天天进步！§11.5典型复合反应因为中间产物既是95§11.6复合反应速率的近似处理法上节讨论了几种典型复杂反应，一般的复杂反应不外乎这三种反应之一，或者是它们的组合，求解单一的对行反应或平行反应的速率方程并不难，而求连串反应的速率方程则复杂的多，所以研究速率方程的近似处理方法是很现实的问题，常用的近似法有以下几种。祝大家学习愉快，天天进步！§11.6复合反应速率的近似处理法上节讨96§11.6复合反应速率的近似处理法1．选取控制步骤法连串反应的总速率等于最慢一步反应的速率。最慢的一步称为反应速率的控制步骤。的精确解:第一步是最慢的一步，为控制步骤。祝大家学习愉快，天天进步！§11.6复合反应速率的近似处理法1．选取控制步骤法97§11.6复合反应速率的近似处理法近似：反应速率等于控制步骤(第一步)速率近似解精确解采用速控步和精解后再近似所得结果近似。但方法简化。此法只有当速控步比其它串连步骤慢很多时，精确度才更高。祝大家学习愉快，天天进步！§11.6复合反应速率的近似处理法近似：反应速率等于控制步98§11.6复合反应速率的近似处理法2．平衡态近似法对于反应机理：若或很大且，则第二步为控制步骤，而第一步对行反应事实上处于化学平衡。反应的总速率等于控制步骤的反应速率：祝大家学习愉快，天天进步！§11.6复合反应速率的近似处理法2．平衡态近似法对于反应99例11.6.1实验测得为三级反应：有人曾解释为三分子反应，但这种解释不很合理，一方面因为三分子碰撞的概率很小，另一方面不能很好地说明k随T

增高而下降，即表观活化能为负值。后来有人提出如下的机理：

试按此机理推导速率方程，并解释反常的负活化能。祝大家学习愉快，天天进步！例11.6.1实验测得100例11.6.1按平衡态法，。式中解：祝大家学习愉快，天天进步！例11.6.1按平衡态法，101§11.6复合反应速率的近似处理法最后一步反应的活化能Ea,1虽为正值，而生成N2O2为较大的放热反应，即DU为较大的负值，故表观活化能Ea为负值。

用平衡态近似法从机理推导速率方程的思路：1.

找出控制步骤，并将其速率除以该反应的计量数作为总反应的速率；2.应用控制步骤前的快速平衡步骤的平衡关系式消除该反应速率表达式中出现的任何中间体的浓度。祝大家学习愉快，天天进步！§11.6复合反应速率的近似处理法最后一步102§11.6复合反应速率的近似处理法例：由反应机理推导此反应的速率方程速率方程为祝大家学习愉快，天天进步！§11.6复合反应速率的近似处理法例：由103§11.6复合反应速率的近似处理法3．稳态近似法反应活泼中间体在反应过程中不发生积累，除了反应初期，在较长的反应阶段内可认为其浓度不变，即达到稳态，此时称为稳态近似法。稳态近似法活泼中间体与反应物间的关系速率方程对于反应机理：祝大家学习愉快，天天进步！§11.6复合反应速率的近似处理法3．稳态近似法104例11.6.2实验表明气相反应的速率方程为，并对其提出了以下反应机理：试应用稳态近似法推导该反应的速率方程。解：选择产物O2生成速率表示反应的速率对中间产物NO3

引用稳态近似：祝大家学习愉快，天天进步！例11.6.2实验表明气相反应105§11.6复合反应速率的近似处理法对NO应用稳态近似解得祝大家学习愉快，天天进步！§11.6复合反应速率的近似处理法对NO应用稳态近似解106§11.6复合反应速率的近似处理法因此：比较该式与经验速率方程可知。应用稳态近似法时

(1)选择在反应机理中参与最少的基元反应的反应物(产物)，用其生成速率(消耗速率)表示反应速率；

(2)对上述速率表达式中出现的每个活泼中间体，应用稳态近似，得到关于中间体浓度的代数方程组。

(3)如果该组代数方程中出现新的中间体浓度，则继续对其应用稳态近似直至能够解出所有在速率表达式中涉及的中间体浓度为止。祝大家学习愉快，天天进步！§11.6复合反应速率的近似处理法因此：比较该式与经验速率107例11.6.3实验表明一些单分子气相反应在高压下为一级反应，在低压下为二级反应。为了解释这一现象，林德曼(Lindemann)等人提出了单分子反应机理，即单分子反应也需要通过碰撞先形成活化分子然后进一步反应生成产物，同时活化分子也可以失活

(失去活性)。机理如下：试用稳态法推导反应速率方程，并加以讨论。解：对活化分子应用稳态近似祝大家学习愉快，天天进步！例11.6.3实验表明一些单分子气相反应108例11.6.3因此(1)若和相差不大，高压时故一级反应祝大家学习愉快，天天进步！例11.6.3因此(1)若和相差不109例11.6.3低压时，有，因此二级反应

(2)在压力相同，即cA相同，不同的单分子反应因和不同将表现出不同的级数。祝大家学习愉快，天天进步！例11.6.3低压时110§11.6复合反应速率的近似处理法4.非基元反应的表观活化能与基元反应活化能之间的关系若反应表观活化能的机理为前已用平衡态近似法导出祝大家学习愉快，天天进步！§11.6复合反应速率的近似处理法4.非基元反应的表观活111§11.6复合反应速率的近似处理法对于反应机理：若或很大且，则第二步为控制步骤，而第一步对行反应事实上处于化学平衡。反应的总速率等于控制步骤的反应速率：祝大家学习愉快，天天进步！§11.6复合反应速率的近似处理法对于反应机理：若112§11.6复合反应速率的近似处理法将阿伦尼乌斯方程代入，得非基元反应的阿伦尼乌斯活化能含义虽然复杂一些，但仍具有类似能峰的含义。祝大家学习愉快，天天进步！§11.6复合反应速率的近似处理法将阿伦尼乌斯方程代入，得113

链反应又称连锁反应，是一种具有特殊规律的、常见的复合反应，它主要是由大量反复循环的连串反应所组成。单链反应支链反应链反应§11.7链反应支链反应

—每消耗一个活性传递物同时可产生两个或两个以上的新的活性传递物。直(单)链反应

—消耗一个活性传递物(自由基或自由原子)只产生一个新的活性传递物。祝大家学习愉快，天天进步！链反应又称连锁反应，是一种具有特殊规律的、1141．单链反应的特征以反应为例反应机理链的开始链的传递链的终止链传递物特点：连传递过程中消耗一个传递物的同时产生一个新的传递物。§11.7链反应由反应每产生一个Cl，都会如锁链一般地一环扣一环的进行下去，据统计，一个Cl能循环反应生成104-106个HCl分子。祝大家学习愉快，天天进步！1．单链反应的特征以反应115§11.7链反应（1）链引发（chaininitiation）处于稳定态的分子吸收了外界的能量分解成活性传递物(自由原子或自由基)的过程。引发方法有：热、光或用引发剂引发。（2）链传递（chainpropagation）活性传递物再与稳定分子发生作用形成产物同时又生成新的活性传递物，使反应如同链锁一样一环扣一环的发展下去。此步是链反应的主体。

活性传递物在气相中相互碰撞发生重合(如Cl+ClCl2)或岐化(如2C2H5C2H4＋C2H6）形成稳定分子放出能量；也可能在气相中或器壁上发生三体碰撞(如2Cl+MCl2+M）形成稳定分子，由原始传递物引发的这一条链就中断了。（3）链终止（chaintermination）祝大家学习愉快，天天进步！§11.7链反应（1）链引发（chaininitiat1162.由单链反应的机理推导反应速率方程以反应为例，实验测定的速率方程为克里斯琴森(Christiansen)机理：链的开始链的传递链的终止链的阻滞§11.7链反应祝大家学习愉快，天天进步！2.由单链反应的机理推导反应速率方程以反应117反应速率：对和应用稳态近似：§11.7链反应祝大家学习愉快，天天进步！反应速率：对和118最后得到速率方程与实验得到的速率方程对比§11.7链反应得到祝大家学习愉快，天天进步！最后得到速率方程与实验得到的速率方程对比§11.7链反应1193．支链反应与爆炸界限支链反应中，一个链传递物产生两个或更多链传递物，链传递物以几何级数增加，反应速度非常快,甚至会发生爆炸。爆炸反应分类：热爆炸：反应热散失不掉，使T

