南农化学第三章化学动力学基础.ppt

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1、第一节第一节 化学反应速率的表示方法化学反应速率的表示方法第二节第二节 反应速率理论简介反应速率理论简介第三节第三节 浓度对反应速率的影响和速率方程浓度对反应速率的影响和速率方程第四节第四节 温度对反应速率的影响温度对反应速率的影响第五节第五节 催化剂对反应速率的影响催化剂对反应速率的影响第三章第三章 化学反应速率化学反应速率第三章第三章第一节第一节 化学反应速率的表示方法化学反应速率的表示方法第三章第一节第三章第一节化学反应速率化学反应速率：单位体积内反应进度随时间的变化率，：单位体积内反应进度随时间的变化率，即：即：化学反应速率可用单位时间内反应物或生成物浓度化学反应速率可用单位时间内反应

2、物或生成物浓度的变化来表示。的变化来表示。单位：单位：molL 1s 1、molL 1min 1、molL 1h 1。两种表示方法：两种表示方法：平均速率平均速率和和瞬时速率瞬时速率。在在化化学学反反应应进进行行的的一一段段时时间间里里，单单位位时时间间内内反反应应物物或或生生成成物物浓浓度度的的变变化化量量称称为为平平均均速速度度，用用 表表示示，一一般取正值。般取正值。例如反应：例如反应：一、平均速率一、平均速率第三章第一节第三章第一节 N2O5在在CCl4溶液中的分解平均反应速率溶液中的分解平均反应速率(298.15K)经过的时经过的时间间t/s时间的变时间的变化化 t/s平均反应速率平

3、均反应速率0100300700100017002100280001002004003007004007002.101.951.701.311.080.760.560.370.150.250.390.230.320.140.197.501046.251044.881043.831042.281042.501041.36104一、平均速率一、平均速率第三章第一节第三章第一节 瞬时速率应为瞬时速率应为 t 趋于零时的物质浓度的变化率，趋于零时的物质浓度的变化率，以以 表示，即表示，即 对于上述对于上述N2O5分解反应，则有分解反应，则有第三章第一节第三章第一节二、瞬时速率二、瞬时速率那么如何求出瞬时

4、速率呢？一般采用如下两种方法：那么如何求出瞬时速率呢？一般采用如下两种方法：方法一方法一 （1）作出）作出ct曲线；曲线；（2）从）从ct曲线图上于某时刻（曲线图上于某时刻（t）处作切线；）处作切线；（3）求出切线的斜率（）求出切线的斜率（）；）；（4）获得瞬时速率（）获得瞬时速率（）。）。缺缺点点：在在ct曲曲线线上上作作t时时刻刻切切线线时时，易易存存在在人人为为因因素素，不易获得准确一致的结果。不易获得准确一致的结果。二、瞬时速率二、瞬时速率第三章第一节第三章第一节二、瞬时速率二、瞬时速率第三章第一节第三章第一节例如某一反例如某一反应应：反应物浓度与反应时间的关系反应物浓度与反应时间的关

5、系方法二方法二：是通过如是通过如Excel作图软件作作图软件作ct曲线图，并拟合曲线图，并拟合曲线（曲线（R2 1）得一元多次方程。如拟合曲线为）得一元多次方程。如拟合曲线为 c=a5t5+a4t4+a3t3+a2t2+a1t+a0 式中式中c为浓度，为浓度，t为时间，为时间，an为常数。微分上式得为常数。微分上式得 y=dc/dt=5a5t4+4a4t3+3a3t2+2a2t+a1 然后代入任一时刻的然后代入任一时刻的t值，得值，得y值。此值即为值。此值即为t时刻在时刻在ct曲线处切线的斜率（曲线处切线的斜率（），从而求出瞬时速率（），从而求出瞬时速率（）。）。二、瞬时速率二、瞬时速率第三章

6、第一节第三章第一节例例 题题 3-13-1 N2O5的分解反应为的分解反应为在在340K时测得的实验数据如下：时测得的实验数据如下：t/min 0 1 2 3 4 5c(N2O5)/(molL 1)1.00 0.70 0.50 0.35 0.25 0.17 试计算该反应在试计算该反应在2 min之内的平均速率和之内的平均速率和1 min时刻时刻的瞬时速率。的瞬时速率。解解：t=0，c(N2O5)=1.00 molL 1；t=2min，c(N2O5)=0.50 molL 1。则。则2 min之内的之内的平均速率为平均速率为第三章第一节第三章第一节 在在ct曲线上任一点作曲线上任一点作切线，其斜率

