重庆大学：《大学化学》课程教学资源（教案讲义）第2章 化学反应速率

第二章化学反应速率 Chapter 2 Rates of chemical reacti 化学反应速率与化学达到平衡的倾向的区别 We saw that a reaction with a very large equilibrium constant has a strong tendency toward the products so that very little of the reactants remain when equilibrium is reached. Such a reaction is said to be spontaneous. However, as we have already pointed out, spontaneous doesn't mean fast In order to be able to control the rates of reactions, we need to understand the Many reactions of industrial importance employ catalysts, and most reactions in living organisms are catalyzed. We will discuss how a catalyst can increase the rate of a reaction without being used up First we need to consider just how we express and measure the rate of 21速率及表示方法( Reaction rate) The rate of a chemical reaction is defined as the change in the concentration of a reactant (or product) in a given time interval. Consider the reaction between A and B aA+bb=gg+dD d d c 反应速率v的单位mom3s(摩尔每立方米秒),B表示B的浓度随时 间的变化率。这样定义的反应速率v与物质的选择无关。 22浓度、温度、催化剂对反应速率的影响 不同的化学反应,反应速率不同,同一反应在不同的条件下进行时反应速率 也不同。影响反应速率的因素除与反应物的本质、浓度、温度外,还有催化

第二章 化学反应速率 Chapter 2 Rates of chemical reactions 化学反应速率与化学达到平衡的倾向的区别。 We saw that a reaction with a very large equilibrium constant has a strong tendency toward the products so that very little of the reactants remain when equilibrium is reached. Such a reaction is said to be spontaneous. However, as we have already pointed out, spontaneous doesn’t mean fast. In order to be able to control the rates of reactions, we need to understand the factors that influence the rate. Many reactions of industrial importance employ catalysts, and most reactions in living organisms are catalyzed. We will discuss how a catalyst can increase the rate of a reaction without being used up. First we need to consider just how we express and measure the rate of a reaction. 2.1 速率及表示方法(Reaction rate) The rate of a chemical reaction is defined as the change in the concentration of a reactant (or product) in a given time interval. Consider the reaction between A and B. aA+bB=gG+dD dζ= B B dn  dt dc v B B  = 反应速率 v 的单位 mol.m-3 .s-1 (摩尔每立方米秒)， dt dcB 表示 B 的浓度随时 间的变化率。这样定义的反应速率 v 与物质的选择无关。 2.2 浓度、温度、催化剂对反应速率的影响 不同的化学反应，反应速率不同，同一反应在不同的条件下进行时反应速率 也不同。影响反应速率的因素除与反应物的本质、浓度、温度外，还有催化

剂、反应物的聚集状态、反应介质和光照等 221浓度与化学反应速率的关系 浓度对反应速率的影响与反应历程有关。反应物直接碰撞而发生的反应称为 基元反应,它是一步反应完成的反应,又称为简单反应。如: O2+H(g)→HO(g)+O(g) 但多数化学反应的历程较为复杂,反应物分子要经过几步,才能转化为生 成物,这类由两个或两个以上的基元反应构成的反应称为复合反应 若基元反应: aA+Bb→cC 化学反应的速率方程式:v=kcc 非基元反 aA+Bb→cC 化学反应的速率方程式:V=kcB 化学反应的级数 (overall order:各项浓度项指数( order)之和 a+B++ 反应级数表明了浓度对反应速率的影响程度,因此,研究不同级数的反应中 反应物的浓度、反应时间及速率常数三者之间的定量关系就有重要的意义 dc 积分后 In(c/c]=kt+In(co/cD 反应一半的的特征是半衰期(反应物消耗一半所消耗的时间):t1=0.693/k 222温度与化学反应速率的关系 1889年,S. Arrhenius总结了大量的实验事实,指出反应速率与温度的定量 关系 k= Axed。/x)

剂、反应物的聚集状态、反应介质和光照等。 2.2.1 浓度与化学反应速率的关系 浓度对反应速率的影响与反应历程有关。反应物直接碰撞而发生的反应称为 基元反应，它是一步反应完成的反应，又称为简单反应。如： O2+H(g)→HO(g)+O(g) 但多数化学反应的历程较为复杂，反应物分子要经过几步，才能转化为生 成物，这类由两个或两个以上的基元反应构成的反应称为复合反应。 若基元反应： aA+Bb→cC 化学反应的速率方程式：v=k b B a A c c 非基元反应 aA+Bb→cC 化学反应的速率方程式：v=k   A B c c 化 学 反 应 的 级 数 (overall order) ： 各 项 浓 度 项 指 数 （ order ） 之 和  +  +  + ...... 反应级数表明了浓度对反应速率的影响程度，因此，研究不同级数的反应中 反应物的浓度、反应时间及速率常数三者之间的定量关系就有重要的意义。 k c dt dc v = − = 1 积分后： ln( /[ ]) ln( /[ ]) 0 c c = −kt + c c 反应一半的的特征是半衰期（反应物消耗一半所消耗的时间）： 2 1 t =0.693/k 2.2.2 温度与化学反应速率的关系 1889 年，S. Arrhenius 总结了大量的实验事实，指出反应速率与温度的定量 关系： ( ) RT k = Axep Ea

logk/ k]=RT +lgA/aD) Ea,72-7 k12.303RT72

log /[ ] lg( A/[A]) RT E k k a = − + ( ) 2.303 lg 1 2 2 1 1 2 T T T T R E k k a − =