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课件网) 第2节 影响化学反应速率的因素 1 浓度对化学反应速率的影响 2 温度对化学反应速度的影响 3 催化剂对反应速度的影响 4 其它因素对反应速度的影响 影响化学反应速率的因素首先是反应物的本性,反应物的性质对化学反应的速率起决定性作用,其次,还受到外界条件如浓度、温度、压力、催化剂等因素的影响。 除本身性质外,受到浓度温度、压力、催化剂影响 1 浓度对化学反应速率的影响 实验证明,一定温度下,增加反应物的浓度可以增大反应的速率,其原因是增大反应物浓度,单位体积内活化分子的数目增多,从而增加了单位时间内反应物分子的有效碰撞频率,故导致反应速率增大。 增大反应物浓度,反应速率增大 1 浓度对化学反应速率的影响 一、反应物浓度和反应速率的关系 基元反应:反应物分子在有效碰撞中一步直接转化为产物分子的反应,又称简单反应 。 如: (1) SO2Cl2 ? SO2 + Cl2 (2)NO2 + CO ? NO + CO2 (3) 2NO2 ? 2NO + O2 一般基元反应很少,常见的基元反应有单分子、双分子的,很少有三分子的,四分子反应目前尚未发现。 1 浓度对化学反应速率的影响 非基元反应:经若干基元反应步骤才能由反应物分子转化为产物分子的反应称为复杂反应或非基元反应。 如: (1) H2 + I2 ? 2HI (2) H2 + Br2 ? 2HBr (3) H2 + Cl2 ? 2HCl 一个反应是基元反应还是复杂反应,需要通过实验研究来确定,由反应方程式不能确定。 二、浓度对反应速率的影响 一定温度下,反应物浓度越大,反应速率越快,反之,浓度越低,反应速率越慢。 实验证明,对基元反应,其反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的乘积成正比。这称为质量作用定律。 1 浓度对化学反应速率的影响 例如,如下基元反应: SO2Cl2 ? SO2 + Cl2 v = k1[SO2Cl2] ① NO2 + CO ? NO + CO2 v = k2[NO2][CO] ② 2NO2 ? 2NO + O2 v = k3[NO2]2 ③ V———为反应速率, k———为反应的速率常数,指给定温度下,单位 浓度时的反应速率 [ ]或c———表示的是相应反应物的浓度。 1 浓度对化学反应速率的影响 对一般基元反应, a A + b B ? g G + h H 其速率方程为: v = k [A]a[B]b 在基元反应中,反应速率与物质的量浓度的计量系数次方的乘积成正比。 (也称为动力学方程) 在相同条件下,可以通过比较不同反应的k 值,大致确定反应速率的快慢。k越大,反应速率越大。K是化学反应的本性。在恒温条件下,反应速率常数k不因反应物浓度的改变而改变,温度变化时,k随温度变化而变化,k可通过实验来测定。 温度一定,k值一定 对于基元反应: 则: 且可能有 ,而m、n值只能由实验确定。 即:质量作用定律不能直接应用于非基元反应,但能应用 于构成该非基元反应的每一个具体步骤(基元反应)。 对于“非基元反应”: 则: 质量作用定律:基元反应的化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的连乘积成正比。 复杂反应:由两个或多个基元步骤完成的反应。 例:A2 + B ? A2B 第一步: A2 ? 2A(慢反应); 第二步 :2A + B ? A2B(快反应) 复杂反应的反应速率是由最慢的一个基元步骤决定。 故:v = k [A2]。 复杂反应的反应的速率方程只有通过实验确定。 例如: 2H2 + 2NO ? 2H2O + N2 v = k[H2][NO]2;而不是v = k[H2]2[NO]2 表述动力学方程时注意: (1)溶剂参与反应,不标出溶剂浓度。 (2)固体物质参与反应,其浓度看作常数。 (3)气态物质参与反应,可用分压来代替浓度。如 v =k p(O2)等。 溶剂和固体参与反应,其浓度可视为常数, 可不必在动力学方程中标出 反应分子数 基元反应或复杂反应的基元步骤中发生反应所需要的微粒(分子、原子、离子或自由基)数目。例如: 单分子:SO2Cl2分解, SO2Cl2 ? ... ...