第三节化学反应速率 力东理工大得 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY (△G只反应化学反应可能性，但不表示速率) 不同的化学反应，其反应速率往往有很大的差别 核裂变反应中释放的中子存在时间仅为万分之一秒 火药的爆炸瞬间完成 食物的腐败需要几小时到几十小时 钢铁的生锈需数十年之久 溶洞的形成需要数百年甚至数干年
第三节 化学反应速率 (ΔG只反应化学反应可能性，但不表示速率)
第三节化学反应速率 归东理工大写 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 化学反应的速率首先与反应本性决定。（如煤、石油 的形成要几千万年，橡胶、塑料的老化要几年：炸药的 爆炸、酸碱中和、照相底片的爆光几乎在瞬间完成)。 同一反应，在不同的条件下，反应速率也不相同，如常温 下钢铁氧化很慢，但在高温下就很快。 我们研究化学反应速率的目的：对有利反应，采取措 施，提高生产效率，对不利反应则要降低反应速率，减少 损失。钢铁的冶炼、橡胶的合成等进行得快些，以利 于提高生产效率；希望那些对人类不利的化学反应， 如金属的腐蚀、橡胶的老化、食物的腐烂等。进行得 慢些，以减少损失
化学反应的速率首先与反应本性决定。 (如煤、石油 的形成要几千万年,橡胶、塑料的老化要几年;炸药的 爆炸、酸碱中和、照相底片的爆光几乎在瞬间完成) 。 同一反应,在不同的条件下,反应速率也不相同,如常温 下钢铁氧化很慢,但在高温下就很快。 我们研究化学反应速率的目的:对有利反应,采取措 施,提高生产效率,对不利反应则要降低反应速率,减少 损失。钢铁的冶炼、橡胶的合成等进行得快些，以利 于提高生产效率；希望 那些对人类不利的化学反应， 如金属的腐蚀、橡胶的老化、食物的腐烂等。进行得 慢些，以减少损失。 第三节 化学反应速率
·.化学反应速率的表示方法 归东理工大得 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 1.定义：单位时间内反应物或产物浓度的改变。 V=△C/△t 例1.在某一定条件下，有H2和N2合成NH3反应，设开 始时，[H2]=3.0mol.L1,[N2]=1.0mol.L1,3秒后，测得 [N2]=0.7mol.L1,求反应速率。 解： N2+3H2==2NH3 [开始] 1.0 3.0 0 mol.L-1 [3s后] 0.7 [变化] 0.3 3×0.3 2×0.3 △C/△t 0.1 0.3 0.2mol.L1.s-1
一.化学反应速率的表示方法 1.定义:单位时间内反应物或产物浓度的改变。 V=△C/△t 例1.在某一定条件下,有H2和N2合成NH3反应,设开 始时,[H2 ]=3.0mol.L-1 ,[N2 ]=1.0mol.L-1 ,3秒后,测得 ,[N2 ]=0.7mol.L-1 ,求反应速率。 解： N2 + 3H2 === 2NH3 [开始] 1.0 3.0 0 mol.L-1 [3s后] 0.7 [变化] 0.3 3×0.3 2×0.3 △C/△t 0.1 0.3 0.2 mol.L-1 .s-1
中东理工大军 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 说明：①同一反应，用不同物质浓度变化来表示， 数据可以不同。 ②若均除以系数，则v可一致。 aA+bB→CC+dD V=(1/)△Ca/△t=(1b)△CBl△t=(11c)△Cc/△t =(1/d)△Co/△t 2.平均速率 化学反应速率会随一些因素而变化，一般 来说，在温度不变时，V随反应物浓度的降低而 降低，因此，上述速率是在3秒内的平均速率
说明：①同一反应，用不同物质浓度变化来表示， 数据可以不同。 ②若均除以系数，则v可一致。 aA+bB→cC+dD V=(1/a)△CA/△t =(1/b)△CB/△t =(1/c)△CC/△t =(1/d)△CD/△t 2.平均速率 化学反应速率会随一些因素而变化，一般 来说，在温度不变时，V随反应物浓度的降低而 降低，因此，上述速率是在３秒内的平均速率
二、反应物浓度对化学反应速率的影响 夕东理工大军 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 茶多羹 反应物浓度高，反应速率∝碰： 次数多 8次 16次 KMnO4+H2C2O4+H2SO=K2SO4+MnO2+CO2+H2O 当H2C204为1molL-1,KMnO4褪色需60s 当H2C204为2molL1,KMnO4褪色需20s
二 、反应物浓度对化学反应速率的影响 反应物浓度高，反应速率∝碰撞 次数∝多 KMnO4 + H2C2O4 + H2SO4=K2SO4 + MnO2 +CO2 + H2O 当H2C2O4为1 mol L-1 ， KMnO4 褪色需60 s 当H2C2O4为2 mol L-1 ， KMnO4 褪色需20 s
