5.1化学反应速率（课件）-《无机化学》同步教学（北京出版社）

第五章 化学反应速率 和化学平衡 Atomic Structure Chapter 1 本章主要内容 化学反应速率 反应速率理论简介 影响化学反应速率的因素 化学平衡和平衡常数 影响化学平衡的因素 从事化学研究的人们常常关心的问题 化学 热力学 化学 动力学 如果把物质（A）与物质（B）放在一 起， 他们能发生反应形成新物质（C） 吗？ 即A＋B→C 能发生吗？ 如反应能够发生，它是放热的还是吸热的？ 这个反应的速率多大？ 这个反应的最大产率是多少？ 这个反应是怎样发生的？什么反应的机理？ 主要研究的是反应进行的速率, 并根据研究反应速率提供的信息探讨反应机理，即研究反应的快慢和反应进行的途径。 主要研究化学反应过程中吸收或放出的热量、化学反应的自发性（即两种物质之间能否发生化学反应）以及化学反应的限度（反应完成之后反应物的量与产物的量之间的关系）一类基本问题。 化学热力学 化学动力学 随着空气中二氧化硫浓度的增加使得酸雨的“浓度”也在增加。结果文物被腐蚀的速度也在加快。 文物是不可再生的资源 第一节 化学反应速率 不同的化学反应，有些进行得非常快，几乎在一瞬间就能完成，如酸碱反应、爆炸反应； 有些反应进行得很慢，甚至经年累月也察觉不出来，如在常温下氢和氧化合成水的反应。因此，各种化学反应的速率极不相同。 H2 与 O2 具有生成 H2O 的强烈趋势， 但室温下气体混合物放置 1 万年仍看不出生成 H2O 的迹象。 一、浓度随时间变化曲线 400 800 1200 1600 2000 时间 (s) 0.20 1.00 0.80 0.60 0.40 c (N 2 O 5 )/mol · dm - 3 400 800 1200 1600 2000 时间 (s) 0.20 1.00 0.80 0.60 0.40 c (N 2 O 5 )/mol · dm - 3 1、随着时间的推移，反应物的浓度不断减少，生成物的浓度不断增加，且变化的趋势不断减弱。 2、各物质在相同的时间段内，浓度的变化是不一样的。 反应速率是指给定条件下反应物通过化学反应 转化为产物的速率，常用单位时间内反应物浓度的 减少或者产物浓度的增加来表示。 浓度常用 mol/L、 mmol/L 时间常用 s、min、h、d、y 反应速率又分为平均速率和瞬时速率两种表示 方法。 二、平均速率和瞬时速率 二、平均速率和瞬时速率 （一）平均速率 某物质浓度的变化值Δc与反应前后所用时间Δt的比值称为平均速度，表示为： V = —————— 或 (Δc)产 Δt V = —————— -(Δc)反 Δt 由于反应物的浓度是减少的,所以在变化值前加上负号以使速度的值为正值。 mA + nB pC + qD t c q t c p t c n t c m v D C B A D D = D D = D D - = D D - = 1 1 1 1 对于任一反应 （二）瞬时速率 二、平均速率和瞬时速率 当 Δt 趋近于 0 时的反应速度称为瞬时速度，用符号 “V” 表示。 V = lim —————— = ———— (Δc)产 Δt0 Δt dC产 dt V = lim —————— = - ———— -(Δc)反 Δt0 Δt dC反 dt 瞬时速率只能用作图的方法得到，例如对于反应（45℃）： 2N2O5 →4NO2+O2 c(N2O5)/mol·dm-3 v/mol · dm-3 ·s-1 0.90 5.4×10-4 0.45 2.7×10-4 average rate H2O2分解反应的数据分析 反应的平均速率 = －△c(H2O2) △t 随着时间的推移，双氧水的浓度在减小！ -△c(H2O2)/△t mol·L–1·s–1 15.0×10-4 10.5×10-4 8.0×10-4 6.3×10-4 4.8×10-4 4.8×10-4 2.8×10-4 △c(H2O2) mol·L–1 -0.60 -0.42 -0.32 -0.25 -0.19 -0.15 -0.11 c(H2O2) mol·L–1 2.32 1.72 1.30 0