阿伦尼乌斯公式和活化能课件.ppt

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1、阿仑尼乌斯公式和活化能阿仑尼乌斯公式和活化能阿仑尼乌斯公式和活化能阿仑尼乌斯公式和活化能 1阿仑尼乌斯公式和活化能 范特霍夫规则：范特霍夫规则：范特霍夫规则：范特霍夫规则：2阿仑尼乌斯公式和活化能 r rT T(1)(1)r rT T(2)(2)r rT T(3)(3)r rT T(4)(4)r rT T(5)(5)速率与温度的关系速率与温度的关系速率与温度的关系速率与温度的关系3阿仑尼乌斯公式和活化能 4阿仑尼乌斯公式和活化能 5阿仑尼乌斯公式和活化能 6A.A.指数式指数式指数式指数式Ea Ea 是活化能是活化能是活化能是活化能阿仑尼乌斯公式和活化能 A A 指前因子指前因子指前因子指前因

2、子B B.微分式微分式微分式微分式7D.D.不定积分式不定积分式不定积分式不定积分式阿仑尼乌斯公式和活化能 C C.定积分式定积分式定积分式定积分式8阿仑尼乌斯公式和活化能 阿伦尼乌斯公式能解决的问题：阿伦尼乌斯公式能解决的问题：1.求反应活化能求反应活化能2.求反应适宜的温度求反应适宜的温度3.求反应适宜的时间求反应适宜的时间4.求速率常数求速率常数9例：溴乙烷分解反应的活化能例：溴乙烷分解反应的活化能例：溴乙烷分解反应的活化能例：溴乙烷分解反应的活化能E Ea=229.3 kJa=229.3 kJ molmol-1-1，650K650K时速率常数时速率常数时速率常数时速率常数k k=2.1

3、4 10=2.14 10-4-4s s-1-1，要使该反应在，要使该反应在，要使该反应在，要使该反应在10min10min内完成内完成内完成内完成90%90%，反应温度应控制在多少度？，反应温度应控制在多少度？，反应温度应控制在多少度？，反应温度应控制在多少度？解：由速率常数解：由速率常数解：由速率常数解：由速率常数k k的单位可知，此反应为一级反应的单位可知，此反应为一级反应的单位可知，此反应为一级反应的单位可知，此反应为一级反应k=3.8410-3s-1得得得得 阿仑尼乌斯公式和活化能 10将将T1=600K，k1=2.1410-4s-1，k2=3.8410-3s-1，代入阿伦尼乌斯定积分

4、式得代入阿伦尼乌斯定积分式得T2=697K阿仑尼乌斯公式和活化能 11 活化分子具有的平均能量与全部反应物分子活化分子具有的平均能量与全部反应物分子活化分子具有的平均能量与全部反应物分子活化分子具有的平均能量与全部反应物分子的平均能量之间的差值的平均能量之间的差值的平均能量之间的差值的平均能量之间的差值活化分子活化分子:反应体系中少数能量较高的分子反应体系中少数能量较高的分子反应体系中少数能量较高的分子反应体系中少数能量较高的分子注：注：基元反应的基元反应的Ea有明确物理意义，复合反应的有明确物理意义，复合反应的Ea意意义不甚明确。复合反应活化能是一个表观活化能义不甚明确。复合反应活化能是一个

5、表观活化能阿仑尼乌斯公式和活化能 活化能活化能(Ea):12其中其中其中其中阿仑尼乌斯公式和活化能 HH2 2和和和和ClCl2 2化合反应历程为化合反应历程为化合反应历程为化合反应历程为链引发链引发链引发链引发 （1 1）M+ClM+Cl2 2 2Cl+M2Cl+M 链传递链传递链传递链传递 链终止链终止链终止链终止 k k1 1 （2 2）Cl+HCl+H2 2 HCl+HHCl+H k k2 2 （3 3）H+ClH+Cl2 2 HCl+ClHCl+Cl k k3 3 （4 4）2Cl+M 2Cl+M ClCl2 2+M+M k k4 4 13根据阿伦尼乌斯公式根据阿伦尼乌斯公式根据阿伦

6、尼乌斯公式根据阿伦尼乌斯公式指数式指数式指数式指数式代入代入代入代入阿仑尼乌斯公式和活化能 14（2 2）活化能越小，反应温度越低，反应速率越大）活化能越小，反应温度越低，反应速率越大）活化能越小，反应温度越低，反应速率越大）活化能越小，反应温度越低，反应速率越大阿仑尼乌斯公式和活化能 Ea63KJmolEa63KJmol-1-1 在室温下瞬间反应在室温下瞬间反应在室温下瞬间反应在室温下瞬间反应Ea100KJmolEa100KJmol-1-1在室温或稍高温度下反应在室温或稍高温度下反应在室温或稍高温度下反应在室温或稍高温度下反应Ea170KJmolEa170KJmol-1-1在在在在20020

7、0左右反应左右反应左右反应左右反应Ea300KJmolEa300KJmol-1-1 在在在在800 800 左右反应左右反应左右反应左右反应关于活化能：关于活化能：关于活化能：关于活化能：（1 1）活化能由实验测定）活化能由实验测定）活化能由实验测定）活化能由实验测定15（3 3）升高温度对活化能较大的反应影响较大）升高温度对活化能较大的反应影响较大）升高温度对活化能较大的反应影响较大）升高温度对活化能较大的反应影响较大a ab b阿仑尼乌斯公式和活化能 16（4 4）一般认为活）一般认为活）一般认为活）一般认为活化能大小跟温度无化能大小跟温度无化能大小跟温度无化能大小跟温度无关，当实验温度变

8、关，当实验温度变关，当实验温度变关，当实验温度变化很大时，特别是化很大时，特别是化很大时，特别是化很大时，特别是反应物分子结构复反应物分子结构复反应物分子结构复反应物分子结构复杂时，活化能与温杂时，活化能与温杂时，活化能与温杂时，活化能与温度是有关的。度是有关的。度是有关的。度是有关的。阿仑尼乌斯公式和活化能 17（5 5）选用催化剂可以改变反应的活化能）选用催化剂可以改变反应的活化能）选用催化剂可以改变反应的活化能）选用催化剂可以改变反应的活化能催化剂对反应速催化剂对反应速催化剂对反应速催化剂对反应速率率率率的影响的影响的影响的影响是是是是通过通过通过通过改变反应机理改变反应机理改变反应机理

9、改变反应机理，减小活化能减小活化能减小活化能减小活化能而达而达而达而达到的。到的。到的。到的。18例：溴乙烷分解反应的活化能例：溴乙烷分解反应的活化能例：溴乙烷分解反应的活化能例：溴乙烷分解反应的活化能E Ea=229.3 kJa=229.3 kJ molmol-1-1，650K650K时速率常数时速率常数时速率常数时速率常数k k=2.14 10=2.14 10-4-4s s-1-1，要使该反应在，要使该反应在，要使该反应在，要使该反应在10min10min内完成内完成内完成内完成90%90%，反应温度应控制在多少度？，反应温度应控制在多少度？，反应温度应控制在多少度？，反应温度应控制在多少度？解：由速率常数解：由速率常数解：由速率常数解：由速率常数k k的单位可知，此反应为一级反应的单位可知，此反应为一级反应的单位可知，此反应为一级反应的单位可知，此反应为一级反应k=3.8410-3s-1得得得得 阿仑尼乌斯公式和活化能 19