化学浓度与化学反应速率的关系精选PPT.ppt

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1、化学浓度与化学反应速率的关系第1页，此课件共24页哦2、2、1 浓度与化学反应速率的关系1、基元反应与非基元反应 定义：例：O2+H(g)=HO(g)+O(g)基元反应 2NO+2H2 =N2+2H2O 非基元反应 2NO+H2 =N2+H2O2 （慢）H2O2+H2 =2H2 O（快）第2页，此课件共24页哦2、基元反应的速率方程式质量作用定律 （1）定律意义与表达式 对于基元反应 a A+b B =g G+d D v=k CAa CBb （2）特点：可以根据反应方程式直接写出表达式第3页，此课件共24页哦3、非基元反应的速率方程式 （1）定律意义与表达式 对于非基元反应 a A+b B+g

2、 G+d D+v=k CA CB （2）特点：式中、等指数是待定数；表达式不能直接根据反应式写出，必须由实验确定。（例 P33）2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)(V2O5催化剂)v=k c(CO)(实际为一级反应)第4页，此课件共24页哦4、反应级数与N 级反应 意义：分级数、级数 特点：值可为 0、正整数、分数或负数 取值与N 级反应第5页，此课件共24页哦5、速率常数 k I 意义：比例常数 II 影响因素：本性、温度、催化剂等、与反应物浓度大小无关。III 单位：（浓度）1-n （时间）-1 例：一级反应：k1 的 SI单位 S 1 二级反应：k2 的 SI单位 m3 mol1

3、s1 结论：k的单位随反应级数而定 IV k的大小实质：反应比速（意义）(数值相等、单位不同)V/v=k/k （v k 表示V、K 各自的单位）V 应用：常用来比较相同条件下不同反应 的速率大小或同一反应在不同温度、催化剂时的速率大小。第6页，此课件共24页哦 6、一级反应中反应物浓度、反应时间、速率常数的关系式 (1）表达式：对于一级反应：v=-dc/dt=k1c 积分后：ln(c/c)=-k1t+ln(c0/c)（注意解释各物理量的意义）第7页，此课件共24页哦第8页，此课件共24页哦（2）一级反应的特征：I ln(c/c)t 一次直线方程、直线斜率为 k II 半衰期t1/2=0.693

4、/k 与反应物浓 度无关（3）t1/2 的应用 I 放射性元素的特征常数 II 基础科学研究的应用第9页，此课件共24页哦（4）例 P34 例2.1（分析、讲）2 H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)H2O2分解是一级反应，k=0.0410 min-1 I 若从0.500mol/dm3 溶液开始分解，10分钟 后，浓度是多少？II H2O2在溶液中分解一半所需的时间？第10页，此课件共24页哦解：lnc/c=-0.0410 min-1 10.0min +ln(0.500moldm-3/moldm-3)求得：c=0.332moldm-3 t1/2=0.693/k =0.693/0.0410

5、min-1 =16.9min第11页，此课件共24页哦 2、2、2 温度与化学反应速率的关系1实验事实：牛奶在273K 时 48h 不变酸、在300K时 4h变酸（为什么？）2、理论解释：T 、分子能量 更多的分子参加反应，使 反应速率3、半定量公式：范特荷夫规则：T 10K v 24 倍（液体 12倍、气体 24倍）第12页，此课件共24页哦4.定量公式：（1）表达式：k=A exp(-Ea/RT)lg(k/k)=-Ea/2.303RT+lg(A/A)（2）公式中各物理量的意义：（不同的反应 A、Ea不同（表21）、但在一定的温度范围内各为一定值）（3）公式的理解：第13页，此课件共24页哦

6、第14页，此课件共24页哦 I 当 T 一定时、对于不同的反应、Ea k v反应就越慢；反之亦然。II 对于同一反应（当反应物浓度相同时）T k v 反应就越快；反之亦然。III 可以根据不同T时的 k,求反应的活化能 T T1 1 时：lg(k1/k)=-Ea/2.303RT1+lg(A/A)T2 时：lg(k2/k)=-Ea/2.303RT2+lg(A/A)两式相减有：lg(k2/k1)=Ea/2.303 T2 T1 /T2T1第15页，此课件共24页哦（4）计算示例（P 35 例2.2）例：已知反应 H2S2O3=H2SO3+S（s）在浓度相同的条件下析出硫，T1=293K时 需时t1=

7、110 S；T2=303K，需时t2=45.0 S。求：该反应的活化能Ea、313K析出硫并达到 同等程度浑浊时所需的时间。第16页，此课件共24页哦解：因为 反应速度与反应所需的时间成反比 k k2 2/k/k1 1=v=v2 2/v/v1 1=t=t1 1/t/t2 2=110 s/45.0s=110 s/45.0s 由 lg(k2/k1)=Ea/2.303 T2 T1 /T2T1得E Ea a=2.303R T=2.303R T1 1 T T2 2/(T/(T2 2 T T1 1)lg(k)lg(k2 2/k/k1 1)E Ea a=2.3038.314 293 303/(303 =2.

8、3038.314 293 303/(303 293)lg(110/45.0)293)lg(110/45.0)=6.60 10 =6.60 104 4(J/mol)(J/mol)第17页，此课件共24页哦当当 T T3 3=313K=313K时时 由由 lg(k3/k1)=Ea/2.303 T3 T1 /T3T1 lg(110s/t3)=Ea/2.303 T2 T1 /T2T1求得反应时间:t=19.5 S(5)Ea 对反应速率影响的经验规律：0 105kJ/mol快 很慢（6）阿氏公式适用范围：P 38的第一类反反应 第18页，此课件共24页哦第19页，此课件共24页哦4、2、3 催化作用 1

9、、催化剂与催化反应 2、催化剂改变化学反应速率的机理 （P 38 图24）3、催化剂作用的特点：（1）只能加速热力学上可能进行的反应 （2）催化剂只能改化学反应速率常数 k，而不改变化学平衡常数K （3）催化反应中，催化剂具有特殊的选择性（P 39）第20页，此课件共24页哦第21页，此课件共24页哦 2、3 几种类型的反应 2、3、1 多相反应 1、相、多相体系与多相反应 2、多相反应的速率常数kP kC 及影响 因素：物理的、化学的 3、多相反应的步骤：扩散反应 离去第22页，此课件共24页哦 2、3、2 链反应 1、定义 2、链反应的三个阶段：链的引发、传递、终止 3、爆炸反应的实质：生成的活性微粒数多于消耗的活性微粒数 4、常见物质在空气中爆炸反应的极限：P 42 表 22第23页，此课件共24页哦2、3、3 光化反应 1、定义 2、实质 3、应用 本章总结：本章总结：1、化学反应速率的意义及表示方法、化学反应速率的意义及表示方法 2、基元反应与非基元反应的、基元反应与非基元反应的v 的意义的意义3、反应速率常数、反应级数、活化能的意、反应速率常数、反应级数、活化能的意 义义4、怎样用实验确定反应的、怎样用实验确定反应的v k Ea 及反应及反应 级数级数第24页，此课件共24页哦