第3章化學(xué)反應(yīng)的方向、速率和限度-資料下載頁
2024-10-11 13:44本頁面
【導(dǎo)讀】、溫度、催化劑等因素對化學(xué)反應(yīng)速度的影響，并能運用活化能和活化分子的概念加以解釋。的因素以及反應(yīng)的機理。指定條件下一個變化自動進行的可能性（自發(fā)性），從而確定變化的方向和范圍。但熱力學(xué)不能解決變化。用可逆反應(yīng)符號來代替方程式中的等號來表示。建立平衡的標(biāo)志是各物質(zhì)濃度不隨時間而改變?；瘜W(xué)平衡是動態(tài)平衡。各物質(zhì)相對量雖然保持不變，但。物質(zhì)間的交換始終在進行著。方的乘積之比是一個常數(shù)。求該反應(yīng)的平衡常數(shù)和N2、H2的初始濃度。答:Kc=×10-3,初始[N2]、[H2]為5、15mol·L-1。如果反應(yīng)中有固體和純液體參加，它們的濃度。不應(yīng)寫在平衡關(guān)系式中。p、p、p為平衡時各氣體的分壓力。平衡常數(shù)的大小代表平衡混合物中產(chǎn)物所占比例的多少。平衡常數(shù)表達式表示體系的動態(tài)關(guān)系。與轉(zhuǎn)化前該反應(yīng)物的量之比。求反應(yīng)：SO3+NO2=SO3+NO的Kc。狀態(tài)的“混亂度”增加了。但熵與它們又有所不同，就是一般熱力。不是生成熵，并且純凈單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)熵不等于零。
【正文】 。 2NO+2H2===N2+2H2O v=k[NO]2[H2] NO為二級反應(yīng) ,H2為一級反應(yīng) ,總反應(yīng)為三級反應(yīng)。 CH3CHO===CH4+CO v=k[CH3CHO]3/2 即為 3/2級反應(yīng) 反應(yīng)級數(shù)不一定是整數(shù) ,可以是分?jǐn)?shù) ,也可以為零 。 級數(shù)為零的反應(yīng)叫零級反應(yīng) 。即濃度變化 ， 速度不變 。 確定速度方程 ，必須以實驗事實為依據(jù) 。 例：有一化學(xué)反應(yīng) aA+bB=C在 298K時 ，將 AB溶液按不同濃度混合 ,得到下列數(shù)據(jù) 。 A的初始濃度 B的初始濃度 初始速度 (mol/l) (mol/l) (mol/ls) 102 102 102 102 102 101 求其速率方程 ? 解：由 v=k[A]m[B]n v1=k 1m 1n=k= 102 v2=k 2m 1n=k 2m= 102 21212221 ???????mvv即 :m =1 v4=k 1m 1n= 102 v5=k 1m 2n= 102 ∴ k 2n= 102 2n= 102/k=4=22 ∴ n =2 ２ .反應(yīng)機理 ?反應(yīng)機理 化學(xué)反應(yīng)經(jīng)歷的途徑叫做 （ 或反應(yīng)歷程 ） 。 ?基元反應(yīng) 一步完成的化學(xué)反應(yīng) 。 ?非基元反應(yīng) 由兩個或三個基元反應(yīng)構(gòu)成的化學(xué)反應(yīng) 。 ?簡單反應(yīng) 由一個基元反應(yīng)構(gòu)成的化學(xué)反應(yīng) 。 ?復(fù)雜反應(yīng) 由非基元反應(yīng)構(gòu)成的化學(xué)反應(yīng) 。 ３ .質(zhì)量作用定律 恒溫下 ， 基元反應(yīng)的反應(yīng)速度與各反應(yīng)物濃度系數(shù)次方的乘積成正比 。 也稱為 基元反應(yīng)的速度方程 。 對： aA + bB ? dD+eE 則： v=k[A]a[B]b 如：對于反應(yīng) H2O2+2Br+2H+?2H2O+Br2的速度方程不能寫成v=k[H2O2][H+]2[Br]2， 因其不是一個基元反應(yīng) 。 二 、 溫度對反應(yīng)速率的影響 —— 阿累尼烏斯公式 1989年 Arrhenius在總結(jié)大量實驗事實的基礎(chǔ)上指出： k速度常數(shù) ,Ea為活化能 ,R氣體常數(shù) ,A稱指前因子。 )e x p( RTEaAk ??取對數(shù) : ARTEak lnln1???ARTEak 1??? 所以可看出 Ea、 R、 A為常數(shù) 。 所以 lgk或 lnk與 1/T成線性關(guān)系 。 若已知 Ea便可求得不同溫度下的速度常數(shù) 。 設(shè)某反應(yīng)在 T1時測得速度常數(shù)為 k1 設(shè)某反應(yīng)在 T2時測得速度常數(shù)為 k2 則 : ARTEak lgln22 ???ARTEak lgln11 ???)()11(lnln21122112 TTTTREaTTREakk ?????)(ln211212TTTTREakk ??上式中 ， Ea的單位為 Jmol1 例：某反應(yīng)的活化能 Ea= 105Jmol1在600K時 k=mol1s 1計算 700K時的 k。 解：已知： T2=700K， T1=600K， k1= )6 0 07 0 06 0 07 0 0(3 1 ln52 ?????k∴ )(ln211212TTTTREakk ??得 k2=20Lmol1s 1 答： 700K時的 k為 20Lmol1s 1 三、 催化劑對化學(xué)反應(yīng)速度的影響 一 、 催化劑 ?催化劑 凡能改變反應(yīng)速度的而本身的組成和質(zhì)量在反應(yīng)前后保持不變的物質(zhì) 。 ?催化作用 催化劑能改變反應(yīng)速度的作用 。 催化劑為什么能改變化學(xué)反應(yīng)速度呢 ？ 許多實驗測定指出 ， 催化劑之所以能加速反應(yīng) 。 是因為它參與了變化過程 ， 改變了原來反應(yīng)的途徑 ， 降低了反應(yīng)的活化能 。 ?催化劑的特點 ?催化劑對反應(yīng)速度的影響是改變了反應(yīng)機理。 ?催化劑不影響產(chǎn)物與反應(yīng)物的相對能量 ，不能改變反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài) 。 ?G=RTlnK 由上式可知， K不因有無催化劑而改變，即催化劑不改變平衡狀態(tài)。催化劑的使用純屬動力學(xué)問題
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