【正文】 代表整個化學反應的速率，與反應體系中選擇何種物質表示反應速率無關 ?例： N2 + 3H2 2NH3 322 d ( N H )d ( N ) d ( H )11d 3 d 2 dcccvt t t? ? ? ? ?aA + bB = cC + dD 1 ( A ) 1 ( B ) 1 ( C) 1 ( D )dc dc dc dcva dt b dt c dt d dt? ? ? ? ? ?第二節(jié) 反應機理 Reaction processes occur in a single event or step are called elementary steps. 一步就能完成的化學反應 A B C reactant product react Elementary reaction 元反應 ： A overall reaction consists of a sequence of elementary 反應組成的化學反應叫做非元反應 A B Reactants Intermediate product react … End product Multistep mechanisms (posite reaction) 非元反應（復合反應） Molecularity of reaction 反應分子數(shù) 1SO2Cl2 = SO2 + Cl2 The sum of the stoichiometric coefficient of the reactants in elementary reaction. 元反應中反應物系數(shù)之和稱反應分子數(shù) 單分子反應 :If a single molecule is involved, the reaction is said to be unimolecular. H 3 C N C H 3 CCNH 3 C C Nmethyl isonitrile rearrange 1NO2+ 1CO = NO + CO2 2NO + 1H2 = N2O + H2O 2I + 1H2 = 2HI 三分子反應 :Elementary steps involving the simultaneous collision of three molecules are said to be termolecular reaction 雙分子反應 :Elementary steps involving the collision of two reactant molecules are said to be bimolecular reaction ?（注意：反應分子數(shù)僅適用于元反應） . 2N2O5(g)→ 4NO2 (g)+O2(g) (A) N2O5 → NO3 + NO2 (slow， rate limiting step，速率控制步驟） (B) NO3 → NO+O2 (quick) (C) NO+NO3→ 2NO2 (quick) (A)(B)(C)三步就是該的反應機理 Reaction mechanism反應機理 The process by which a reaction occurs is called reaction mechanism . It involve one or more intermediates化學反應進行的實際步驟。 Ea180。L1時的反應速率，故又稱為 比速率 。 L 1L1L1S1,為保持 cHb不變 ， 需輸氧 ， 此時 c（ O2） 應高達多少才行 ？ ?解：由于 Hb及 O2均為一級反應 ， 所以 (1) V(HbO2)=k cHb c（ O2） = 106 106 106 = 105 molL1S1 (2) c(O2) = V(HbO2)/k cHb = 104/ 106 106 = 106 mols 1，當溫度升高至 (t+40)℃時，此時的化學反應速率有可能為： ?2 24 ~ 2 44=32~512 mol即活化分子分數(shù)增加，從而使反應速率加快 (主要影響因素 ) ?溫度升高 ,分子的動能增加 (次要影響因素 ) ?氣體分子能量分布曲線： 例 ?N2O5分解反應的活化能為 103KJ 如 H2SO4制備時， SO2+O2 →2SO 3，由于加入了 V2O5，使 V增加，反應后，V2O5的質量及化學組成均未發(fā)生變化 *MnO4+H++C2O42→Mn 2++H2O+CO2 （自動催化反應） 正催化劑與負催化劑 ?正催化劑 ? 能加快化學反應的反應速率的催化劑； ?負催化劑 ? 能減慢化學反應的反應速率的催化劑。目前已經(jīng)提出了均相催化理論和多相催化理論兩種理論 ? 均相催化理論 (應用于均相系統(tǒng) ) ? 多相催化理論 (應用于多相系統(tǒng) ) 均相系統(tǒng)與非均相系統(tǒng) ?均相系統(tǒng)： 加水溶解 NaCl ? 物質以分子或離子為單位互相混合，系統(tǒng)中沒有界面，這類系統(tǒng)稱為均相系統(tǒng)或均勻系統(tǒng) 如 NaCl溶液 ?非均相系統(tǒng) 加水 沙子 系統(tǒng)中有界面，界面兩側物質具有不同的物理性質和化學性質 如泥漿、油水混合物等 均相催化理論 要點 ?也叫中間產(chǎn)物學說 ?催化劑與反應體系形成均勻體系。 ?催化效率很高。 ?3. 某反應速率常數(shù) k = ?103s1，則此反應為 ______級反應，以 ______對 _______作圖得一直線，直線的斜率為 _______。 