北京大学：《无机化学》课程教学资源（PPT课件）化学反应速率

化学反应速率 反应速率的意义 浓度和反应速率 、反应级数 四、温度与反应速率 五、催化作用 六、反应机理

化学反应速率 一、反应速率的意义 二、浓度和反应速率 三、反应级数 四、温度与反应速率 五、催化作用 六、反应机理

反应速率的意义 化学反应速率的定义:单位时间内反应物或生 成物浓度改变量的正值。 表示与测定反应速率时,要注意: 1、化学反应速率随时间而改变 平均速率(v) 瞬时速率 2、反应速率可以用反应物浓度的降低表示, 也可以用生成物浓度的增加来表示 实际测定的是净反应速率 初速率(v0) 3、可逆反应达平衡状态时,正向反应速率与 逆向反应速率相等,净反应速率等于零

一、反应速率的意义 化学反应速率的定义：单位时间内反应物或生 成物浓度改变量的正值。 表示与测定反应速率时，要注意： 1、化学反应速率随时间而改变 平均速率（） 瞬时速率 2、反应速率可以用反应物浓度的降低表示， 也可以用生成物浓度的增加来表示 实际测定的是净反应速率 初速率（0） 3、可逆反应达平衡状态时，正向反应速率与 逆向反应速率相等，净反应速率等于零

浓度与反应速率 基元反应:反应物通过一步反应变成生成物; 非基元反应:反应物通过多步,才能转变成生成物。 aA+bB→cC I d(a I d(B d(c) dt b dt atka)a(b)b 质量作用定律:基元反应速率与浓度的相互关系。 H2O2(aq)H2O()+0.502(g) d(H,O2) k(h,o,)/moldm-3min -l S,O2-+31→2SO42-+ d(S23)=k(S2O3)(I) 反应级数

二、浓度与反应速率 H2O2 (aq) → H2O(l) + 0.5O2 (g) I - 3 1 2 2 2 2 k(H O )/ mol dm min dt d(H O ) - -  = - = • • 基元反应：反应物通过一步反应变成生成物； 非基元反应：反应物通过多步，才能转变成生成物。 aA + bB → cC a b k(A) (B) dt d(C) c 1 dt d(B) b 1 dt d(A) a 1  = - = - = + = 质量作用定律：基元反应速率与浓度的相互关系。 S2O8 2- + 3I-1 → 2SO4 2- + I3 - k(S O )(I ) dt d(S O ) 2- 2 8 2- 2 8 - - = 反应级数

、反应级数 级反应d(A k k(a) g(A)=g(a)o 2.30 如 H2O2→H2O+0.502 N2O5→2NO2+0.502 零级反应 dd) k(D) d)=(D)o-kt 如:2N2O2N2+O2 酶的催化反应、光敏反应往往也是零级反应

三、反应级数 一级反应 零级反应 1 k(A) dt d(A)  = - = t 2.30 k lg(A) lg(A) = 0 - 0 k(D) dt d(D)  = - = (D) (D) kt = 0 - 如： H2O2 → H2O + 0.5O2 N2O5 → 2NO2 + 0.5O2 如： 2N2O → 2N2 + O2 Au 酶的催化反应、光敏反应往往也是零级反应

二级反应 d(B)=M(B/2 +kt (B)(B) 如 CO+NO,→CO2+NO S2O32+3→2SO42+l 2HI→H2+12 三级反应 d(c k(C + 2kt (C)2(C 如: 2NO+Br,→2NOBr 2NO+O2→2NO2

二级反应 三级反应 2 k(B) dt d(B)  = - = kt (B) 1 (B) 1 0 = + 3 k(C) dt d(C)  = - = 2kt (C) 1 (C) 1 2 0 2 = + 如： CO + NO2 → CO2 + NO S2O8 2- + 3I- → 2SO4 2- + I3 - 2HI → H2 + I2 如： 2NO + Br2 → 2NOBr 2NO + O2 → 2NO2

四、温度与反应速率活化能 Arrhenius公式 E E +C或k=Ae RT 2.30RT En实验活化能,作图法求得 2 k12.30RT12

四、温度与反应速率 活化能 C T 1 2.30R E lgk a = -  + RT Ea k Ae - 或 = Arrhenius公式 Ea : 实验活化能，作图法求得 ) T T T -T ( 2.30R E k k lg 1 2 a 2 1 1 2 =

过渡状态理论 A+BC→AB∴C→AB+C 反应物 活化络合物 产物 (始态) (过渡态) (终态) A.B.c 位能 A+ Bc AB+ c 反应历程 催化作用:降低反应的自由能,不能改变反应方向

过渡状态理论 A + BC → A‥‥B ‥‥C → AB + C A‥‥B ‥‥C A + BC AB + C Ea 位 能 反应历程 反应物 （始态） 活化络合物 （过渡态） 产物 （终态） 催化作用：降低反应的自由能，不能改变反应方向