7、即为该时刻的切线，其斜率即为该时刻的 。1 min时的切线斜率为：时的切线斜率为：例例 题题 3-13-1第三章第一节第三章第一节 如果实验数据通过如果实验数据通过Excel拟合拟合ct曲线的函数式为：曲线的函数式为：c=0.007t5+0.0088t4 0.0442t3+0.1313t2 0.3952t+1 （R2=1）其微分式为：其微分式为：将将t=1.0 min代入微分式中，得代入微分式中，得例例 题题 3-13-1第三章第一节第三章第一节第二节第二节 反应速率理论简介反应速率理论简介一、反应历程一、反应历程基元反应：基元反应：由反应物转化为生成物，一步即可完成的反应，或由反应物转化为生

8、成物，一步即可完成的反应，或称简单反应。称简单反应。非基元反应：非基元反应：由两步或两步以上完成的反应（每一步均为基元由两步或两步以上完成的反应（每一步均为基元反应），或称复杂反应。反应），或称复杂反应。第三章第二节第三章第二节基基元元反反应应非非基基元元反反应应一、反应历程一、反应历程 例如，反应例如，反应2N2O5=4NO2+O2由三个步骤组成的：由三个步骤组成的：(1)N2O5 N2O3+O2(慢慢)(2)N2O3 NO2+NO(快快)(3)N2O5+NO 3NO2(快快)第三章第一节第三章第一节反应历程：反应历程：化学反应所经历的途径，或称反应机理。化学反应所经历的途径，或称反应机理。

9、速率最慢的一步基元反应的反应速率决定着总反应的速率，速率最慢的一步基元反应的反应速率决定着总反应的速率，称为称为速率控制步骤速率控制步骤或或定速步骤定速步骤。二、碰撞理论二、碰撞理论理论要点有：理论要点有：第三章第二节第三章第二节（1）反应发生的先决条件是反应物分子间的）反应发生的先决条件是反应物分子间的相互碰撞相互碰撞；反；反应速率与碰撞频率成应速率与碰撞频率成正比正比。把能够发生反应的碰撞称为。把能够发生反应的碰撞称为有有效碰撞效碰撞。碰撞中能发生反应的一组分子必须具备足够大能量，碰撞中能发生反应的一组分子必须具备足够大能量，可以克服当反应分子无限靠近时电子云之间的斥力，从而可以克服当反应

10、分子无限靠近时电子云之间的斥力，从而导致分子中的原子重排。导致分子中的原子重排。1918年路易斯（年路易斯（Lewis）根据气体分子运动论提出了碰）根据气体分子运动论提出了碰撞理论。撞理论。二、碰撞理论二、碰撞理论例如：例如：2HI(g)=H2(g)+I2(g)据据计计算算，在在973K时时，HI浓浓度度为为1.0 10 3 molL 1条条件件下下，分分子子碰碰撞撞次次数数为为3.5 1028 L 1s 1，若若每每次次碰碰撞撞都都能能发发生生反反应应，则则反反应应速速率率为为5.8 104 molL 1s 1。但但实实测测反反应应速速率率为为1.2 10 8 molL 1s 1。第三章第二

11、节第三章第二节二、碰撞理论二、碰撞理论 碰撞理论中把具备足够高能量的分子称为碰撞理论中把具备足够高能量的分子称为活化分子活化分子。活化分活化分子数占总分子数的比例子数占总分子数的比例以及以及活化分子所发生的碰撞次数占分子总活化分子所发生的碰撞次数占分子总碰撞次数的比例碰撞次数的比例均符合均符合麦克斯韦麦克斯韦-玻尔兹曼（玻尔兹曼（Maxwell-Boltzmann）分布定律）分布定律，其比例为：，其比例为：f 称为能量因子。称为能量因子。Ea为反应的活化能，它等于能发生有效碰为反应的活化能，它等于能发生有效碰撞的活化分子所具有的最低能量的撞的活化分子所具有的最低能量的N倍。单位为倍。单位为kJ