Outline of homogeneous catalysis theory Also call intermediate product theory (1)A catalyst that is present in the same phase as the reacting molecules is a homogeneous catalyst. (2)Catalyst change the route of the reaction. It participate the reaction and firstly form a intermediate product (that is, activated plex )with reactant molecules and then depose to product. A + B AB E2 E1 E1’ E2’ Route 1 Route 2 . : In original route Ea1, Ea2 Ea Ea2 In new route with catalyst C： A + B → AB Ea Ea1 A+C → AC+B → AB+C The activation energy of the reaction in new route is less than the activation energy of the reaction in original route, that increase the fraction of activated molecules in system, and increase the rate. （ 3） A catalyst usually lowers the overall activation energy for a reaction by providing a pletely different mechanism for the reaction H 2 O 2 ( a q ) 2 H 2 O +( l )B r 2 ( a q ) + + 2 H + B r 2 ( a q )b r o m i d e i o n2 H 2 O 2 ( a q ) 2 H 2 O + O 2( l ) ( g )h y d r o g e n p e r o x i d e+ O 2 ( g )B r 2 ( a q ) + H 2 O 2 ( a q ) B r 2 ( a q ) + 2 H +b r o m i n eIn the absence of a catalyst this reaction occurs at an extremely slow rate A catalyst,bromide ion speeds the overall reaction without itself undergoing any change. 多相催化理論 ?固態(tài)催化劑與反應體系形成非均勻體系 ?固態(tài)催化劑的催化作用 是其表面吸附了反應物，使反應物分子的取向 有利于增大有效碰撞數(shù)，從而有利化學反應。 第五節(jié) 催化劑對化學反應速率的影響 ?一、催化劑 catalyst與催化作用 catalysis ?催化劑是能改變化學反應的化學反應速率、在反應前后該物質的質量和化學組成不變的物質 ?因催化劑存在而改變反應速率的現(xiàn)象稱為催化作用 Catalyst Catalyst is a substance that changes the speed of a chemical reaction without undergoing a permanent chemical change itself in the process . CH3CHO→CH4+CO Without catalyst: Ea = 190 KJ 思考題 ?一、判斷題 ，分子的碰撞頻率增加，所以反應速率加快。 ?新的反應途徑的活化能 Ea Ea2小于原反應途徑的 Ea，即降低了活化能，因此反應中活化分子數(shù)增加，化學反應速率也隨之得到提高。 催化劑的特點 ?催化劑的作用是化學作用； ?催化劑的用量小，效率高； (因其短時間內可反復再生 ) ?對可逆反應，僅能改變其到達平衡的時間，但不能使平衡移動； ?催化劑有特異性； (特殊的選則性 ) 催化劑的特點解釋 ?催化劑的作用是化學作用 ?由于催化劑參與反應，并在生成產(chǎn)物的同時，催化劑得到再生，因此在化學反應前后的質量和化學組成不變，但其物理性質可能變化。mol1s 1 At t℃ , the rate of a reaction is 2mol Temperature dependence of reaction rate .。L1 Example There is a reaction : H b O 2 H b O 2+in the blood of lung, it is firstorder in Hb (hemoglobin) and also firstorder in O2, the normal concentration of Hb and O2 are 106 molL1 根據(jù)一級反應方程式： lgC0/C=kt/ 得 102 60/ c= molmol1反映了反應的本質決定著反應的速率大小 。放熱反應 EaEa180。mol1 反應極慢，難察覺 The reaction rate is too slow to be feel. (2) Ea40 KJ 了解內容 ?化學反應速率的基本概念。一級反應的化學反應速率方程式的計算。即實現(xiàn)化學反應的各步元反應組合的微觀過程 Rate limiting step or ratedetermining H2 (g) +I2 (g) =2HI(g) (A) I2 (g) = 2I (quick) (B) H2 (g)+2I (g) = 2HI (g) (slow) （ Rate limiting step/ ratedetermining step） The slowest step in mechanism. 在化學反應的實際步驟中，由許多元反應組成，其中最慢的那步元反應限制著整個復雜反應的速率大小，這一較慢的元反應稱為 速率控制步驟 ，簡稱 速控步驟 第三節(jié) 化學反應速率理論簡介 ?碰撞理論 ?活化過渡狀態(tài)理論 碰撞理論與活化能 理論碰撞認為：化學反應的發(fā)生是反應物之間發(fā)生有效碰撞的結果 有效碰撞 ： 能發(fā)生化學反應的碰撞 彈性碰撞 ： 不能發(fā)生化學反應的碰撞 (a)彈性碰撞 (b)有效碰撞 反應物分子互相接近，發(fā)生碰撞，碰撞后發(fā)生化學反應 僅有分子間的能量交換，不發(fā)生化學反應 H2 + I2 → HI At room tempera