2020-2021学年高中化学竞赛化学反应速率（新）课件（68张ppt）

(课件网) 第七章 化学反应速率理论 1、反应的快慢 2、反应的历程 7.1 化学反应速率 一、化学反应速率的定义 1.平均速率 通常用一段时间内反应物或生成物的浓度变化来 表示。例如对于反应 aA + dD = gG + hH ?B为化学计量系数，对反应物取负值，对产物则取正值 N2 + 3H2 2NH3 ②瞬时速率———当Δt 趋于无限小时的平均速率 例：N2O5的分解反应: 2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g) 在340 K测得实验数据为 t /min 0 1 2 3 4 5 c(N2O5)/(mol·L-1) 1.00 0.70 0.50 0.35 0.25 0.17 (1)求反应在2分钟内的平均速率;(2)求反应在1分钟时的瞬时反应速率 2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g) 解： （1）求平均反应速率 t /min 0 1 2 3 4 5 c(N2O5)/(mol·L-1) 1.00 0.70 0.50 0.35 0.25 0.17 求反应在2分钟内的平均速率。 （2）求1分钟时的瞬时反应速率 反应的瞬时速率可通过作图法求得，在c-t线上找到对应1分钟的点作切线，求斜率。 t /min 0 1 2 3 4 5 c(N2O5)/(mol·L-1) 1.00 0.70 0.50 0.35 0.25 0.17 1min时的单一瞬时速率为 1min时的单一瞬时速率为 7.2 影响化学反应速率的因素 一、 浓度的影响 （1）简单反应与复杂反应 简单反应：按反应计量方程式一步完成的反应。 复杂反应：由两个或两个以上简单反应组成的 化学反应。 如：复杂反应 NO2(g)+CO(g) ? NO(g)+CO2(g) 中间产物NO3可被光谱检测到，但是没有从产物中分离出来。因此上述反应可视为由下列两个简单反应组合而成： NO2+NO2 ? NO3+NO（慢） NO3+CO ? NO2+CO2（快） （2）元反应和质量作用定律 反应物分子直接碰撞就能生成产物的化学反 应称为元反应。 CO(g) + H2O (g) = CO2 (g) + H2 (g) SO2Cl2 ?SO2+Cl2 单分子反应 2NO2?2NO+O2 双分子反应 H2 (g) + 2I (g) = 2HI (g) 三分子反应 基元反应中反应物微粒数之和称为反应分子 数，可分为单分子、双分子和三分子反应。 由于四分子同时相遇的机会极小，更高分子数的反应没有出现 当温度一定时，元反应的反应速率与各反应 物浓度幂的乘积成正比，称为质量作用定律。 基元反应： aA + bB = gG + hH 质量作用定律仅适用于元反应，对非元反应 （即复杂反应）不适用。 2NO2 ? 2NO + O2 v = kc(NO2)2 v = k c(NO2) c(CO) 非元反�———由两个或两个以上元反应组合而 成的反应。 特点：实验可检测到中间产物,但中间产物被后 面的一步或几步基元反应消耗掉，不出现在总 反应方程式中。 对于非基元反应，讨论反应分子数没有意义 NO2+NO2 ? NO3+NO（慢） NO3+CO ? NO2+CO2（快） （3）速率方程 表示反应速率与反应物浓度之间定量关系的数学 式称为反应速率方程式。 aA + bB = gG + hH （a）对于元反应，速率方程式直接由质量作用定律得出。 （b）对于非元反应，只能根据实验来确定反应速率方程式。 (慢，速率控制步骤) 例如：对非基元反应 反应机理为 (快) 速率控制步骤的速率 = 非基元反应的速率 速率方程为： v∝ c(H2) 1073K 2NO(g) + 2H2 (g) N2 (g) + 2H2O (g) 又如，通过实验测定发现 实验编号 c(NO) /mol·L-1 c(H2) /mol·L-1 v /mol·L-1·s-1 1 0.006 0.001 3.19×10-3 2 0.006 0.002 6.36×10-3 3 0.006 0.003 9.56×10-3 v ∝ c2(NO) v = k c2(NO) c(H2) 2NO(g) + 2H2 (g) N2 (g) + 2H2O (g) 实验编号 c(NO) /mol·L-1 c(H2) /mol·L-1 v /mol·L-1·s-1 4 0.001 0.006 0.48×10-3 5 0.002 0.006 1.96×10-3 6 0.003 0.006 4.30×10-3 （c）纯固态或纯液态反应物的浓度不写入速率方程式。 （d）在稀溶液中进行的反应，若溶剂参与反应，但因它的浓度几乎维持不变，故也不写入速率方程式。 如 C(s)+O2(g)→CO2(g) v = kc(O2) (4)速率常数 反应速率方程式中的比例系数k称为速率常数。 不 ... ...