12、mol 1。第三章第二节第三章第二节二、碰撞理论二、碰撞理论 N/N代表代表动动能在能在E到到(E+E)区区间间内分子数内分子数(N)占占总总分子数分子数(N)的比例，的比例，N/(N E)则则代表此代表此动动能区能区间间的的单单位能位能量区量区间间的分子比例。的分子比例。活化能定活化能定义为义为：第三章第二节第三章第二节气体分子的能量分布示意图气体分子的能量分布示意图二、碰撞理论二、碰撞理论 对于气相双分子反应：对于气相双分子反应：A+B C 反应速率与反应速率与A、B分子的碰撞频率分子的碰撞频率Z成正比，则成正比，则 其其中中Z0为为c(A)c(B)1 molL 1时时的的碰碰撞撞频频率率

13、，c(A)和和c(B)分分别为任意时刻两反应物的浓度。别为任意时刻两反应物的浓度。第三章第二节第三章第二节二、碰撞理论二、碰撞理论 （2）碰撞理论认为活化分子必须是以）碰撞理论认为活化分子必须是以合适的空间取向合适的空间取向发生发生的碰撞才能发生反应。其它任何方向的碰撞均不能发生反应，这的碰撞才能发生反应。其它任何方向的碰撞均不能发生反应，这些碰撞也是无效碰撞，些碰撞也是无效碰撞，其中具有合适空间取其中具有合适空间取向的碰撞占总碰撞的向的碰撞占总碰撞的分数称为分数称为取向因子取向因子，用用P表示。表示。有效碰撞方向性示意图有效碰撞方向性示意图例如反应：例如反应：NO2(g)CO(g)=NO(g

14、)CO2(g)第三章第二节第三章第二节 碰撞理论根据上述两个观点得出：碰撞理论根据上述两个观点得出：二、碰撞理论二、碰撞理论k 称为反应速率常数称为反应速率常数。第三章第二节第三章第二节 理论缺陷：理论缺陷：（1）简单地把反应分子均看成为刚性球体，忽略了不同分）简单地把反应分子均看成为刚性球体，忽略了不同分子内部结构的差异，这样不能真实反映化学反应的本质；子内部结构的差异，这样不能真实反映化学反应的本质；（2）活化能）活化能Ea的数值无法计算，只能通过实验测定，无法的数值无法计算，只能通过实验测定，无法预测化学反应速率预测化学反应速率。活化分子并不是固定不变的，某一反应活化分子并不是固定不变的

15、，某一反应Ea可视为不变；可视为不变；温度不变时分子能量分布不变，活化分子的比例不变；温度不变时分子能量分布不变，活化分子的比例不变；T大，大，f大，大，k大，反应速率快大，反应速率快。不同反应不同反应Ea不同，速率不同。不同，速率不同。二、碰撞理论二、碰撞理论第三章第二节第三章第二节二、碰撞理论二、碰撞理论第三章第二节第三章第二节温度与能量因子的关系温度与能量因子的关系三、过渡状态理论三、过渡状态理论对于反应对于反应 A+BC AB+C，其实际过程是：，其实际过程是：反反应应物物分分子子翻翻越越势势垒垒所所需需的的能能量量称称为为正正反反应应的的活活化化能能，用用Ea(+)表表示示；生生成成

16、物物分分子子翻翻越越势势垒垒所所需需的的能能量量称称为为逆逆反反应应的的活化能活化能，用，用Ea(-)表示。表示。第三章第二节第三章第二节化学键的重新排布和能量的重新分配化学键的重新排布和能量的重新分配！高能过渡态高能过渡态三、过渡状态理论三、过渡状态理论Ea 和和 H的关系：的关系：放热反应放热反应吸热反应吸热反应 H=Ea(+)Ea()第三章第二节第三章第二节一、基元反应速率方程的确定一、基元反应速率方程的确定质量作用定律质量作用定律第三章第三节第三章第三节第三节第三节 浓度对反应速率的浓度对反应速率的 影响和速率方程影响和速率方程 当温度一定时，对于一个确定的基元反应的反应速率与反当温度

