第3章化學(xué)反應(yīng)的方向、速率和限度-閱讀頁
2024-10-31 13:44本頁面
【正文】 0 3秒后濃度 (mol/L) 計(jì)算該反應(yīng)速度。 ２ .瞬時(shí)速度 在某一瞬間的反應(yīng)速度或化學(xué)反應(yīng)在某一時(shí)刻的真正速度 。 這樣即可求得任意濃度時(shí)的瞬時(shí)反應(yīng)速度 。 ３ .３ .２ 反應(yīng)速率理論簡介 隨著反應(yīng)進(jìn)行的時(shí)間的延長 ， 反應(yīng)常數(shù)減小 ， 即反應(yīng)減慢 。 一 、 碰撞理論的基本要點(diǎn)： ?反應(yīng)是通過反應(yīng)物分子彼此碰撞而發(fā)生的 ， 其中能發(fā)生反應(yīng)的碰撞稱為有效碰撞 。 活化分子的百分?jǐn)?shù)越大 ， 有效碰撞數(shù)越多 ， 反應(yīng)速率也越大 。 Ea=E *E ?活化能的物理含義在于：由反應(yīng)物到產(chǎn)物所要逾越的“ 能量障礙 ” ? 活化能越大，活化分子數(shù)就越小，反應(yīng)物分子的有效碰撞就越少，反應(yīng)速率就越少。 一般化學(xué)反應(yīng)的活化能在 60kJmol 1。mol 1的反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)速度很大 。mol 1的反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)速度很慢 。 如：下列合成氨反應(yīng)的活化能為 N2（ g） +3H2（ g） ?2NH3（ g） Ea=330kJ/mol 該反應(yīng)的 ?G? =?H? = 這表明 （ ?G? 0） 且若進(jìn)行 ,可放出熱量 。由此可見 ， 要實(shí)現(xiàn)某些能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng) ， 活化能是個(gè)值得考慮的重要因素 。 如 :A+B— C?[A… B… C] = A— B+C 反應(yīng)物 活化配合物 產(chǎn)物 ?當(dāng) C沿著 AB鍵軸方向接近時(shí) ， A— B中的化學(xué)鍵逐漸松馳和削弱 ， 原子 C和原子 A之間形成一種新鍵 ， 這時(shí)形成了 [C… A… B]的構(gòu)型 ， 這種過渡狀態(tài)的構(gòu)型稱為活化配合物 。 ?化學(xué)反應(yīng)速度取決于活化配合物的濃度 、 活化配合物分解的百分率 、 活化配合物分解的速度 。只有通過實(shí)驗(yàn)才能得到 。[B]n m、 n分別表示 A和 B的濃度的指數(shù) ,分別稱為反應(yīng)物 A和 B的反應(yīng)級數(shù) 。 １ .反應(yīng)級數(shù) 速度方程中 ， 反應(yīng)物濃度的指數(shù)分別稱為反應(yīng)物的反應(yīng)級數(shù) ， 其代數(shù)和稱為反應(yīng)的總級數(shù) 。 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)。 級數(shù)為零的反應(yīng)叫零級反應(yīng) 。 確定速度方程 ，必須以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為依據(jù) 。 A的初始濃度 B的初始濃度 初始速度 (mol/l) (mol/l) (mol/l[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(jī)理 ?反應(yīng)機(jī)理 化學(xué)反應(yīng)經(jīng)歷的途徑叫做 （ 或反應(yīng)歷程 ） 。 ?非基元反應(yīng) 由兩個(gè)或三個(gè)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) 。 也稱為 基元反應(yīng)的速度方程 。[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(gè)基元反應(yīng) 。 )e x p( RTEaAk ??取對數(shù) : ARTEak lnln1???ARTEak 1??? 所以可看出 Ea、 R、 A為常數(shù) 。 若已知 Ea便可求得不同溫度下的速度常數(shù) 。mol1 例：某反應(yīng)的活化能 Ea= 105Jmol1 解：已知： T2=700K， T1=600K， k1= )6 0 07 0 06 0 07 0 0(3 1 ln52 ?????k∴ )(ln211212TTTTREakk ??得 k2=20Ls 1 答： 700K時(shí)的 k為 20Ls 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) 。 催化劑為什么能改變化學(xué)反應(yīng)速度呢 ？ 許多實(shí)驗(yàn)測定指出 ， 催化劑之所以能加速反應(yīng) 。 ?催化劑的特點(diǎn) ?催化劑對反應(yīng)速度的影響是改變了反應(yīng)機(jī)理。 ?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
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