第七章化学反应速率与化学平衡（课件）-《无机与分析化学基础》同步教学（科学出版社第二版）

化学反应速率 第四章 化学反应速率 帮助 返回 下页 上页 教学目标 第一节 化学反应速率的表示 第二节 影响化学反应速率的因素 第四章 化学反应速率 帮助 返回 下页 上页 知识目标 1.理解化学反应速率的概念、表示方法。 2.掌握浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响规律。 能力目标 1.能正确写出基元反应的速率方程，指出反应级数。 2.能应用反应速率变化规律指导化学实验。 教学目标 第四章 化学反应速率 帮助 返回 下页 上页 一、平均速率 化学反应速率是衡量化学反应快慢的物理量。反应速率越大，化学反应进行得越快。化学反应的平均速率用单位时间内某一反应物或生成物浓度变化的绝对值表示。即 （4-1） 式中 ——用B物质表示的化学反应平均速率，mol•(L•s)-1 mol•(L•min)-1或mol•(L•h)-1； ΔcB——在时间间隔Δt内，B物质的浓度变化，mol•L-1； Δt——时间间隔，Δt=t终态－t始态，s或min。 例1: 在一定温度和体积下由N2和H2合成NH3： 第一节 化学反应速率的表示 第四章 化学反应速率 帮助 返回 下页 上页 N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3(g) 起始浓度/(mol/L) 1.0 3.0 0 2s末浓度/(mol/L) 0.8 2.4 0.4 计算反应开始后2s内的平均速率。 解 分别以N2、H2和NH3表示反应速率： 第四章 化学反应速率 帮助 返回 下页 上页 想一想 在上述合成氨反应中，用不同反应物质表示的化学反应速率之比 = ∶ ∶ 。 二、瞬时速率 绝大多数化学反应不是等速率进行的，因此化学反应速率除用平均速率表示外，还常用瞬时速率描述。 瞬时速率是指某反应在某一时刻的化学反应速率。 【实例分析】某温度下溶液中H2O2分解反应 2H2O2 2H2O + O2 实验数据见表4-1。 从表4-1数据可见，随着反应进行，反应物H2O2的浓度不断减小，平均速率也不断变化。因此，需用瞬时速率表示化学反应在某一时刻的真实速率。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第四章 化学反应速率 帮助 返回 下页 上页 以表4-1中的时间为横坐标，浓度为纵坐标，绘制c-t曲线（图4-1），则曲线上某一点切线斜率的绝对值，即为此刻反应的瞬时速率。即 （4-2） 为使用方便，通常用易于测定浓度的物质来表示化学反应速率。 若不特殊说明，反应速率一般指瞬时速率。 以表4-1中的时间为横坐标，浓度为纵坐标，绘制c-t曲线（图4-1），则曲线上某一点切线斜率的绝对值，即为此刻反应的瞬时速率。即 （4-2） 第四章 化学反应速率 帮助 返回 下页 上页 一、浓度 1．基元反应 一步就能完成的反应称为基元反应。例如，温度高于227℃时，反应 NO2(g) + CO(g)→NO(g) + CO2(g) 就是一步就能完成的基元反应。 【实例分析】基元反应 NO2(g) + CO(g)→NO(g) + CO2(g) 在400℃时的实验数据如表4-2所示。 由表4-2数据分析得知，在同一组实验中，当NO2浓度保持恒定时，反应速率与CO的浓度成正比；而当CO的浓度恒定 第二节 影响化学反应速率的因素 第四章 化学反应速率 帮助 返回 下页 上页 时，反应速率与NO2浓度成正比。即该反应速率与NO2和CO浓度的乘积成正比，即 。 实验证明：对于基元反应，其反应速率与各反应物浓度幂的乘积成正比（浓度的指数在数值上等于各反应物化学计量数 的绝对值），这种定量关系称为质量作用定律。例如，对于溶液中进行的任意基元反应 aA + bB→mM + nN （4-3） 式中 c(A)、c(B)——分别为反应物A、B的浓度，mol/L； a、b——反应物