17、一定时，对于一个确定的基元反应的反应速率与反应物浓度之间的定量关系可表述为：在一定温度下，基元反应的应物浓度之间的定量关系可表述为：在一定温度下，基元反应的反应速率与反应物浓度以其化学计量数的绝对值为指数的幂的乘反应速率与反应物浓度以其化学计量数的绝对值为指数的幂的乘积成正比，这就是积成正比，这就是质量作用定律质量作用定律。例如，基元反应。例如，基元反应 aAdD 产物产物 反应速率反应速率 k为速率常数为速率常数一、基元反应速率方程的确定一、基元反应速率方程的确定 质量作用定律质量作用定律使用质量作用定律时，应注意下列几个方面：使用质量作用定律时，应注意下列几个方面：（1）如如果果有有固固体

18、体、纯纯液液体体物物质质参参加加反反应应，因因固固体体、纯纯液液体体的的浓浓度可视为常数，因此不必列入速率方程。如度可视为常数，因此不必列入速率方程。如 C(s)+O2(g)CO2(g)=kc(O2)（2）若若有有气气体体参参加加反反应应，可可用用气气体体分分压压代代替替浓浓度度表表示示。如如上上述述反应的速率方程可表示为：反应的速率方程可表示为：=k p(O2)（3）质量作用定律只适用于基元反应，不适用于非基元反应。）质量作用定律只适用于基元反应，不适用于非基元反应。第三章第三节第三章第三节二、二、非基元反应速率方程的确定非基元反应速率方程的确定1 1利用实验数据确定非基元反应的速率方程利用

19、实验数据确定非基元反应的速率方程第三章第三节第三章第三节 非基元反应的速率方程式必须通过实验来确定。如非基元反应的速率方程式必须通过实验来确定。如反应反应 aAdD 产物产物假定速率方程为：假定速率方程为：=kcx(A)cy(D)然后确定然后确定x、y的值，最后确定的值，最后确定k的值。的值。例例 题题 3-23-2 在碱性溶液中，有下列反应在碱性溶液中，有下列反应 在一定温度下实验测定下列数据在一定温度下实验测定下列数据实验编号实验编号 c(H2PO2 )/molL 1 c(OH)/molL 1 /molL 1s 1 1 0.10 0.10 5.30 10 9 2 0.50 0.10 2.6

20、7 10 8 3 0.50 0.40 4.25 10 7 试求：（试求：（1）速率常数；）速率常数；（2）当）当c(H2PO2)=c(OH)=1.0 molL 1时，时，在在10L溶液中溶液中10s内放出内放出H2的量（标准状况下）？的量（标准状况下）？第三章第三节第三章第三节例例 题题 3-23-2解：解：（1）设）设 =kcx(H2PO2 )cy(OH)比较（比较（1）与（）与（2）组数据，）组数据，x=1 比较（比较（2）与（）与（3）组数据，）组数据，y=2 将表中任一组数据代入将表中任一组数据代入=kc(H2PO2)c2(OH)后，可后，可得得k值，如值，如 k=(5.30 10 9

21、molL 1s 1)/(0.10 molL 1)(0.10molL 1)2 =5.30 10 6L2mol 2s 1 （2）此时）此时 =5.30 10 6 1.0 1.02 =5.30 10 6molL 1s 1 故放出故放出H2的量（体积）的量（体积）=5.30 10 6 10 10 22.4 =12 10 3L=12 mL 第三章第三节第三章第三节二、非基元反应速率方程的确定二、非基元反应速率方程的确定2利用定速步骤确定非基元反应的速率方程利用定速步骤确定非基元反应的速率方程 非非基基元元反反应应的的速速率率取取决决于于若若干干个个基基元元反反应应中中最最慢慢的的一一个个基基元反应的速率

22、。然后，由这一基元反应确定复杂反应的速率方程。元反应的速率。然后，由这一基元反应确定复杂反应的速率方程。如，如，反应反应2NO(g)+2H2=N2(g)+2H2O(g)的机理被认定为：的机理被认定为：2NO N2O2（快反应）（快反应）N2O2+H2 N2O+H2 O（慢反应）（慢反应）N2O+H2 N2+H2O(快反应）快反应）第三章第三节第三章第三节 定速步骤定速步骤的速率方程为：的速率方程为：k2 c(N2O2)c(H2)在总反应的速率方程式中不应出现中间产物的浓度。在总反应的速率方程式中不应出现中间产物的浓度。反反应应步步骤骤为为快快反反应应，表表示示反反应应很很快快达达到到平平衡衡状

