3-3影响化学反应速率的因素省公开课金奖全国赛课一等奖微课获奖课件

§3-3.影响化学反应速率原因

3.1浓度对反应速率影响定量讨论：质量作用定律：

基元反应：aA+bB=mG+nDV=k.[A]a

.[B]b

——速率方程

方程中：

①温度T一定，[A]=[B]=1mol/lv=k，此时k称为速率常数，不一样反应，k大则v大，同一反应，k与T、催化剂相关，与浓度无关；

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②给定反应，T定，k一定，v与浓度成正比。如：A+B=2D起始ab(mol/l)有v=k.a.b若浓度为3a3b(mol/l)则v=9k.a.b③质量作用定律适应于基元反应；气体反应其浓度能够分压表示；固体或纯液体参加反应，其浓度在方程中不出现。3.2温度对反应速率影响

试验122/17从大量试验事实总结两条规则：1、范德荷甫规则2、阿仑尼乌斯公式R：8.314J.mol.K-1；T：绝对温度；A：特征常数。

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该式是k与T、Ea定量关系：①不一样反应，T同Ea不一样，则Ea↑、k↓、v↓②给定反应，A、R、Ea为定值，则T↑、k↑v↑③经数学处理，进行定量计算：对取对数令T1～k1；T2～k2则

44/17２－１得：

当考虑浓度不变时，则v=k，故

此式表达ΔT对△v（Δk）影响55/17

公式应用：①求Ea，求k2，求△v（Δk）例Ｐ81例4.2②讨论ΔT为定值，对△v（Δk）影响程度，从式

当不一样反应，ΔT改变为定值时，Ea↑，则（△v↑）、Δk↑、66/17

例Q+A+BC+D-Q吸热反应ΔH

>0△H=Ea正-Eb逆Ea正>Eb逆

令T从T1→T2，T2>T1（升温）；则△T>0则

结论：升温，活化能大反应其速率改变程度大于活化能小反应速率改变程度。当T1降到T2，ΔT<0，则，Ea大反应其反应速率改变受T作用程度大。77/17

③讨论T改变对k影响程度

给定反应(Ea为定值)，当T1—T2取值不一样时，则Δk不一样：若T1—T2取小值(低温区)T1—T2取大值(高温区)300—5001000—T2—T1=200T2—T1=1000T2×T1=150000T2×T1=000ΔT/(T2-T1)=1.3×10-3(大)ΔT/(T2-T1)=5×10-4(小)∴

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即：低温区Δk改变大，高温区Δk改变小。

∴同一反应，在低温区反应速度改变比在高

温区改变敏感。

例6测得反应N2O5(g)=N2O4(g)+1/2O2(g)在298K时速度常数为3.4×10－5s－1，在328K时速度常数为1.5×10－3s－1，求：①反应活化能及指前因子A；②温度自298K至328K时反应速度变化。99/17

解：①依据题意，已知：T1=298K，T2=328K；k1=3.4×10－5S－1，k2=1.5×10－3S－1R=8.314J·mol－1·K－1代入公式，得求得Ea=1.03×105(J·mol－1)

由公式：1010/17解之得：A=3.0×1013(S－1)②由公式：1111/17解得：

k2/k1=44.7——即当温度自298K→328K，反应速度增加到原来44.7倍。3.3催化剂对反应速率影响1、均相催化定义：指反应物和催化剂处于同一相反应之。如：SO2(g)+O2(g)SO3(g)催化机理：中间产物学说：在均相催化中，催化剂加入使反应产生一个中间产物，由此改变反应路径，降低反应活化能，使反应加速。

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以式表示：A+B无催化A+B→ABEa

有催化、加催化剂K:A+K→AKE催<EaAK+B→AB+KE催<Ea

1313/17例：以下反应：2H2O22H2O+O2

催化剂.1414/172、多相催化催化机理：（活化中心理论）认为催化剂存在一个活化中心，活化中心对反应物分子发生化学吸附，造成：⑴在吸附层反应物分子密集，浓度增大，使反应加速；⑵使反应物分子发生变形，以致减弱反应物分子内部原子间键，降低反应活化能，使反应加速。1515/174、酶催化反应

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酶--是一个特殊含有催化活性生物催化剂，其催化反应速率与反应物（又称为底物)浓度无关，表现为零级反应。除了含有普通催化剂特点外，还含有以下特点：

(1)催化效率高。(2)反应条件温和。。(3)高度特异性。1616/17

5、催化反应相关计算如：CH3CHOCH4＋CO无催化Ea=190kJ/mol加催化剂Ea=136kJ/mol代入阿氏公式