武汉大学：《物理化学》课程教学资源（PPT课件）第七章 宏观反应动力学（化学动力学的任务和目的）

化学动力学 Chemical Kinetics 第七章宏观反应动力学

化学动力学 Chemical Kinetics 第七章 宏观反应动力学

化学动力学的任务和目的 热力学 统计热 量子力学 (宏观) 力学 (微观) 动力学

化学动力学的任务和目的 热 力 学 （宏观） 统 计 热 力 学 量子力学 （微观） 动 力 学

化学动力学的任务和目的 例：传热问题： 1.如何控制传热速率； 2.传热速率受那些因素影响； 3.有哪些传热方式，各传热方式的基本传 热速率方程如何

例：传热问题： 1. 如何控制传热速率； 2. 传热速率受那些因素影响； 3. 有哪些传热方式，各传热方式的基本传 热速率方程如何 化学动力学的任务和目的

化学动力学的任务和目的 热力学与动力学的比较 A B 100K 300K 热力学可以给出的结论： 80K 320K 100K 300K 200K 200K

热力学与动力学的比较 热力学可以给出的结论： 100K 300K ？ A B 100K 300K 80K 320K 200K 200K 化学动力学的任务和目的

化学动力学的任务和目的 热力学根据第二定律指出： 高温物体向低温物体传热是过程自发进行的方向 但是，对如下问题，热力学无法给出解答 1.两物体之间传热速率如何？温差，材质等对传热速率 有何影响？ 2.两物体间以何种方式进行传热？当条件变化时，传热 方式是否会发生变化？ 以上问题是传热动力学的核心问题

热力学根据第二定律指出： 高温物体向低温物体传热是过程自发进行的方向 但是，对如下问题，热力学无法给出解答 1. 两物体之间传热速率如何？温差，材质等对传热速率 有何影响 ？ 2. 两物体间以何种方式进行传热？当条件变化时，传热 方式是否会发生变化？ 以上问题是传热动力学的核心问题 化学动力学的任务和目的

化学动力学的任务和目的 热力学 动力学 对象 状态 过程 结论 方向判据，可能性 速率，机理

热力学 动力学 状态 过程 方向判据，可能性 速率，机理 对象 结论 化学动力学的任务和目的

化学动力学的任务和目的 化学热力学预测反应的可能性， A.Gs/kJ.mol- N2+3H2→NH,(g) -16.63 1 H,+20,→H,00 -237.19 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

2 2 3 2 2 2 1 3 N H NH (g) 2 2 1 H O H O(l) 2 + ⎯⎯→ + ⎯⎯→ 1 r m / kJ mol 16.63 237.19 G −   − − $ 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。 化学热力学预测反应的可能性， 化学动力学的任务和目的

化学动力学的任务和目的 化学动力学把热力学的反应可能性变为现实性。 例如： 动力学认为： N2+ 2H2→NH(g)E 2 需一定的T,p和催化剂 H,+)0,→H,00 点火，加温或催化剂

化学动力学把热力学的反应可能性变为现实性。 2 2 3 2 2 2 1 3 N H NH (g) 2 2 1 H O H O(l) 2 + → + → 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 化学动力学的任务和目的

化学动力学的任务和目的 化学动力学的基本任务： 1.研究反应进行的条件（如温度、压力、 浓度以及催化剂等)对反应速率的影响 2.研究化学反应的历程（反应机理），进 而探讨物质结构与反应能力间的关系

化学动力学的基本任务： 1. 研究反应进行的条件（如温度、压力、 浓度以及催化剂等）对反应速率的影响； 2. 研究化学反应的历程（反应机理），进 而探讨物质结构与反应能力间的关系 化学动力学的任务和目的

化学动力学的任务和目的 从体系的复杂程度来看，化学反应动力学有四个层次： 1.一个体系中所进行的真实过程包含着化学反应和传能、 传质等多种过程，这是复杂反应； 2.仅就化学反应本身而言，从反应物到产物要经历许多 步骤，这些化学反应在一起构成总包反应； 3.总包反应可以分解成一系列不同时刻发生的分子间相互作 用事件，称为基元反应； 4.基元反应是许多不同微观状态的分子运动、变化，即 态一态反应的统计平均结果

从体系的复杂程度来看，化学反应动力学有四个层次： 1. 一个体系中所进行的真实过程包含着化学反应和传能、 传质等多种过程，这是复杂反应； 2. 仅就化学反应本身而言，从反应物到产物要经历许多 步骤，这些化学反应在一起构成总包反应； 3. 总包反应可以分解成一系列不同时刻发生的分子间相互作 用事件，称为基元反应； 4. 基元反应是许多不同微观状态的分子运动、变化，即 态－态反应的统计平均结果。 化学动力学的任务和目的