23、状态态，因因此此可可以得到以得到 c(N2O2)=Kc2(NO)得：得：=Kk2c2(NO)c(H2)令令 k=k2K 则速率方程为则速率方程为 =kc2(NO)c(H2)二、非基元反应速率方程的确定二、非基元反应速率方程的确定第三章第三节第三章第三节 人人们们往往往往注注重重反反应应机机理理的的确确定定，但但这这是是一一项项困困难难的的工工作作。反应机理往往由速率方程加以推测、确定。反应机理往往由速率方程加以推测、确定。如反应如反应 2NO2+F2=2NO2F 实验确定其速率方程为实验确定其速率方程为 =kc(NO2)c(F2)由此说明反应肯定是非基元反应。并推测如下的机理：由此说明反应肯定

24、是非基元反应。并推测如下的机理：NO2(g)+F2=NO2F+F （慢反应）（慢反应）NO2+F=NO2F （快反应）（快反应）推测符合总反应式又符合速率方程式。所以，为推测符合总反应式又符合速率方程式。所以，为可能可能的反应的反应机理。机理。二、非基元反应速率方程的确定二、非基元反应速率方程的确定第三章第三节第三章第三节1.1.反应级数反应级数三、反应级数和反应分子数三、反应级数和反应分子数 反应级数反应级数是指化学反应速率方程式中各反应物浓度项幂指数是指化学反应速率方程式中各反应物浓度项幂指数之和。若速率方程为之和。若速率方程为 反应级数为反应级数为n=x+y。其中，其中，x为反应物为反应

25、物A的反应级数，的反应级数，y为反应物为反应物D的反应级数。的反应级数。第三章第三节第三章第三节三、反应级数和反应分子数三、反应级数和反应分子数第三章第三节第三章第三节例如，例如，化学反应化学反应 速率方程速率方程 反应级数反应级数 k单位单位三、反应级数和反应分子数三、反应级数和反应分子数（3）反应级数可能因实验条件改变而发生变化。如，）反应级数可能因实验条件改变而发生变化。如，水水解解为为二二级级反反应应，但但当当水水的的量量很很大大时时，水水的的量量可可认认为为未未改改变变，则此反应表现为一级反应（也称则此反应表现为一级反应（也称假一级反应假一级反应或或准一级反应准一级反应）。）。关于反

26、应级数要注意以下三点：关于反应级数要注意以下三点：（1）反应级数）反应级数须通过实验来测定须通过实验来测定。基元反应中反应级数与其计基元反应中反应级数与其计量系数是一致的量系数是一致的，非基元反应中则可能不同。，非基元反应中则可能不同。第三章第三节第三章第三节（2）反应级数可以是）反应级数可以是整数、分数、正数、负数整数、分数、正数、负数或或零零，有的反应，有的反应甚至无法用简单的数字来表示级数。甚至无法用简单的数字来表示级数。注注意意：实实验验确确定定反反应应级级数数等等于于反反应应式式中中反反应应物物计计量量系系数数之之和和时时，不能轻易肯定该反应一定为基元反应。例如反应不能轻易肯定该反应

27、一定为基元反应。例如反应 H2(g)+I2(g)2HI(g)三、反应级数和反应分子数三、反应级数和反应分子数 经实验确定该反应的速率方程为经实验确定该反应的速率方程为 =kc(H2)c(I2)但该反应但该反应为复杂反应，反应分两步完成：为复杂反应，反应分两步完成：（1）I2 2I（快反应）（快反应）（2）H2+2I 2HI（慢反应）（慢反应）研究反应速率时研究反应速率时化学反应方程式化学反应方程式不能任意书写！不能任意书写！第三章第三节第三章第三节三、反应级数和反应分子数三、反应级数和反应分子数2.反应分子数反应分子数 反反应应分分子子数数是是指指基基元元反反应应中中发发生生反反应应所所需需要