化学反应速率与反应物浓度 归东理工大军 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 1.质量作用定律（又叫反应速率定律） 1863年挪威化学家Guldberg和agge通过大 量的实验认为化冯后应沛索七后成咖沈度有 关。 (2) 实验： 2KIO3+5 (3) S04 +l2+H20 (4) 淀粉变 (5) 改变KIC 200040006000 8000 度，速率 与浓度右 t/s
1.质量作用定律（又叫反应速率定律） 1863年挪威化学家Guldberg和Wagge通过大 量的实验认为，化学反应速率与反应物浓度有 关。 实验： 2KIO3+5NaHSO3=NaSO4+3NaHSO4+K2SO4 +I2+H2O 淀粉变蓝所需时间t，v=1/t 改变KIO3浓度，我们发现v正比于KIO3浓度,速率 与浓度在图上几乎是一条直线。 化学反应速率与反应物浓度 (5) (4) (3) (2) 0 2000 4000 6000 8000 t /s
质量作用定律 夕东理工大得 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY aA+bB→cC+dD VO CXA V CYB V=KCXACYB 质量作用定律：反应物浓度与反应速率间的上 述关系。X,y由实验确定，分别为反应物A、B的反应 级数。 一般反应物浓度高，反应速率大。速率增 加的程度由实验确定。为什么？ (反应物若是固体或纯液体，增加反应物的量 其浓度不变，只有溶液和气体的浓度能人为改 变。)增大分子的有效碰撞次数
aA+bB→cC+dD v∝c x A v∝c y B v=kcx Ac y B 质量作用定律：反应物浓度与反应速率间的上 述关系。X,y由实验确定，分别为反应物A、B的反应 级数。 一般反应物浓度高，反应速率大。速率增 加的程度由实验确定。为什么？ （反应物若是固体或纯液体，增加反应物的量 其浓度不变，只有溶液和气体的浓度能人为改 变。）增大分子的有效碰撞次数。 质量作用定律
三、温度对化学反应速率的影响 中东理工大军 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 1.概述： 升高温度，往往能加快反应的进行。人们归纳了许多实 验结果后发现，反应物浓度恒定时，对大多数反应而言，其 温度每升高10【，反应速率大约增加2~4倍。 1887年S·Arrhenius总结了大量实验事实，指出反应速率与 温度的定量关系为 k=Ae-Ea/RT A=指前因子pre-exponential factor(pZ)☑ Ea=活化能activation energy(Jmol-1) R=气体常数gas constant(8.314J/mol-K) T-温度temperature(K)
三、温度对化学反应速率的影响 1887年S ·Arrhenius总结了大量实验事实，指出反应速率与 温度的定量关系为 k=Ae-Ea/RT A = 指前因子 pre-exponential factor(pZ) Ea = 活化能 activation energy (J•mol-1 ) R =气体常数 gas constant (8.314 J/mol-K) T = 温度 temperature (K) 1.概述： 升高温度，往往能加快反应的进行。人们归纳了许多实 验结果后发现，反应物浓度恒定时，对大多数反应而言，其 温度每升高10K，反应速率大约增加2～4倍
三、温度对化学反应速率的影响 夕东理工大得 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY k=Ae-Ea/RT 取对数得n(k)=-Ea/RT+ln(A) 换成常用对数 Ig (k)=-Ea/2.303RT+lg (A) 由上式可以看出： 1.在相同温度下，活化能Ea越小，其k值就越大 反应速率越快；反之亦然。 2.对同一反应来说，温度越高，k值就越大，反 应速率也越快；反之，温度越低，k值就越小 反应速率也越慢
k=Ae-Ea/RT 取对数得ln(k)= – Ea/RT +ln(A) 换成常用对数 lg（k）= – Ea/2.303RT +lg（A） 由上式可以看出： 1.在相同温度下，活化能Ea越小，其k值就越大 反应速率越快；反之亦然。 2.对同一反应来说，温度越高，k值就越大，反 应速率也越快 ；反之，温度越低，k值就越小 反应速率也越慢。 三、温度对化学反应速率的影响
三、温度对化学反应速率的影响 归东理工大写 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 2.反应活化能 (1)碰撞理论-Lewis 反应物分子要发生反应必须碰撞，反应速度 与单位时间内气体分子间的碰撞次数成正比. 实际情况为何慢很多？-有效碰撞 活化能-活化分子的平均能量与反应物分子 的平均能量之差 在一定温度下，活化能越大反应速度越慢，活化能越 小反应速度越快
（1）碰撞理论-Lewis 反应物分子要发生反应必须碰撞,反应速度 与单位时间内气体分子间的碰撞次数成正比. 实际情况为何慢很多?-有效碰撞 活化能-活化分子的平均能量与反应物分子 的平均能量之差 在一定温度下,活化能越大反应速度越慢,活化能越 小反应速度越快。 2.反应活化能 三、温度对化学反应速率的影响