《工程化学》课程教学资源_课件2018版_第二章 化学反应速率

卢东理王大深 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 化学反应速率 Chemical Reaction Rates

化学反应速率 Chemical Reaction Rates

I热化学Ⅱ方向和限度 化学热力学 反应的可能性 化学动力学 反应的现实性 I反应速率Ⅱ反应机理 反应自发进行的趋势大，不一定反应速 率就快。不能用△G的大小来判断反应 的快慢

化学热力学 化学动力学 反应的可能性 Ⅰ热化学Ⅱ方向和限度 Ⅰ反应速率Ⅱ反应机理 反应的现实性 反应自发进行的趋势大，不一定反应速 率就快。不能用rG的大小来判断反应 的快慢

有些化学反应的速率很快 ·炸药的爆炸、水溶液中的酸碱反应、 感光反应等瞬间即可完成

有些化学反应的速率很快 • 炸药的爆炸、水溶液中的酸碱反应、 感光反应等瞬间即可完成

有些化学反应的速率较慢 ·反应釜中乙烯的聚合过程需要数小 时，室温下塑料或橡胶的老化速率 按年计，而地壳内煤或石油的形成 要经过几十万年的时间

• 反应釜中乙烯的聚合过程需要数小 时，室温下塑料或橡胶的老化速率 按年计，而地壳内煤或石油的形成 要经过几十万年的时间。 有些化学反应的速率较慢

如何表示化学反应的快慢 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相同。 如何定量地表示一个化学反应 的快慢呢？

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相同。 如何定量地表示一个化学反应 的快慢呢？ 如何表示化学反应的快慢

2.1反应的速率的基本定义 化学反应的速率：可用反应进度随 时间的变化率来表示。其数学表 达式为： ξ=d/dt 式中即为反应速率，其S单位为 mol/s

2.1 反应的速率的基本定义 化学反应的速率：可用反应进度随 时间的变化率来表示。其数学表 达式为：  =d/dt 式中即为反应速率，其SI单位为 mol/s。 · ·

反应的速率的基本定义 ·对于一般化学反应： aA+bB=gG+dD 因 dE-dng/Vg 所以=de/dt=Vgdng/dt 对有限量的变化 AE=VB'△nB/At

• 对于一般化学反应： aA + bB = gG + dD 因 d=dnB /B 所以 =d/dt=B -1dnB /dt 对有限量的变化  = B -1 nB /t 反应的速率的基本定义 · ·

定容体系的反应速率 若反应体系的体积为V,且不随时间而变化， 则可用下式表示化学反应速率： 瞬时速率instantaneous rate: v=ξ/N=vedng V-1/dt VB dCe/dt 对有限量的变化 平均速率average rate:v=VE-1 ACE/At v的SI单位为molm-3.s-1

若反应体系的体积为V，且不随时间而变化， 则可用下式表示化学反应速率： 瞬时速率instantaneous rate： v =/V=B -1dnB V -1 /dt = B -1dCB /dt 对有限量的变化 平均速率average rate： v = B -1 CB /t v的SI单位为molm-3 s -1 定容体系的反应速率 ·

反应速率基本定义的特点 这样定义的反应速率v与物 质的选择无关。对同一个化学反 应，不管选用哪一种反应物或产 物来表示反应速率，都得到相同 的数值

这样定义的反应速率v与物 质的选择无关。对同一个化学反 应，不管选用哪一种反应物或产 物来表示反应速率，都得到相同 的数值。 反应速率基本定义的特点

举例说明 例如，对于反 2N20s(g)=4N02(g)+02(g)有 1 dc(N2Os)_1 dc(NO2)1 dc(O2) v(N2Os) dt v(NO2) dt v(O2)dt 假设在反应刚开始时，c(NOs)=8molm3 经2秒后，cN0s)=4molm-3,则分别用 N2O5、NO,和O,表示的反应速率为多少？

举 例 说 明 例如，对于反 2N2 O5 (g)=4NO2 (g)+O2 (g) 有 v = = = ( ) 1  N2O5 dt dc(N2O5)  ( ) 1  NO2 dt dc(NO2)  ( ) 1  O2 dt dc(O2)  假设在反应刚开始时，c(N2O5 ) = 8molm-3 经2秒后，c(N2O5 ) = 4molm-3，则分别用 N2O5、NO2和O2表示的反应速率为多少？