信阳农业高等专科学校：《无机及分析化学》课程教学资源（PPT课件）第四章 化学反应速度和化学平衡

第四章化学反应速度和化学平衡 §4-1化学反应速度 化学反应速率一定条件下单位时间内某化学反应的 反应物转变为生成物的速率。 对于均匀体系的恒容反应,习惯用单位时间内反 应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示,而且习 惯取正值。浓度单位通常用mol·L,时间单位视反应 快慢,可分别用秒(s)、分(min)或小时(h)等表示。这样, 化学反应速率的单位可为 molL-1.s-I、 mol L-1. mint molL-Ihl

第四章 化学反应速度和化学平衡 §4-1 化学反应速度 化学反应速率 一定条件下单位时间内某化学反应的 反应物转变为生成物的速率。 对于均匀体系的恒容反应，习惯用单位时间内反 应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示，而且习 惯取正值。浓度单位通常用mol·L-1，时间单位视反应 快慢，可分别用秒(s)、分(min)或小时(h)等表示。这样， 化学反应速率的单位可为mol·L-1·s-1 、mol·L-1·min-1 、 mol·L-1·h-1…

例如,在给定条件下,合成氨反应: 3H 2NH 起始浓度/molL-12.03.0 2s末浓度/mo1L-1 1.8 0.4 该反应平均速率若根据不同物质的浓度变化可分别表示为: △c(N2)(18-20)molL =0.1mo1.L-1.s (2-0 7(H2)= △c(H (24-3.0)molL =0.3mo1.I.s 盘t (2-0)s (1H3) △c(IH3)(0.4-0)mol·L 0.2mol. L.s t (2-0)s

例如，在给定条件下，合成氨反应： N2 + 3H2 ─→ 2NH3 起始浓度/mol·L-1 2.0 3.0 0 2s末浓度/mo1·L-1 1.8 2.4 0.4 该反应平均速率若根据不同物质的浓度变化可分别表示为：

显然,在这里用三种物质表示的速率之比是1:3:2,它们之 间的比值为反应方程式中相应物质分子式前的系数比 对于一般反应: aA+ bb =dd + eE 平均反应速率 V=△CA/a△t b△t =△CD/d△t=△CE/e△t

显然，在这里用三种物质表示的速率之比是1：3：2，它们之 间的比值为反应方程式中相应物质分子式前的系数比。 对于一般反应： aA + bB = dD + eE 平均反应速率： v = ΔCA/aΔt = ΔCB/bΔt =ΔCD/dΔt = ΔCE/eΔt

反应速率 ①某一时刻的反应速率、瞬时速率; ②平均速率V=vB-(△cB/△At) 8用反应中的任何物质表示反应速率,数 值上都是一样的; 瞬时速率的测定可以由作图法得到

反应速率： ① 某一时刻的反应速率、瞬时速率； ②平均速率  = B –1 (ΔcB /Δt) ③用反应中的任何物质表示反应速率，数 值上都是一样的； ④ 瞬时速率的测定可以由作图法得到

1、碰撞理论 碰撞理论 反应物分子(或原子、离子)之间必须相互碰撞,才 有可能发生化学反应。但是反应物分子之间并不是每 次碰撞都能发生反应 能量因f=e(E 反应速率与碰撞频率Z,分子有效碰撞分 数,以及方位因子p有关 V=P× /xZ

1、碰撞理论 碰撞理论 反应物分子(或原子、离子)之间必须相互碰撞，才 有可能发生化学反应。但是反应物分子之间并不是每 一次碰撞都能发生反应。 能量因 f=e(-E a/RT ) ZAB v = P f  ◼反应速率与碰撞频率Z，分子有效碰撞分 数f，以及方位因子p有关

2、过渡状态理论 过渡状态理论认为:化学反应不只是通过反应物分子之 间简单碰撞就能完成的,而是在碰撞后先要经过一个中 间的过渡状态,即首先形成一种活性集团(活化配合物) 在下列反应中A+BC AB+C 反应过程中随着A,B,C三原子相对位置的改变形成活化 络合物(AB.C)(过渡状态) A+BC (A..B.C)→AB+C () NO+CO-NOO. CO-NO+CO PC产物) R反应物 反应途径

2、过渡状态理论 在下列反应中A＋BC → AB＋C 反应过程中随着A，B，C三原子相对位置的改变形成活化 络合物(A…B…C)‡ (过渡状态)： A＋BC → （A…B…C)‡→ AB＋C 过渡状态理论认为：化学反应不只是通过反应物分子之 间简单碰撞就能完成的，而是在碰撞后先要经过一个中 间的过渡状态，即首先形成一种活性集团(活化配合物) NO2+CO →NO … O…CO →NO+CO

3、影响化学反应速率的因素 基元反应:对于简单反应,反应物分子 在有效碰撞中经过一次化学变化就能转化 为产物的反应 2,基元反应的化学反应速率方程式:可由 质量作用定律描述

3、 影响化学反应速率的因素 一、浓度对化学反应速率的影响 1．基元反应： 对于简单反应，反应物分子 在有效碰撞中经过一次化学变化就能转化 为产物的反应。 2．基元反应的化学反应速率方程式：可由 质量作用定律描述

aA+ bB G (dc /dt) (dcr/dt) (dcc /dt -k(C.(CB) k称为反应的数率常数

aA + bB = gG k称为反应的数率常数 (d / d ) 1 c t a vB A = −  (d / d ) 1 c t b B = −  (d / d ) 1 c t g G = −  b B a A = k(c ) (c )

①可理解为当反应物浓度都为 ②h化学反应本身决定,是化学反应在 定温度时的 ③相同条件下, ④的数值与反应物的浓度无关 3,非基元反应: 反应物分子需经几步反应才能转化为生成 物的反应

k称为反应的数率常数: ① 可理解为当反应物浓度都为单位浓度时的 反应速率； ② k由化学反应本身决定，是化学反应在一 定温度时的特征常数； ③ 相同条件下，k值越大，反应速率越快； ④ k的数值与反应物的浓度无关。 3．非基元反应： 反应物分子需经几步反应才能转化为生成 物的反应

4.非基元反应的速率方程式 不能只根据反应式写出其反应速率方程,必 须根据实验测定的结果及验证,推出反应的 反应机理 复杂的非基元反应→分成若干个基元反应 反应最慢的一步作为控制步骤 最慢的一个反应就控制了该复杂反应的反应 速率

4．非基元反应的速率方程式 不能只根据反应式写出其反应速率方程，必 须根据实验测定的结果及验证，推出反应的 反应机理 复杂的非基元反应 → 分成若干个基元反应 → 反应最慢的一步作为控制步骤 最慢的一个反应就控制了该复杂反应的反应 速率