28、要的的最最少少微微粒粒数数，其值只能为其值只能为正整数正整数（非基元反应不谈反应分子数）。（非基元反应不谈反应分子数）。基基元元反反应应中中各各反反应应物物计计量量系系数数之之和和等等于于反反应应分分子子数数。反反应应分分子子数数只只可可能能是是1，2或或3，四四分分子子及及其其以以上上的的反反应应尚尚未未发发现现。原原因因：多多个个微微粒粒在在同同一一时时间间到到达达同同一一位位置置，并并各各自自具具备备合合适适的的取取向向和足够的能量是极其困难的。和足够的能量是极其困难的。对于基元反应：对于基元反应：反应分子数反应分子数=反应级数反应级数=反应式中各反应物计量系数之和反应式中各反应物计量系

29、数之和第三章第三节第三章第三节三、反应级数和反应分子数三、反应级数和反应分子数3.反应级数与反应分子数的区别反应级数与反应分子数的区别（1）反应分子数只用于）反应分子数只用于基元反应基元反应；反应级数是实验测得的，可；反应级数是实验测得的，可用于基元反应，也可用于非基元反应。用于基元反应，也可用于非基元反应。（2）对于）对于基元反应基元反应，反应级数与反应分子数一般而言是一致，反应级数与反应分子数一般而言是一致的。但对于特定的反应，分子数是确定的，但反应级数可随条的。但对于特定的反应，分子数是确定的，但反应级数可随条件而改变。件而改变。例例如如基基元元反反应应：A+D P，分分子子数数=2，反

30、反应应级级数数=2。若若c(A)c(D)，则，则 =kc(A)c(D)=k c(D)。（3）反应分子数总是正整数（）反应分子数总是正整数（1、2、3）；但反应级数可正、）；但反应级数可正、可负，可为分数，也可为零。可负，可为分数，也可为零。第三章第三节第三章第三节第四节第四节 温度对反应速率的影温度对反应速率的影响响 温温度度提提高高，一一方方面面分分子子运运动动速速率率提提高高，增增加加了了单单位位时时间间内内的的活活化化分分子子碰碰撞撞频频率率，反反应应速速率率提提高高；更更主主要要的的是是温温度度提提高高，活化分子百分数提高，从而大大提高了反应速率。活化分子百分数提高，从而大大提高了反应

31、速率。由由速率方程速率方程 =kca(A)cd(D)，说明温度影响着反应的速率常数及反应速率。说明温度影响着反应的速率常数及反应速率。范霍夫范霍夫(vant Hoff)近似规律：近似规律：一般化学反应，在一定的温度一般化学反应，在一定的温度范围内，温度每升高范围内，温度每升高10，反应速率增加到原来的，反应速率增加到原来的24倍。倍。第三章第四节第三章第四节第四节第四节 温度对反应速率的影温度对反应速率的影响响阿仑尼乌斯（阿仑尼乌斯（ArrheniusArrhenius）公式：）公式：若以若以 lnk 对对1/T作图，得一直线，由其斜率可求出作图，得一直线，由其斜率可求出Ea值。值。第三章第四

32、节第三章第四节或者或者 若若 T1，k1 lnk1=lnA Ea/RT1 T2，k2 lnk2=lnA Ea/RT2则则 由此可见，可用作图法和公式法计算反应的活化能。由此可见，可用作图法和公式法计算反应的活化能。第五节第五节 催化剂对反应速率的影响催化剂对反应速率的影响催化剂：催化剂：是一种能改变化学反应速率，而本身质量和组成保持是一种能改变化学反应速率，而本身质量和组成保持不变的物质。不变的物质。催化剂的催化原理：催化剂的催化原理：自身参与反应，改变自身参与反应，改变反应历程，降低总反应的活反应历程，降低总反应的活化能，增加活化分子百分数，化能，增加活化分子百分数，从而加快反应速率。从而加

33、快反应速率。催化剂作用原理催化剂作用原理第三章第五节第三章第五节催化剂只能加快反应速率，不能产生化学平衡移动催化剂只能加快反应速率，不能产生化学平衡移动第五节第五节 催化剂对反应速率的影响催化剂对反应速率的影响对于某一可逆反应：对于某一可逆反应：（Z为催化剂）为催化剂）在一定温度下，加入催化剂后反应物（始态）和生成物在一定温度下，加入催化剂后反应物（始态）和生成物（终态）仍保持不变，体系的状态函数变化量（终态）仍保持不变，体系的状态函数变化量 就为定值，就为定值，并由并由 可知，标准平衡常数也不变。可知，标准平衡常数也不变。第三章第五节第三章第五节反应达平衡时，正逆两个方向反应的速率相等，即：