升高，υ增大，放热更多，温升更快，恶性循环使反应速率在瞬间大到无法控制，导致爆炸链爆炸：链传递物产生的比消耗的多，一定的T、p下，υ猛增，导致爆炸。§11.7链反应祝大家学习愉快，天天进步！3．支链反应与爆炸界限支链反应中，一个链传递物产生两个或更多120§11.7链反应爆炸界限:链爆炸反应的温度、压力、组成有一定的爆炸区间，称为爆炸界限。以Ｈ2+(1/2)Ｏ2Ｈ2Ｏ为例，来说明T和P对支链爆炸反应的影响。它是一个支链反应，机理如下:祝大家学习愉快，天天进步！§11.7链反应爆炸界限:链爆炸反应的温度、压力、组成有121链的引发②③④⑤⑥链的传递①链的分支链的终止(低压)链的终止(高压)低P下能否发生爆炸，关键看③与⑤在争夺H中哪个占优势当以Ｈ2∶Ｏ2＝2∶1的分子比在一个内径为7.4cm内壁有KCl的玻璃反应管中进行时，实验结果如下图。§11.7链反应高P下能否发生爆炸，关键看③与⑥在争夺H中哪个占优势祝大家学习愉快，天天进步！链的引发②③④⑤⑥链的传递①链的分支链的终止(低压)链的122低于673K时，系统在任何P下都不爆炸，在有火花引发时，H2和Ｏ2将平稳地反应。T高于673K有可能爆炸，要看产生支链和断链作用的相对大小。以800K为例。有三个爆炸界限。P低于第一限时反应极慢；不爆炸在第一限和第二限间，发生爆炸；P高于第二限后反应又平稳进行，但速率随压力增高而增大；达到和超过第三限后则又发生爆炸图Ｈ2与Ｏ2按2:1混合的爆炸界限lg(p/Pa)第一限第三限平稳反应区爆炸区第二限60070080090043256T/KBDACE§11.7链反应祝大家学习愉快，天天进步！低于673K时，系统在任何P下都不爆炸，在有火花引发时，H2123低压下，AB段不爆炸。链传递体与其它分子碰撞的机会很小，易扩散至器壁销毁。且氧气的浓度极小不利于反应③有利于⑤，故不爆炸。压力低于第一限反应极慢。爆炸第一限与表面销毁有关，故压力数值与容器的大小及表面性质有关。原因：自由基的器壁销毁速率大于支链产生速率。低压下能否发生爆炸，关键看③与⑤在争夺H中哪个占优势lg(p/Pa)第一限第三限平稳反应区爆炸区第二限60070080090043256T/KBDAC§11.7链反应祝大家学习愉快，天天进步！低压下，AB段不爆炸。链传递体与其它分子碰撞的机会很小，易扩124因当压力逐步增加时，BC段爆炸。链传递体向器壁扩散受到阻碍，器壁断链作用很小，而气相断链作用又不够大，所以压力到达第一限(下限)以后，就进入了爆炸区。压力在第一限和第二限之间时，发生爆炸。增高压力有利于反应③不利于⑤，故爆炸.原因：支链产生速率大于自由基的器壁销毁速率。

lg(p/Pa)第一限第三限平稳反应区爆炸区第二限60070080090043256T/KBDAC§11.7链反应祝大家学习愉快，天天进步！因当压力逐步增加时，BC段爆炸。链传递体向器壁扩散受到阻碍，125第二和第三限之间为平稳反应区，CD段不爆炸。因为随着压力增加，分子相碰机会增多，链传递体在气相的销毁作用加强。不利于⑤，有利于反应③和⑥，而⑥为三级，为③二级，故在争夺氢自由原子时⑥占优势。故不爆炸。原因：自由基的气相销毁速率大于支链产生速率。⑥不需活化能，而③的活化能较高，故升温对③有利，因此升温有利于爆炸。即升高温度则上限的P可更高一些。lg(p/Pa)第一限第三限平稳反应区爆炸区第二限60070080090043256T/KBDAC§11.7链反应高P下能否发生爆炸，关键看③与⑥在争夺H中哪个占优势祝大家学习愉快，天天进步！第二和第三限之间为平稳反应区，CD段不爆炸。因为随着压力增加126达到和超过第三限后，DE段则又发生爆炸。第三限的出现一般认为是热爆炸；但很可能不是单纯的热爆炸，压力增大后发生ＨＯ2＋Ｈ2ＨＯ＋Ｈ2Ｏ而引起爆炸。除温度和压力影响之外，爆炸还与气体的成分有关。lg(p/Pa)第一限第三限平稳反应区爆炸区第二限60070080090043256T/KBDAC§11.7链反应祝大家学习愉快，天天进步！达到和超过第三限后，DE段则又发生爆炸。lg(p/Pa)第一127臭氧层空洞的产生与防止在离地面10-50km的区域是寒冷、干燥的同温层区，其中的臭氧层可防止宇宙射线和紫外光对地球生物的伤害。当臭氧含量降低到一定程度，称之为空洞。造成臭氧空洞主要是在同温层中发生以下两类反应：祝大家学习愉快，天天进步！臭氧层空洞的产生与防止在离地面10-50km的区域128

氟里昂和汽车尾气中的氮氧化物类化合物进入同温层后，在紫外光的作用下，产生NO和Cl，作为催化剂将持续不断地破坏奇数氧，造成臭氧含量的下降。所以地球上必须控制氮氧化物和氯氟烃的排放。臭氧层空洞的产生与防止祝大家学习愉快，天天进步！氟里昂和汽车尾气中的氮氧化物类化合物进入同温层后，在129催化剂-----存在少量就能显著地加快化学反应的速率，而本身并不损耗的物质称为~。催化剂是通过参加化学反应来加快反应速率的，但是反应的结果，本身却能够复原。催化剂的这种显著加速反应的作用称为催化作用。有时，某些反应的产物也具有加速反应的作用，则称为自动催化作用。催化反应均相催化反应─催化剂与反应物同处一相多相催化反应─催化剂在反应系统中自处一相§11.13催化作用的通性1.引言祝大家学习愉快，天天进步！催化剂-----存在少量就能显著地加快化学反应的速率，而本身1302.催化剂的基本特征

(1)催化剂参与催化反应，但反应终了时，催化剂的化学性质和数量都不变。例如，使用NO对SO2催化氧化：§11.13催化作用的通性机理祝大家学习愉快，天天进步！2.催化剂的基本特征(1)催化剂参与催化反应131

(2)催化剂只能缩短达到平衡的时间，而不能改变平衡状态，也不改变rGm

，对rGm>0的反应，加入催化剂也不能促使其发生。也不改变平衡常数，Kc=k1/k-1

能将加速正反应的催化剂，也必定能加速逆反应速率。

(3)催化剂不改变反应系统的始、末状态，如果反应在恒温或恒压下进行，自然也不会改变反应热。§11.13催化作用的通性

为寻找催化剂的实验提供很大的方便。例:CO+H2=CH3OH的反应需要高压，且还有副反应，正反应条件较复杂，我们可在常压下用甲醇的分解实验来寻找合成甲醇的催化剂。这一特点可方便地用来在较低温度下测定反应热。祝大家学习愉快，天天进步！(2)催化剂只能缩短达到平衡的时间，