中南民族大学：《无机化学》课程教学资源（PPT课件）7 化学反应的速率 Chemical Reaction Rate

化学反应的速率 hemical reaction rate 下页返回退出

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基本内容和重点要求 71化学反应速率的定义及其表示方法 7.2反应速率理论简介 7.3影响反应速率的因素 重点要求掌握掌握反应速率的意义及速率方程表达式;熟 悉实验活化能及速率常数的计算;能运用质量作用定律对 基元反应的反应速率进行有关的计算掌握浓度、温度、催 化剂对反应速率的影响;根据 Arrhenius经验公式求算反 应的活化能及不同温度下的速率常数 上页下页返回退出

上页 下页 退出 基本内容和重点要求 返回 重点要求掌握掌握反应速率的意义及速率方程表达式；熟 悉实验活化能及速率常数的计算；能运用质量作用定律对 基元反应的反应速率进行有关的计算掌握浓度、温度、催 化剂对反应速率的影响；根据Arrhenius经验公式求算反 应的活化能及不同温度下的速率常数 7.1 化学反应速率的定义及其表示方法 7.2 反应速率理论简介 7.3 影响反应速率的因素

7.1化学反应速率的定义及其表示方法 711化学反应速率 712平均速率与瞬时速率 上页下页 退出

上页 下页 退出 7.1 化学反应速率的定义及其表示方法 7.1.1 化学反应速率 7.1.2 平均速率与瞬时速率

7.1.1化学反应速率 反应速率定义 单位时间内反应物或产物浓度改变的量的绝 对值。 常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增 加表示。浓度一般用 moldm3,时间用s、min或h为单位 △c △t 对于一般的化学反应: aA+bB—>cC+dD 1△[A]1△[B]1△[C]1△[D a△t b△t c△t d△t 上页下页 退出

上页 下页 退出 7.1.1 化学反应速率 反应速率定义 ——单位时间内反应物或产物浓度改变的量的绝 对值。 常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增 加表示。浓度一般用mol·dm-3 ，时间用s、min或h为单位 。 t v D D = - c aA + bB cC + dD 1 a = [A] t 1 b = [B] t 1 = [C] t 1 d [D] c t 对于一般的化学反应：

7.1.2平均速率与瞬时速率 WF H, O,(aq=h,O()+o,(g) 测定实验中,O2(g)的析出量,可计算H2O2浓度变化, 并按下式计算出反应速率 △(H2O2)C2(H2O2)-G(H2O2) △f △t (平均速率)及计算结果列于表7.1 可见,随着t个,反应物H2O2的消耗C(H2O2)、ν 上页下页 退出

上页 下页 退出 7.1.2 平均速率与瞬时速率 例： O (g) 2 1 H O (aq) H O(l) 2 2 = 2 + 2 测定实验中， O (g) 2 的析出量，可计算 H2 O2 浓度变化， 并按下式计算出反应速率： t C H O G H O t H O v D - = - D D = - ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 2 （平均速率）及计算结果列于表7.1 可见，随着 t  ，反应物 H2 O2 的消耗C（ H2 O2  ）、 v

令t→>O(无限小),得瞬时速率: v= lim △C(H2O2)dC(H2O2) Mt→0 △t dt 显然,和v的单位是ml·dm3.s-或nldm3mini 作出H2O2的c—t曲线,得到0-40min的平均速率: 0.20-0.800.20-080 0.015mol. dm-3.min 而某一时刻的瞬时速率可用该时间对应的曲线点上的斜率表示, 并且: >vn>ν t个,C(H2O2), 上页下页 退出

上页 下页 退出 令 Dt → O （无限小），得瞬时速率： dt dC H O t C H O v t ( ) ( ) lim 2 2 2 2 0 = - D - D = D → 显然， v 和v的单位是 3 1 3 1 min - - - - mol  dm s 或mol  dm  作出H2O2的c — t 曲线，得到0 — 40 min的平均速率： 3 1 0.015 min 40 0.20 0.80 0.20 0.80 - - =   - = - D - = - mol dm t v 而某一时刻的瞬时速率可用该时间对应的曲线点上的斜率表示， 并且： A B C v  v  v t ,C(H2 O2 ) ,v 

对于反应一般的化学反应: aabb=dd+eE 定义瞬时速率为: dc V at 平均速率为: △C (2) V.△t (1)、(2)式中,v为计量系数a、b、d、c,且对反应物取负值, 对产物取正值。以保证v和p为正值 上页下页 退出

上页 下页 退出 对于反应一般的化学反应： aA + bB = dD + eE 定义瞬时速率为： V dt dC v i i = 平均速率为： V t C v i i D D = （1） （2） （1）、（2）式中，vi 为计量系数a、b、d、c，且对反应物取负值， 对产物取正值。以保证v 和 v 为正值

7.2反应速率理论简介 7.2.1碰撞理论 722活化络合物理论 上页下页 退出

上页 下页 退出 7.2 反应速率理论简介 7.2.1 碰撞理论 7.2.2 活化络合物理论

7.2.1碰撞理论 理论要点:反应物分子间的相互碰撞是反应进行的先决条件。 反应物分子碰撞的频率越高,反应速率越大。 具有足够能量、碰撞中能发生反应的分子为活化分子组。 活化分子组在全部分子中所占的比例以及活化分子组所完成的 碰撞次数占总碰撞次数的比例符合麦克斯韦-波尔兹曼分布: f=e Ea/rt 当活化分子采取合适的取向进行碰撞,反应才能发生。反应 速率由碰撞频率(Z),有效碰撞占总碰撞次数的分数(能量 因子f和碰撞的方位因子(P)3个因素决定。 v= ZPf= ZPe -Ea/RT 上页下页 退出

上页 下页 退出 7.2.1 碰撞理论 理论要点：反应物分子间的相互碰撞是反应进行的先决条件。 反应物分子碰撞的频率越高，反应速率越大。 具有足够能量、碰撞中能发生反应的分子为活化分子组。 活化分子组在全部分子中所占的比例以及活化分子组所完成的 碰撞次数占总碰撞次数的比例符合麦克斯韦-波尔兹曼分布： f = e -Ea/RT 当活化分子采取合适的取向进行碰撞，反应才能发生。反应 速率由碰撞频率（Z），有效碰撞占总碰撞次数的分数（能量 因子f）和碰撞的方位因子（P）3个因素决定。 v = ZPf = ZPe -Ea/RT

发生碰撞的分子应有足够高的能量 >碰撞的几何方位要适当 E为活化能,能量超过En的分子为活化分子,E越高,反应 速率越慢。不同反应,活化能不同,这影响反应速率。 上页下页 退出

上页 下页 退出 ➢ 发生碰撞的分子应有足够高的能量 ➢ 碰撞的几何方位要适当 Ea为活化能，能量超过Ea的分子为活化分子，Ea越高，反应 速率越慢。不同反应，活化能不同, 这影响反应速率