高中化学竞赛辅导课件_第三章_化学动力学基础.ppt

1、3.1化学反应速率概念，第三章化学动力学基础，3.5催化剂和催化作用，3.4反应率理论和反应机理介绍，3.3温度对反应率的影响Arrhenius方程，3.2浓度对反应率的影响率方程，3.1化学反应速率概念，3.1.1静态反应反应率，3.1.2平均速度和瞬时速度，体积不变平均速度，有限时间，N2O5在40，5.00 mlccl4中的分解率，2n2o5 (CCl4) 2n2o4 (CCl4) O2 (g)，t1=0s C1(N2O 5)=0.2000例如，270s的瞬时速度：a点的斜率=，3.2浓度对反应速度的影响速度方程，3.2.1化学反应速率方程，3.2.3浓度与时间的定量关系，3.2.2是通

2、过实验确定反应速度方程的简单方法初始速度方法，40，可见：一般化学反应：反应级数=2，B为二次反应=3，总反应指数为3。必须通过实验来确定值。通常是a，b。k反应速度系数：0阶反应摩尔-1S-1；一级反应s-1；二次反应(moll-1)-1s-1；K不随浓度变化，但受温度影响，通常温度升高，K增加。范例：反应的实验资料如下：3.2.2实验中确定反应速度方程的简单方法初始速度方法，牙齿反应的速度方程：NO为二次反应，H2为一次反应。如何获得反应速度系数？或者可以写为：3.2.3浓度与时间的定量关系，lnc-t曲线必须是直线，反应物A的转化率为50%时所需的反应时间名为半衰期。对于一级反应，半衰期

3、为：也就是说，半衰期：零阶，一阶，二阶反应的速度方程摘要：只适用于只有一个反应物的二阶反应。3.3.1 Arrhenius方程，3.3温度对反应率的影响Arrhenius方程，3.3.3对Arrhenius方程的进一步分析，3.3.2 Arrhenius方程的应用，影响反应率的因素包括，反应速度方程，3.3.1 Arrhenius方程，直线的斜率为，1 .已知的T1k1、T2k2、Ea、活化能数量级40 400 kJmol-1，大部分为60250 kJmol-1。2式减法，定理：应用3.3.2 Arrhenius方程，2 .在Ea中计算反应速度常数，例如2N2O5(g)2N2O4 (g) O2

4、(g)，已知，2。温度上升，k增加，一般反应温度上升10，k增加210倍；1 .Ea在方程的金志洙项中对K有很大影响。在室温下，每当Ea添加4kJmol-1时，K值就会减少约80%。3.3.3 Arrhenius方程式的进一步分析，4 .徐璐对不同的反应提高相同的温度，Ea的大反应K增加的倍数很多，所以提高温度对反应慢的反应有相当大的加速作用。3 .根据相同的反应，提高一定的温度，高温球值小，所以对于原来反应温度不高的反应，可以通过提高温度的方法提高反应率。3.4.1碰撞理论，3.4反应率理论和反应机理简介，3.4.4反应机理和原反应，3.4.3活化能和反应率，3.4.2活化复合理论(过渡态理

5、论)，基于气体分子运动论，主要用于气象对例如：反应，反应的两个茄子基本前提：碰撞的分子必须有足够的能量，碰撞的几何方向必须适当。3.4.1碰撞理论，基于对气体分子的能量分布和活化能，Ek，Ec，E，量子力学反应过程中能量变化的研究，例如反应：3.4.2激活配合物理论(过渡态理论)，化学反应中能量变化曲线，E()反应物(模拟)势能E(模拟)，浓度影响：温度恒定时，某些反应的活化能也恒定时，浓度增加，分子总数增加，活性分子数量增加，反应率增加。温度影响：浓度恒定时温度升高，活化分子分数提高，反应率提高。3.4.3活化能和反应速度，意思：通过实验确定反应物和产物的反应是原反应，可以根据化学反应测量方

6、程直接写速度方程。反应机理：化学反应过程中经历的实际反应步骤的集合。原反应：从反应物一次生成产物的反应，没有宏观实验方法能检测到的中间产物。元反应，3.4.4反应机理和元反应(如复合反应：由两个或多个反应组成的总反应)。在复合反应中，可以通过实验检测中间产物的存在，但由于下一阶段或几个阶段的反应消耗，所以不会出现在总反应方程中。例如：由以下两个阶段组成的复合反应，(慢)，(快)，中间产物NO3可以通过光谱检测，但不能从混合物中分离。控制阶段的速度方程：反应机理研究是一项非常复杂和困难的工作。意义：如果知道反应是如何进行的，就可以有效地控制反应的速度，得到预期产物。一般过程是利用分子光谱等研究手

7、段检测反应过程的中间产物，据此推断反应过程，然后用实验获得的速度方程进行验证。合理的反应机理必须满足：所有元反应的总和必须是化学计量反应方程，反应机理速度方程必须与实验收入相匹配，如：将一氧化氮还原为氮和水：光谱学研究确定了反应机理：牙齿反应机理推理速度方程和相关物种的反应系列。解决：根据速度控制阶段(最慢阶段)是中间产物，根据第一阶段的快速平衡是对NO的二次反应，是对H2的一次反应。替代，3.5.1催化剂和催化作用的基本特征，3.5催化剂和催化作用，3.5.3酶催化剂，3.5.2都是相催化剂和多相催化剂，催化剂：少量可以加速反应，其本身最终是无损物质。3.5.1催化剂和催化剂作用的基本特征，催化剂作用的特征：仅作用于热力学上可能发生的反应。更改反应路径以缩短平衡的时间。催化剂只能在特定条件下表示活性。催化剂具有选择性，选择其他催化剂有助于多种产物的生成。1 .均相催化：催化剂和反应种在同一相上的催化反应。没有催化剂的时候，过氧化氢分解反应，放催化剂Br2可以加速H2O2分解，分解反应的机制，第一阶段，第二阶段，总反应：3.5.2相催化剂和多相催化剂，催化剂对反应活化能，实验的影响，活化能减少会增加激活分子的数量。2.多相催化：催化剂和反应种