
第一章 化学反应的热效应 第二章 化学反应速率与化学平衡 第一节化学反应速率 第3课时 活化能 本节重点 简单碰撞理论及运用 如何解释浓度、压强、温度及催化剂等因素对化学反应速率的影响呢?下面通过活化能和简单碰撞理论对这一问题进行讨论。 基元反应 有效碰撞 活化分子 活化能 基元反应 由反应物分子直接碰撞发生相互作用一步生成生成物分子的反应 基元反应过程中没有中间产物 非基元反应: 由两个或两个以上的基元反应组合而成的复杂反应。 通过实验方法可检测到中间产物,但中间产物在后续反应中被消耗掉。 从微观上看,反应物分子一般总是经过若干个简单的反应步骤才最终转化为产物分子的。每一个简单的反应都称为一个基元反应。 例:2HI=H2+I2,实际上是经过下列两步反应完成: (慢)2HI→H2+2I? (快)2I?→I2 自由基:带有单电子的原子或原子团。有很强的活性,寿命短.呈电中性. (决速步)基元反应→ 基元反应→ 反应历程(反应机理): 基元反应构成的反应序列 主题1:简单的碰撞理论 讨论: 由反应物微粒一步直接实现的化学反应称为基元反应。 某化学反应是通过三步基元反应实现: ①Ce4++Mn2+―→Ce3++Mn3+; ②Ce4++Mn3+―→Ce3++Mn4+; ③Ti++Mn4+―→Ti3++Mn2+。由此可知: (1)Mn2+反应前后都存在,是该反应的_____。 (2)该反应的中间体有_____。 (3)该反应的总反应的方程式为_____。 催化剂 Mn3+、Mn4+ 2Ce4++Ti+===2Ce3++Ti3+ 主题1:简单的碰撞理论 讨论:利用某分子筛作催化剂,NH3可脱除废气中的NO和NO2,生成两种无毒物质,其反应历程如图所示: (1)X是_____。 N2、H2O (2)题述历程的总反应为_____。 2NH3+ (3)由反应历程可知,[(NH4)(HNO2)]+是该反应的_____。 中间产物 主题1:简单的碰撞理论 对于”环式”反应历程图象,位于“环上”的物质一般是催化剂或中间体,如⑤、⑥、⑦和⑧.“入环”的物质为反应物,如①和④,“出环”的物质为生成物、如②和③,由反应物和生成物可写出总反应化学方程式。 在催化循环反应体系中: 主题1:简单的碰撞理论 基元反应 由反应物分子直接碰撞发生相互作用一步生成生成物分子的反应 基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞! 分子无规则高速运动 彼此碰撞(每秒约1028次) 不发生反应 发生反应 无效碰撞 有效碰撞 主题1:简单的碰撞理论 有效碰撞 能够引发化学反应的碰撞。 ①反应物分子有足够的能量。 ②发生合适取向的碰撞。 力量不够 取向不好 好球!有效碰撞 (1)有效碰撞的条件(能量、取向) (2)某一个化学反应的速率大小与单位时间内分子有效碰撞的次数有关,单位时间内有效碰撞的次数越多,该反应的速率越快。 主题1:简单的碰撞理论 活化分子 能够发生有效碰撞的分子。(也可能发生无效碰撞) (1)在温度不变时,对某一个反应来说,活化分子在反应物中所占的百分数是恒定的,且与温度呈正比。 不同温度下分子能量分布曲线(t2>t1) (2)活化分子百分数= 活化分子数/反应物总分子数×100% 主题1:简单的碰撞理论 活化能 活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差。 活化态 对一个具体的基元反应, E1为正反应的活化能 E2为逆反应的活化能 反应热 = E1 - E2 (1)反应物、生成物的能量与活化能的关系图 主题1:简单的碰撞理论 活化能 活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差。 化学反应的过程 普通分子 吸收 能量 活化分子 活化能 活化分子 有效碰撞 放出 能量 生成物 主题1:简单的碰撞理论 活化能 活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差。 活化能的大小决定了化学反应的难易! 活化能越小,一般分子成为活化分子越容易,则活化分子越多,则单位时间内的有效碰撞越多,则反应 ... ...
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