34、反应达平衡时，正逆两个方向反应的速率相等，即：正正=逆逆 k正正ca(A)cd(D)=k逆逆ce(E)cf(F)对于正逆反应均为基元反应的可逆反应，则有对于正逆反应均为基元反应的可逆反应，则有 正正=k正正ca(A)cd(D)逆逆=k逆逆ce(E)cf(F)无催化剂时无催化剂时第五节第五节 催化剂对反应速率的影响催化剂对反应速率的影响第三章第五节第三章第五节反应达平衡时，有：反应达平衡时，有：正正=逆逆 k 正正ca(A)cd(D)c(Z)=k 逆逆ce(E)cf(F)c(Z)当有催化剂存在时，当有催化剂存在时，正正=k 正正ca(A)cd(D)c(Z)逆逆=k 逆逆ce(E)cf(F)c(Z

35、)第五节第五节 催化剂对反应速率的影响催化剂对反应速率的影响第三章第五节第三章第五节由上述推导过程可得出：由上述推导过程可得出：（1）催催化化剂剂不不能能引引起起平平衡衡的的改改变变，只只能能加加快快化化学学反反应应速速率率，缩缩短到达平衡所需的时间。短到达平衡所需的时间。（2）对对正正反反应应是是一一种种优优良良催催化化剂剂，对对逆逆反反应应同同样样也也是是一一种种优优良良催化剂，催化剂对加快正、逆反应的速率倍数相等。催化剂，催化剂对加快正、逆反应的速率倍数相等。（3）标准平衡常数等于正反应速率常数与逆反应速率常数之比。）标准平衡常数等于正反应速率常数与逆反应速率常数之比。第五节第五节 催化

36、剂对反应速率的影响催化剂对反应速率的影响第三章第五节第三章第五节第五节第五节 催化剂对反应速率的影响催化剂对反应速率的影响酶催化作用：酶催化作用：酶是一类结构和功能特殊的蛋白质。它在生物体酶是一类结构和功能特殊的蛋白质。它在生物体内起催化作用。生物体内各种各样的生物化学变化都要在各种不内起催化作用。生物体内各种各样的生物化学变化都要在各种不同的酶催化下才能完成。如果缺少某种酶，生物体内会发生相应同的酶催化下才能完成。如果缺少某种酶，生物体内会发生相应的病变。的病变。第三章第五节第三章第五节酶催化作用有如下的特征：酶催化作用有如下的特征：（1）高度的专一性高度的专一性；（2）高的催化效率高的催化

37、效率；（3）温和的催化条件温和的催化条件；（4）特殊的酸碱环境特殊的酸碱环境。酶表面的各个部位是不同的，只有一部分称为酶表面的各个部位是不同的，只有一部分称为“活性中心活性中心”的部位才能促使反应发生。这种活性中心是一些具有一定大的部位才能促使反应发生。这种活性中心是一些具有一定大小和几何构型的空穴。只有那些与其大小和形态匹配的底物分小和几何构型的空穴。只有那些与其大小和形态匹配的底物分子可被活性中心吸附。吸附后的酶的构型往往发生变化，这种子可被活性中心吸附。吸附后的酶的构型往往发生变化，这种变化有利于打开底物分子的某种键，从而使反应速率增加。变化有利于打开底物分子的某种键，从而使反应速率增加。第五节第五节 催化剂对反应速率的影响催化剂对反应速率的影响底物酶 酶的催化作用机理酶的催化作用机理“锁钥模锁钥模型型”：把酶与底物分子之间的作用比：把酶与底物分子之间的作用比喻成钥匙和锁的搭配。如右图：喻成钥匙和锁的搭配。如右图：第三章第五节第三章第五节作作 业业P6364：二、填空题：二、填空题：1、2三、简答和计算题：三、简答和计算题：5、6、7、8、9、10