第3章化学平衡课件-《无机化学及实验》第一课时同步教学（化学工业出版社）

第一节 化学反应速率 各种化学反应进行的快慢程度往往不相同。 例如： 酸碱中和反应、火药爆炸等瞬间即可完成。 反应釜中乙烯的聚合过程则需几小时或几天。 煤的形成更是一个缓慢的过程。 1 化学反应速率 化学反应速率 通常以单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。 设一反应：A + B → Y + Z 以反应物 A表示，v = -△c(A) ∕△t 以生成物 Y表示，v = △c(Y) ∕△t v＞0 单位 mol· L-1·S-1 或mol· L-1·min-1 或mol· L-1·h-1 2 340K时， N2O5的热分解反应： 2 N2O5 ═ 4 NO2 + O2 其反应速率可以分别表示为： v( N2O5 ) = v( NO2 ) = v( O2 )= △c( O2 ) -△c( N2O5 ) △t △c( NO2 ) △t △t 平均速率 3 时间间隔越短，反应的平均速率就越接近瞬时速率。 如何精确表示某一时刻的反应速率？ 瞬时速率 定义： 若时间间隔△t取无限小，则平均速率的极限值即为某时间反应的瞬时速率。 4 瞬时速率 该c-t曲线上某一点斜率的负值即等于瞬时速率 ∣斜率∣ ＿ 斜 率￣ 5 v(N2O5 ) = v(NO2 ) = 2v(O2 ) 比例关系： 2 N2O5 4 NO2 + O2 采用反应中不同物质的浓度变化来表示同一化学反应的速率时，其数值不一定相同。 6 结 论 在表示反应速率时必须指明具体物质，以免混淆。 用化学反应中各物质表示的反应速率之间的比例关系与化学反应的计量数有关。 后面提到的反应速率均指瞬时反应速率。 7 第二节 影响反应速率的因素 化学反应速率的大小首先取决于反应物的本性。此外，还受浓度、温度、催化剂等外界条件的影响。 8 2-1 浓度对反应速率的影响 实验 铁丝氧化反应 2-1 浓度对反应速率的影响 经验速率方程 1.元反应和非元反应 　　元反应：一步就能完成的反应。 非元反应：分几步进行的反应。（绝大多数反应） 2.经验速率方程式 　　对于元反应，其反应速率与各反应物浓度幂的乘积成正比。浓度指数在数值上等于元反应中各反应物前面的化学计量数。 反应物浓度增加，反应速率增大。 这种定量关系可用经验速率方程 ( 亦称质量作用 定律)来表示。 元反应：a A + b B → y Y + z Z 反应速率v = k {c ( A ) }a. {c ( B )}b 若为气体反应，则v = k' {p( A ) }a. {p ( B )}b 注：纯液体和固体都不需要写进方程。 影响k的因素： 速率常数k取决于反应物的本性。 速率常数k与浓度无关。 k随温度而变化，温度升高，k 值通常增大。 比例常数 k 和 k ' 统称为反应速率常数。 不同反应的k值不同，在浓度（或分压）相同的情况下， k值大的反应，其反应速率就大。 2-2 温度对反应速率的影响 　 温度升高会加速反应的进行；温度降低又会减慢反应的进行。 1.食物在夏天比在冬天容易腐败； 2.高压锅煮饭比在常压下煮饭要快； 对于多数反应而言，温度每升高10℃，反应速率大约增加到原来的2~4倍。 2-2 催化剂与反应速率　　 催化剂 又称触媒，它能显著地改变反应速率而本身的组成、质量和化学性质在反应前后保持不变。 催化作用 催化剂的这种能改变反应速率的作用称为催化作用。 注：一般若不作特别说明，催化剂都是指增大反应速率的正催化剂。 催化剂具有选择性。 相同的反应若采用不同的催化剂，会得到不同的产物。 在使用催化剂的反应中，必须保持原料的纯净。 对于原本无法发生的化学反应，使用任何催化剂都是徒劳的。 几点说明 $$