shi第6章：化學動力學基礎(編輯修改稿)
2025-02-02 14:47 本頁面
【文章內容簡介】 22 2 2 22 ( ) 4 ( ) ( )2 ( ) 2 ( ) ( )( ) ( ) ( )N O g N O g O gH O aq H O l O gSO C l l SO g C l g??? ???? ???? ?一級反應 (較普遍 ): 1 2 51 2 21 2 2[][][]rate K N Orate K H Orate K SO Cl???223 2 5 3 2 522( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )2 ( ) 2 ( ) ( )NO g CO g NO g CO gCH CO O C H a q O H a q CH CO O C H O H a qNO g NO g O g??? ??? ?? ??? ???? ?二級反應 : 5. 簡單的速度方程式實驗確定法 設 υ = k [A]x [B]y [C]z… lg υ= lgk + x lg[A] + y lg[B] + … 若固定 [B]， [C] …, 變化 [A]， lg υ與 lg [A]成直線關系 ， x為斜率 或者 (簡化 ) lg υ1～ lg[A1] （ 1） lg υ2～ lg [A2] （ 2） (1) （ 2） ： lg(υ1/υ2) = x lg([A1]/[A2]) 求 x, 推算 y, 還可求 k 的值 二 、 反應速率與溫度的關系 （ The Relationship of Rate and Temperature） Arrhenius 公式 (定量公式 ) Van’t Hoff’s rule(經(jīng)驗公式 ) 溫度每升高 10℃ ，反應速率大約增大 2～ 4倍，即 k t +10 / k t = 2～ 4 化學反應的速率常數(shù) (k)與溫度之間呈指數(shù)關系 a /E RTk A e ???Ea─ 活化能； A： 指前因子或頻率因子，表示碰撞和取向一致頻率 1l n l n ( )aEkART??對 Arrhenius 經(jīng)驗公式取對數(shù) 以 lnk對 1/T作圖，是一條直線，其斜率為 ? Ea / R， 截距為 lnA 一般化學反應的 Ea在 40 400kJmol1之內。 12 2 111l n ( )aEkk R T T???不同溫度下，速率常數(shù)之間的關系 T1， T2， k1, k2， Ea可互求 Sample Exercise： 五氧化二氮晶體具有很高的蒸氣壓，在氣相或惰性溶劑中都能全部分解，其分解反應為 N2O5(aq) 1/2O2(g) + N2O4(g) 2NO2(g)。此反應為一級反應。由于分解產(chǎn)物 N2O4和 NO2均溶于 CCl4中，只能有 O2放出，故 N2O5在CCl4中的分解可用氣量管測定分解產(chǎn)物逸出 O2的體積來量度。下表是 N2O5(s)在 30℃ 和 p 下的數(shù)據(jù)： 時間 t (s) 0 2400 9600 16800 體積 0 (a) 求算此反應的速率常數(shù) k及半衰期 t1 / 2。 (b) 30℃ 時，分解 % N2O5所需時間為多少秒？ (c) 已知該反應活化能為 ?105 Jmol?1，若要求 2400秒內收集 O2（ 30℃ 時的體積），問需在什么條件下進行實驗？（氣體按理想氣體處理） 解 : (a)由于 N2O5的分解反應為一級反應， 若以生成的 O2體積表示，則 0lntC ktC ?∴ V∞應為 N2O5(s)完全分解所產(chǎn)生 O2的體積 lntV ktVV????531 0 . 7 3 7 2 1 0 . 7 3 7 2 8 . 3 1 4 3 0 3 8 . 4 9 1 0 m2 1 0 8 2 1 0 8 1 0 1 3 2 5RTVp????? ? ? ? ? ? ??5111 8 4 . 9l n 8 . 4 9 1 0 ( s )2 4 0 0 8 4 . 9 1 5 . 6 5k??? ? ??5121 8 4 . 9l n 8 . 0 9 1 0 ( s )9 6 0 0 8 4 . 9 4 5 . 8 5k??? ? ??5131 8 4 . 9l n 8 . 0 7 1 0 ( s )1 6 8 0 0 8 4 . 9 6 3 . 0 0k??? ? ??1 2 35138 .2 2 1 0 (s )k k kk???????31 / 2 5l n 2 0 . 6 9 3 8 . 4 3 1 0 ( s )8 . 2 2 1 0tk ?? ? ? ??(b) 設 30℃ 時，分解 ％ N2O5(s)所
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