7-1 化学反应速率（课件）-《无机化学》同步教学（化学工业出版社）

7-1 化学反应速率 《无机化学》第7章 化学反应速率和化学平衡 一、化学反应速率的表示方法 1、定义: 通常以单位时间内任一反应物或生成物浓度的变化来表示。 2、单位: mol·L-1·S-1; mol·L-1·min-1; mol·L-1·h-1 ∆t=t2-t1、∆c=c2-c1　 则平均速率为 ∆c(C) ∆t υ(C) = ∆c(D) ∆t υ(D) = 　例：　 aA + bB → cC + dD t1时的浓度　 c(A)1 c(B)1 c(C)1 c(D)1 t2时的浓度　 c(A)2 c(B)2 c(C)2 c(D)2 ∆c(A) ∆t υ(A) = - ∆c(B) ∆t υ(B) = - 例题： 反应　 2N2O5 → 4NO2 + O2 开始浓度/(mol·L-1) 2.10 0 0 100秒浓度/(mol·L-1)　1.95 0.30 0.075 υ(N2O5) = = ∆c(N2O5) (2.10-1.95)mol·L-1 ∆t 100s =1.5×10-3mol·L-1·s-1 υ(NO2) = = ∆c(NO2) (0.30-0)mol·L-1 ∆t 100s =3.0×10-3mol·L-1·s-1 υ(O2) = = ∆c(O2) (0.075-0)mol·L-1 ∆t 100s =7.5×10-4mol·L-1·s-1 υ(N2O5):υ(NO2):υ(O2)=2:4:1即等于反应式前的系数比 3 不同物质表示的反应速率的数值是不同的 3 3 二、影响化学反应速率的因素 1、浓度对反应速率的影响 当其他外界条件相同时， 增大反应物的浓度，会提高反应速率；减小反应物的浓度，会降低反应速率。 质量作用定律：在一定温度下，化学反应速率 与各反应物的浓度幂的乘积成正比。 反应速率常数随温度、催化剂改变，与浓度无关。一般，温度越高，k值越大。 对于 aA+bB →cC+dD 这类一步完成的简单反 应，其质量作用定律的表达式为：υ=kccAacBb 2、压力对反应速率的影响 在温度一定时 增大压力，气态物质的浓度增大，反应速率增大。 降低压力，气态物质的浓度减小，反应速率减小 例：将反应 NO2 + CO →NO + CO2 的压力增大一倍，反应速率： υ=kccNO2cCO 将压力增大一倍，体积缩小到原来的一半，浓度增大到原来的2倍， 反应速率为： υ’=kc2cNO22cCO =4kccNO2cCO =4υ 即反应速率增大到原来的四倍 3、温度对反应速率的影响 一般，当温度升高时，吸热反应速率增长的大些，放热反应速率增长的小一些。 温度每升高10℃，反应速率会增加到原来的2—4倍。 温度对反应速率的影响主要体现在温度对速率常数的影响上 升高温度，反应速率增大；降低温度，反应速率减小。 4、 催化剂对反应速率的影响 催化剂：凡能改变反应速率而其本身的组成、质量和化学性质在反应前后 保持不变的物质，称为催化剂。 正催化剂 负催化剂 催化剂有选择性，选择不同的催化剂会有利于不同种产物的生成。 只有在特定的条件下催化剂才能表现活性。 催化剂的特点： 如反应　CO + H2 → 200-300p、573K, Cu催化 → CH3OH 10-20p 、473K、 Fe-Co催化 → 烷、烯烃 常压、53K、Ni催化 → CH4 + H2O 150p 、423K、Ru催化 → 固体石蜡 5、 其他因素对反应