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第三章化学动力学基础掌握化学反应速率的基本概念及表示方法。了解有效碰撞理论,了解过渡状态理论,理解活化能、活化分子的概念及其意义。掌握浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响。理解基元反应、质量作用定律。一、化学反应速率的表示方法平均速率r=︱ΔcB/Δt︱瞬时速率r=︱dcB/dt︱P88图3-1是五氧化二氮在四氯化碳中分解时其浓度随时间的变化曲线。在两个时刻之间的浓度变化与时间变化之比就是在此时间间隔中的平均速率。在某一时刻时曲线上的切线斜率就是该时刻的瞬时速率。二、反应速率理论2、过渡状态理论化学反应并不是通过反应物分子的简单碰撞完成的,在反应物到产物的转变过程中,必须通过一种过渡状态,即反应物分子活化形成活化配合物的中间状态:A+B-C→[A…B…C]→A-B+C活化配合物活化配合物的势能形成一个能峰;活化配合物具有的最低能量与反应物能量之差称为活化能。活化能越大,能峰越高,反应速率越小。三、影响反应速率的因素基元反应和非基元反应:根据反应机理,一步就能完成的反应为基元反应;分几步进行的反应为非基元反应。基元反应的速度方程-----质量作用定律当温度一定时,基元反应的反应速度与反应物浓度系数次方的乘积成正比,这一规律称为质量作用定律。对于一般的基元反应:aA+bB=yY+zZ其速度方程式为:若为气体反应,其速度方程式也可为:注意:①质量作用定律只适用于基元反应。②多相反应中,固态反应物浓度不写入速度方程。非基元反应的速度方程由实验决定。K称为速率常数,K值大,反应速率就大。它主要受温度影响。ka/kb=a/b反应的分子数和反应级数反应的分子数:从微观上用来说明在基元反应中发生一个反应所需要的微粒数。反应级数:反应的速率方程中各反应物浓度指数之和。反应级数可以是0,1,2,3或分数。对于基元反应反应分子数与反应级数是一致的。例:反应A(g)+B(g)产物。速率数据如下:[A][B]起始速率(molL-1S-1)(1)0.50.46x10-30.250.41.5x10-3(3)0.250.83x10-3(阿仑尼乌斯)公式A:反应的频率因子,对确定的化学反应是一常数,A与k同一量纲;Ea:反应活化能;R:8.314J·mol-1·K-1T:热力学温度在T1、T2时,①②②-①得:或阿仑尼乌斯公式圆满解决了两个问题:①T对V的影响:Ea一定,T越高,越大,k越大,速率越大,k与T呈指数关系,T稍有变化,k有较大变化②Ea对V的影响:T一定,Ea越小,越大,k越大,速率越大。催化剂的概念:能显著加快反应速率,而本身在反应前后组成、性质、质量都不发生改变的物质。正催化:加速反应速率;负催化:减慢反应速率催化剂的特点:3、催化剂的影响