《物理化学》课程教学资源（A）Ⅱ 物理化学（A）Ⅱ 课件 第十一章 化学动力学

山东理工大SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY第十一章化学动力学反射镜反射镜111111进入检测器Br硬球碰撞理论进入真室票A+B+C红外化学发光实验装置示意图

2 第十一章 化学动力学

山东理工大客SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY化学热力学的研究对象和局限性研究化学变化的方向、能达到的最大限度以及外界条件对平衡的影响。化学热力学只能预测反应的可能性，但无法预料反应能否发生？反应的速率如何？反应的机理如何？例如：D.Gy / kJ xmol-1二H, 3/4 3 NH,(g)- 16.6322- 237.193/4 3R H,0(1)H+2热力学只能判断这两个反应都能发生，但如何使它发生，热力学无法回答2023/5/9

2023/5/9 3 研究化学变化的方向、能达到的最大限度以及 外界条件对平衡的影响。化学热力学只能预测反应 的可能性，但无法预料反应能否发生？反应的速率 如何？反应的机理如何？例如： 热力学只能判断这两个反应都能发生，但如何使 它发生，热力学无法回答。 化学热力学的研究对象和局限性

山东理工大客SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY例：2H,+0,□2H,0,G.y= - 237.2 kJ.mol-1m其自发趋势很大，但反应速率很小HCI(ag)+NaOH(ag) NaCI(aq)+H,OrG.y= - 79.91 kJ.mol-1m反应的趋势似乎小些，但瞬间即可完成

4 例：2H2 +O2   ￾  2H2O           ￾ rGm y= – 237.2 kJ.mol-1    其自发趋势很大，但反应速率很小        HCl(aq)+NaOH(aq)￾ NaCl(aq)+H2O          ￾ rGm y= – 79.91 kJ.mol-1    反应的趋势似乎小些，但瞬间即可完成

山东理工大客SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY化学动力学的研究对象化学动力学研究化学反应的速率和反应的机理以及温度、压力、催化剂、溶剂和光照等外界因素对反应速率的影响，把热力学的反应可能性变为现实性例如：动力学认为：3需一定的T，p和催化剂=N.二]HRNH,(g)+22点火，加温或催化剂0HRH,0(1)十2

5 化学动力学研究化学反应的速率和反应的机理以 及温度、压力、催化剂、溶剂和光照等外界因素对反 应速率的影响，把热力学的反应可能性变为现实性 化学动力学的研究对象 例如： 动力学认为： 需一定的T，p和催化剂 点火，加温或催化剂

山东理工大客SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY化学动力学研究一定条件下化学变化的速率和机理问题福主要内容：(i)研究各种因素，包括浓度、温度、催化剂溶剂、光照等对反应速率影响的规律(ii)研究一个化学反应过程经历哪些具体步骤即所谓反应机理(或反应历程)

6 化学动力学研究一定条件下化学变 化的速率和机理问题 (i) 研究各种因素，包括浓度、温度、催化剂、 溶剂、光照等对反应速率影响的规律； (ii) 研究一个化学反应过程经历哪些具体步骤， 即所谓反应机理(或反应历程)。 主要内容：

山东理工大客SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY动力学与热力学的关系热力学一研究物质变物质变化解决化过程的能量效应及过过程的可程的方向与限度，即有能性关平衡的规律动力学一 石研究完成过如何把可程所需要的时间以及实解决能性变为现这一过程的具体步骤，现实性即有关速率的规律

7 动力学与热力学的关系 热力学 — 研究物质变 化过程的能量效应及过 程的方向与限度，即有 关平衡的规律 物质变化 过程的可 能性 解决 动力学 — 研究完成过 程所需要的时间以及实 现这一过程的具体步骤， 即有关速率的规律 如何把可 能性变为 现实性 解决

山东理工大客SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY811.1化学反应的速率及速率方程1.反应速率的定义0=化学反应化学计量式nBaR非依时化学反应，转化速率定义为反应进度口随时间的增长率dnBdx&defdtnpdtd1dndef反应速率0VVdtnB

8 §11.1 化学反应的速率及速率方 程 1. 反应速率的定义 化学反应化学计量式 非依时化学反应，转化速率定义为反应进度￾ 随时间的增长率 反应速率

山东理工大SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY恒容反应（密闭容器中的反应或液相反应）dCBX0=dtnB对于反应 - n A-ngB-L L +n,Y+n,ZdczdcdcdoBdtdtdtdtnnrnYBVOBD01AA、B的消耗速率Y、Z的生成速率

9 恒容反应（密闭容器中的反应或液相反应） A、B的消耗速率 Y、Z的生成速率 对于反应

山东理工大客SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY1dcdcdczdc1BA1dtdtdtdtnBnznnyA0OBDD1Annnn恒容气相反应，可以用分压表示反应速率：dpdpdp1dtdtdtdtnnBn.nt00vP,Bp,YP,ZP,AnnnBn

10 恒容气相反应，可以用分压表示反应速率：

山东理工大客SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY2. 基元反应与反应分子数基元反应：宏观的反应过程一般在微观上包含有多个反应步骤，称微观上的每一步反应为一个基元反应例如：H，+ I，=2HI 反应机理：(1)I,+M°葱I+I+M三个基元反应(2)H,+I+IHI+HI(3)I+I+M.I,+M

11 2. 基元反应与反应分子数 基元反应： 宏观的反应过程一般在微观上包含有多个反应步 骤，称微观上的每一步反应为一个基元反应 三个基元反应 例如: H2 + I2 =2HI 反应机理: