无机化学I课程（60学时）（支撑毕业要求1工程知识、4科学研究、12终身学习）课程目标：通过本课程的学习，学生达到以下目标：课程目标1.掌握化学基本概念和定律、化学两大平衡、化学热力学、化学反应速率、原子结构和元素周期系、分子结构和晶体结构等基础知识；学会使用无机化学相关知识分析一般工程中化学热力学、动力学上的问题。【毕业要求1工程知识】课程目标2.培养学生具有分析处理一般无机化学问题的初步能力以及应用参考资料自学一般无机化学书刊、获取新知识的能力；能够运用无机化学基本原理并结合文献研究，调研和分析一般工程问题的解决方案；可以分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。【毕业要求4科学研究】课程目标3.培养学生自主学习、终身学习的意识。能在化学学科及社会发展的大背景下，认识到自主和终身学习的必要性；在学习实践中培养学生的理解能力、归纳总结能力及提出问题的能力。学生能够主动进行反思，并能在反思中改进学习方法、提高学习效果，逐渐完成从中学到大学在学习方式上的过渡，同时学生在听课、查阅参考书、自学等方面都有一个突跃。【毕业要求12终身学习】第1页共26
第 1 页 共 26 页 无机化学I 课程（60学时） （支撑毕业要求 1 工程知识、4 科学研究、12 终身学习） 课程目标：通过本课程的学习，学生达到以下目标： 课程目标 1.掌握化学基本概念和定律、化学两大平衡、化学热力学、化学反应 速率、原子结构和元素周期系、分子结构和晶体结构等基础知识；学会使用无机化 学相关知识分析一般工程中化学热力学、动力学上的问题。【毕业要求 1 工程知识】 课程目标 2.培养学生具有分析处理一般无机化学问题的初步能力以及应用参考 资料自学一般无机化学书刊、获取新知识的能力；能够运用无机化学基本原理并结 合文献研究，调研和分析一般工程问题的解决方案；可以分析与解释数据、并通过 信息综合得到合理有效的结论。【毕业要求 4 科学研究】 课程目标 3.培养学生自主学习、终身学习的意识。能在化学学科及社会发展的 大背景下，认识到自主和终身学习的必要性；在学习实践中培养学生的理解能力、 归纳总结能力及提出问题的能力。学生能够主动进行反思，并能在反思中改进学习 方法、提高学习效果，逐渐完成从中学到大学在学习方式上的过渡，同时学生在听 课、查阅参考书、自学等方面都有一个突跃。【毕业要求 12 终身学习】
第三章化学反应速率【学习目标与要求】1、学习目标（1）价值目标：能将化学知识应用于生产、生活实践的意识，能够对与化学有关的社会和生活问题做出合理的判断。【课程目标2】（2）知识目标：理解基本的化学反应速率的概念和影响化学反应速率的外界条件。【课程目标1】【课程目标2】（3）能力目标：培养学生科学探究的基本方法，提高科学探究能力。【课程目标1】【课程目标3】2、学习要求理解化学反应速率的定义和表示方法，熟练反应速率的单位和表示方式，系统地掌握化学反应速率的概念、影响因素以及表示方法，从而更好地理解和应用化学反应速率的原理。【课程目标1】【课程目标2】【教学重点与难点】1、教学重点(1)Arrhenius经验公式与活化能和速率常数的计算，浓度、温度、催化剂对反应速率的影响【课程目标1】【课程目标2】(2)反应级数，影响化学反应速率的因素【课程目标1】【课程目标2】2、教学难点(1)Arrhenius经验公式与活化能和速率常数的计算【课程目标1课程目标2】(2)浓度、温度、催化剂对反应速率的影响【课程目标1】【课程目标2】【教学方法】讲授法、问题式教学法、情境式教学法、案例式教学法、启发式教学法等。【课程目标1】【课程目标2】【课程目标3】1.通过传统讲授与多媒体课件相结合，清晰阐释并帮助学生理解Arrhenius经验公式与活化能和速率常数的计算。2.通过案例分析与小组讨论，引导学生熟悉并理解浓度、温度、催化剂对反应速率的影响。第2页共26
第 2 页 共 26 页 第三章 化学反应速率 【学习目标与要求】 1、学习目标 （1）价值目标： 能将化学知识应用于生产、生活实践的意识，能够对与化学 有关的社会和生活问题做出合理的判断。 【课程目标 2】 （2）知识目标： 理解基本的化学反应速率的概念和影响化学反应速率的外界 条件。【课程目标1】【课程目标2】 （3）能力目标： 培养学生科学探究的基本方法，提高科学探究能力。 【课程 目标1】【课程目标3】 2、学习要求 理解化学反应速率的定义和表示方法，熟练反应速率的单位和表示方式，系 统地掌握化学反应速率的概念、影响因素以及表示方法，从而更好地理解和应用化 学反应速率的原理。【课程目标1】【课程目标2】 【教学重点与难点】 1、教学重点 (1)Arrhenius 经验公式与活化能和速率常数的计算，浓度、温度、催化剂对反 应速率的影响 【课程目标 1】【课程目标 2】 (2)反应级数，影响化学反应速率的因素 【课程目标 1】【课程目标 2】 2、教学难点 (1)Arrhenius 经验公式与活化能和速率常数的计算【课程目标 1】【课程目标 2】 (2)浓度、温度、催化剂对反应速率的影响 【课程目标 1】【课程目标 2】 【教学方法】讲授法、问题式教学法、情境式教学法、案例式教学法、启发 式教学法等。【课程目标 1】【课程目标 2】【课程目标 3】 1. 通过传统讲授与多媒体课件相结合，清晰阐释并帮助学生理解 Arrhenius 经验 公式与活化能和速率常数的计算。 2. 通过案例分析与小组讨论，引导学生熟悉并理解浓度、温度、催化剂对反应 速率的影响
【教学手段】多媒体和雨课堂【课程目标2】【教学过程】Chapter3化学反应速率热力学解决了化学反应的可能性问题，但化学反应实际上的发生，却是动力学研究的范畴，化学反应的速率，即是动力学的基础自发过程是否一定进行得很快？H,(g)+1/20,(g)→H,0()4Gm=-237.18KJmoll实际上，速率相当慢！2NO(g) → N,0(g) 4Gm=-4.78 KJmol1实际上，反应速率相当快！热力学可能性；动力学现实性83-1.反应速率的定义化学反应有快有慢，木材的氧化，点燃则反应极快：而在潮湿空气中的氧化则很慢。化学的确有快慢之分，但要表征这种快慢，则要有速率的概念。化学反应的速率，是以单位时间内浓度的改变量为基础来研究的。如此，化学反应速率的单位为：mol-dm-3.sl、mol-dm3-min-l、mol-dm-3-h-'。我们以反应2N205一4NO2+O2为例加以研究。热力学解决了化学反应的可能性问题，但化学反应实际上的发生，却是动力学研究的范畴。化学反应的速率，即是动力学的基础。自发过程是否一定进行得很快？H,(g)+1/20,(g)→ H,0()4,G°m=-237.18KJmol1实际上，速率相当慢！2NO,(g)-→N,0(g)4Gm=.4.78KJ-mol1实际上，反应速率相当快！热力学可能性：动力学现实性。第3页共26
第 3 页 共 26 页 【教学手段】多媒体和雨课堂【课程目标 2】 【教学过程】 Chapter 3 化学反应速率 热力学解决了化学反应的可能性问题, 但化学反应实际上的发生, 却是动力学 研究的范畴. 化学反应的速率, 即是动力学的基础.自发过程是否一定进行得很快? 实际上, 速率相当慢! 实际上, 反应速率相当快! 热力学 可能性; 动力学 现实性 §3-1. 反应速率的定义 化学反应有快有慢，木材的氧化，点燃则反应极快；而在潮湿空气中的氧化则很慢。化学的 确有快慢之分，但要表征这种快慢，则要有速率的概念。化学反应的速率，是以单位时间内浓度 的改变量为基础来研究的。如此，化学反应速率的单位为：mol·dm-3·s -1、mol·dm-3·min-1、 mol·dm-3·h -1。 我们以反应 2N2O5 －4NO2 + O2 为例加以研究。 热力学解决了化学反应的可能性问题，但化学反应实际上的发生，却是动力学研究的范畴。 化学反应的速率， 即是动力学的基础。自发过程是否一定进行得很快? 实际上， 速率相当慢! 实际上，反应速率相当快! 热力学 可能性；动力学 现实性
一、化学反应速率的表示方法1.定义：reactionrate是指给定条件下反应物通过化学反应转化的为产物的速率，常用单位时间内反应物浓度的减小或者产物浓度的增加来表示。Concentration用mol-dm3Time用s、min、h、d、a等表示。2.表示方法（1）平均速率：2N,O,4NO, +02→t时[N,O]][NO,]][0,]]t时[No2[NO,]2[02l2t时[N];[NO,][O,]3测得：以O2浓度变化表示反应速率，则在t1一t2这段时里的平均速率为：[0,] -[02 -[0, h]Vo=lNia1t2-ti在t2一t3这段时里的平均速率为：., - [0b -[01 - 40,62i32t3-t2一般来说，这两段的平均速率并不相等。也可以用N2Os浓度的变化表示该反应的速率.因为N2Os是反应物，故要用其减少量，以保证速率为正值，所以有[N2Os]VN2OS=-Ao和o反映的是同一问题，但数值并不相等。关键是物质前面的化学计量在同一段时间里，数不一样。要掌握它们之间的数量关系。化学反应有可逆性，正反应开始之后，随之就有逆反应进行，所以实测的反应速率都是正向速率和逆向速率之差，即净反应速率。反应刚开始的瞬时速率即初速率，它最好测定。Question1：同一化学反应的反应速率，往往随选用的测定对象不同而不同，但二、瞬时速率在研究影响反应速率的因素时，经常要用到某一时刻的反应速率。这时，用平均速率就显得粗糙，因为这段时间里，速率在变化，影响因素也在变化。第4页共26
第 4 页 共 26 页 一、 化学反应速率的表示方法 1. 定义：reaction rate 是指给定条件下反应物通过化学反应转化的为产物的速率，常用单位时间 内反应物浓度的减小或者产物浓度的增加来表示。Concentration 用mol·dm-3Time 用s、min、h、 d、a 等表示。 2. 表示方法 （1）平均速率： 测得：以O2浓度变化表示反应速率, 则在 t1 — t2 这段时里的平均速率为: 在 t2 — t3 这段时里的平均速率为: 一般来说, 这两段的平均速率并不相等. 也可以用 N2O5 浓度的变化表示该反应的速率. 因为 N2O5 是反应物, 故要用其减少量, 以 保证速率为正值, 所以有: 在同一段时间里, 和 反映的是同一问题, 但数值并不相等. 关键是物质前面的化学计量 数不一样。要掌握它们之间的数量关系。 化学反应有可逆性，正反应开始之后，随之就有逆反应进行，所以实测的反应速率都是正 向速率和逆向速率之差，即净反应速率。 反应刚开始的瞬时速率即初速率，它最好测定。 Question 1：同一化学反应的反应速率，往往随选用的测定对象不同而不同，但 二、 瞬时速率 在研究影响反应速率的因素时，经常要用到某一时刻的反应速率。这时，用平均速率就显得 粗糙，因为这段时间里，速率在变化，影响因素也在变化
[0,]+[0]+[O,]]A[O,][O,]]attrf2to先考虑一下平均速率的意义：Vo, - [oh -[01 - 40,].Vo,=kABN5-t，割线AB的斜率要求得在ti一t之间某一时刻to的反应速率，可以在to两侧选时间间隔to-一to+8，越小，间隔越小，则两点间的平均速率越接近to时的速率to。当8->0时，割线变成切线， 则 o=ml割线的极限是切线，所以割线AB的极限是切线k；故to时刻曲线切线的斜率是to时的瞬时速率Vto。从瞬时速率的定义，可以归纳出瞬时速率的求法(1）做浓度一时间曲线图；(2）在指定时间的曲线位置上做切线：（3）求出切线的斜率（用做图法，量出线段长，求出比值）对于反应aA+bB=gG+hH某时刻的瞬时速率之间，乃有如此的关系：VAVBVG-VHabgh最有实际意义和理论意义的瞬时速率是初始速率vo第5页共26
第 5 页 共 26 页 先考虑一下平均速率的意义: ，割线 AB 的斜率 要求得在 t1 — t2 之间某一时刻 t0 的反应速率，可以在 t0 两侧选时间间隔 t0 -δ— t0 + δ，δ 越小，间隔越小，则两点间的平均速率越接近 t0 时的速率 𝑣̅t0 。当 δ -> 0 时，割线变成切 线，则：𝑣𝑡0 = lim 𝛿→0 ∆[𝑂2] ∆𝑡 割线的极限是切线，所以割线 AB 的极限是切线 k；故 t0 时刻曲线切线的斜率是 t0 时 的瞬时速率 vto。从瞬时速率的定义, 可以归纳出瞬时速率的求法： (1) 做浓度— 时间曲线图； (2) 在指定时间的曲线位置上做切线； (3) 求出切线的斜率(用做图法，量出线段长，求出比值) 对于反应 aA + bB = gG + hH 某时刻的瞬时速率之间，乃有如此的关系： 最有实际意义和理论意义的瞬时速率是初始速率 v0
83-2反应速率与反应物浓度的关系一、速率方程经验表明对于反应aA+bB-gG+hH某一时刻的瞬时速率V与反应物的浓度之间有如下关系：1= k[c(A)]"[c(B)]"这就是反应的速率方程。速率方程中，k称为速率常数，m和n分别为反应物A，B的浓度的幂指数。速率方程中的k，m和n均可通过实验测得。例 3-1根据下表给出的实验数据，建立反应2 H2+ 2 NO—2H20+N2的速率方程。起始浓度为c/mol-dm-3生成N2的起始反应速实验编号率 v/mol-dm3.s-lNOH216.00×10-31.00×10-33.19×10-326.00×10-32.00×10-36.36×10-336.00×10-33.00×10-39.56×10-341.00×10-36.00×10-30.48×10-352.00×10-36.00×10-31.92×10-363.00×10-36.00×10-34.30×10-3解：对比实验1,2,3可以发现，vαc(H2)；对比实验4,5.6可以发现，vα[c(NO)2：同时考虑 c(H2)和 c(NO)对反应速率v的影响，得 vαc(H2)[c(NO))利用速率常数k建立等式v= kc(H2)[c(NO)2二、反应级数若某化学反应gG+hHaA+bB其速率方程为如下形式= k[c(A)]"[c(B)]"则反应级数为m+n第6页共26
第 6 页 共 26 页 §3-2 反应速率与反应物浓度的关系 一、速率方程 经验表明对于反应 a A + b B —— g G + h H 某一时刻的瞬时速率 v 与反应物的浓度之间有如下关系： v= k[c(A)]m[c(B)]n 这就是反应的速率方程。 速率方程中，k 称为速率常数，m 和 n 分别为反应物 A，B 的浓度的幂指数。 速率方程中的 k，m 和 n 均可通过实验测得。 例 3−1 根据下表给出的实验数据，建立反应 2 H2 ＋ 2 NO —— 2 H2O ＋ N2 的速率方程。 实验编号 起始浓度为 c/mol·dm-3 生成 N2 的起始反应速 率 v/mol·dm-3 ·s -1 NO H2 1 6.00×10-3 1.00×10-3 3.19×10-3 2 6.00×10-3 2.00×10-3 6.36×10-3 3 6.00×10-3 3.00×10-3 9.56×10-3 4 1.00×10-3 6.00×10-3 0.48×10-3 5 2.00×10-3 6.00×10-3 1.92×10-3 6 3.00×10-3 6.00×10-3 4.30×10-3 解：对比实验 1,2,3 可以发现，v∝c(H2)； 对比实验 4,5,6 可以发现，v∝[c(NO)]2 ； 同时考虑 c(H2)和 c(NO)对反应速率 v 的影响，得 v∝c(H2)[c(NO)]2 利用速率常数 k 建立等式 v=kc(H2)[c(NO)]2 二、反应级数 若某化学反应 a A ＋ b B —— g G ＋ h H 其速率方程为如下形式 v= k[c(A)]m[c(B)]n 则反应级数为 m ＋ n
该反应对反应物A是m级反应，对反应物B是n级反应。三、速率常数k1.k的意义在V,=k[A]"[B]"形式速率方程中，k;表示当[A][B]均处于1时的速率这时，Vi=ki，因此k有时称为比速率，k是常数，在反应过程中，不随浓度而改变，但k是温度的函数，温度对速率的影响，表现在对k；的影响上2.k，之间的关系用不同物质的浓度改变表示速率时,ki值不同由V=k[A]"[B”，同一时刻，显然[A],[B]应该对应相同，vi的不同，是由ki不同引起的。VA-VB-VGVH由V之间的关系：bha8ka_ke_koC_kr可得：habg3.ki的单位k做为比例系数，不仅要使等式两侧数值相等，而且，物理学单位也要一致0级反应,V-kk单位和,的一致,moldmg-1i，单位：s-1级反应，V,=k[A]a=福[A]"mol-dm-3.s-1i2级反应，V,=k[A]?k=(mol·dm-))[A]?dm2-mol-l.g-l单位：(mol-dm1k,的单位:(mol-dm3)(1)g-1,dm(1)-mol(1)g-l,n级反应,于是，根据给出的反应速率常数，可以判断反应的级数。4.速率方程的说明在速率方程中，只写有变化的项固体物质不写；大量存在的H2O，不写。如：Na+2H20—>2NaOH+H2按基元反应:Vi=ki第7页共26
第 7 页 共 26 页 该反应对反应物 A 是 m 级反应，对反应物 B 是 n 级反应。 三、速率常数 k 1. k 的意义 在 形式速率方程中, ki 表示当 [A], [B] 均处于 1 时的速率. 这时, vi = ki , 因此 ki 有时称为比速率. ki 是常数, 在反应过程中, 不随浓度而改变; 但 ki 是温度的函数, 温 度对速率的影响, 表现在对 ki 的影响上. 2. ki 之间的关系 用不同物质的浓度改变表示速率时, ki 值不同. 由 ，同一时刻, 显然 [A], [B] 应该对应相同, vi 的不同, 是由 ki 不同引起的。 3. ki 的单位 k 做为比例系数, 不仅要使等式两侧数值相等, 而且, 物理学单位也要一致. } 于是, 根据给出的反应速率常数, 可以判断反应的级数。 4. 速率方程的说明 在速率方程中, 只写有变化的项. 固体物质不写; 大量存在的 H2O, 不写。 如： Na + 2H2O —> 2NaOH + H2 按基元反应: vi = ki
83-3反应机理一、基元反应和微观可逆性原理经过一次碰撞即可完成的反应，叫基元反应。前面提到的：NO+CO=NO+CO2在高温下，经反应物一次碰撞，即可完成反应，故为基元反应.从反应进程一势能图上，我们可以得出结论如果正反应是基元反应，则其逆反应也必然是基元反应，且正逆反应经过同一活化络合物作为过渡态，这就是微观可逆性原理。Q正反应：NO,+CO-N---0--C—O→NO+CO20逆反应NO+CO,-N--O---C—O→NO,+COH2+I2=2HI，不是基元反应，它的反应机理为a) I2 = 21b)I+I+H2=2HI所以Hz+Iz=2HI称为复杂反应，其中a）和b)两步都是基元反应，称为复杂反应的基元步骤二、质量作用定律在空气中即将熄灭的余爆的火柴，放到纯氧中会复燃。说明浓度大的体系，活化分子组的数目比浓度小的体系多，有效碰撞次数增加，反应加快结果，余爆的火柴复燃。在基元反应中，或在非基元反应的基元步骤中，反应速率和反应物浓度之间。有严格的数量关系，即遵循质量作用定律基元反应aA+bB=gG+hH则：vi-ki[A][B]b恒温下，基元反应的速率同反应物浓度幂的连积成正比，幂指数等于反应方程式中的化学计量数，这就是质量作用定律，上式也叫做速度定律表示式。质量作用定律的表达式，经常称为反应速率方程，速率方程中，[A]，[B】表示某时刻反应物的浓度，是以物质i的浓度表示的反应瞬时速率，即反应物为[A]，[B】时的瞬时速率。ki是速率常数，在反应过程中不随浓度变化，但k是温度的函数，不同温度下，ki不同。第8页共26
第 8 页 共 26 页 §3-3 反应机理 一、基元反应和微观可逆性原理 经过一次碰撞即可完成的反应, 叫基元反应。前面提到的: NO2 + CO = NO + CO2 在高温下, 经反应物一次碰撞, 即可完成反应, 故为基元反应.从反应进程 — 势能图上, 我们可以得出结论, 如果正反应是基元反应, 则其逆反应也必然是基元反应, 且正逆反应经过同一活化络合物作为过 渡态. 这就是微观可逆性原理。 H2 + I2 = 2HI , 不是基元反应, 它的反应机理为: a) I2 = 2I b) I + I + H2 = 2HI 所以 H2 + I2 = 2HI 称为复杂反应, 其中 a) 和 b)两步都是基元反应, 称为复杂反应的 基元步骤. 二、 质量作用定律 在空气中即将熄灭的余烬的火柴，放到纯氧中会复燃。 说明浓度大的体系，活化分子组的数目比浓度小的体系多，有效碰撞次数增加，反应加快， 结果， 余烬的火柴复燃。 在基元反应中, 或在非基元反应的基元步骤中, 反应速率和反应物浓度之间, 有严格的 数量关系, 即遵循质量作用定律. aA + bB = gG + hH 基元反应 则：vi=ki[A]a [B]b 恒温下，基元反应的速率同反应物浓度幂的连积成正比，幂指数等于反应方程式中的化 学计量数，这就是质量作用定律，上式也叫做速度定律表示式。 质量作用定律的表达式，经常称为反应速率方程，速率方程中， [A]，[B] 表示某时刻 反应物的浓度， vi 是以物质 i 的浓度表示的反应瞬时速率，即反应物为 [A]，[B] 时的瞬时速 率。 ki 是速率常数，在反应过程中不随浓度变化，但 ki 是温度的函数，不同温度下， ki 不 同
a和b之和，称为这个基元反应的反应级数，可以说，该反应是（a+b）级反应。也可以说，反应对A是a级的；对B是b级的。在基元反应中，由a个A分子和b个B分子，经一次碰撞完成反应，我们说，这个反应的的分子数是(a+b)，或说这个反应是(a+b)分子反应。只有基元反应，才能说反应分子数！在基元反应中，反应级数和反应分子数数值相等，但反应分子数是微观量，而反应级数是宏观量。例1写出下列基元反应的速率方程，指出反应级数和反应分子数。(1)SO2Cl2 = SO2 + Cl2(2)2NO2 = 2NO + O2NO2+ CO = NO + CO2(3)解：(1) vi=k;[SO2Cl2]一级反应单分子反应(2) V; = k;[NO2]2二级反应双分子反应二级反应双分子反应(3) vi = ki[NO2][CO]或：反应级数为2，反应分子数为2。三、复杂反应的速率方程基元反应，或复杂反应的基元步骤，可以根据质量作用定律写出速率方程，并确定反应级数。复杂反应，则要根据实验写出速率方程，并确定反应级数。例2.根据实验步骤，写出下列反应的速率方程，并确定反应级数。aA+bB=gG+hH实验[A]。/ mol-dm[B]/ moldm-3Vce/moldm3.g-]编号1.01.2x10-21.012.02.3×10-221.01.04.8x10-232.0解：由实验1和2得Vea cc [A]n由实验1和3得Va c [B]n?(1) Ve = kn[A]"[B].?将实验1的数据代入(1)式：1.2×10~2VG-1.2x10 (ammol.s")kG[A][B]1.0x(1.0)*:Vg=1.2x10-2[A][B]?故（1)式的速率方程为：第9页共26
第 9 页 共 26 页 a 和 b 之和，称为这个基元反应的反应级数，可以说，该反应是 (a+b) 级反应。也可 以说，反应对 A 是 a 级的；对 B 是 b 级的。 在基元反应中，由 a 个 A 分子和 b 个 B 分子，经一次碰撞完成反应，我们说，这 个反应的的分子数是(a+b)，或说这个反应是(a+b)分子反应。 只有基元反应，才能说反应分子数! 在基元反应中，反应级数和反应分子数数值相等，但反应分子数是微观量，而反应级数 是宏观量。 例 1 写出下列基元反应的速率方程，指出反应级数和反应分子数。 SO2Cl2 = SO2 + Cl2 (1) 2NO2 = 2NO + O2 (2) NO2 + CO = NO + CO2 (3) 解： (1) vi = ki[SO2Cl2] 一级反应 单分子反应 (2) vi = ki[NO2] 2 二级反应 双分子反应 (3) vi = ki[NO2][CO] 二级反应 双分子反应 或: 反应级数为 2，反应分子数为 2。 三、 复杂反应的速率方程 基元反应，或复杂反应的基元步骤，可以根据质量作用定律写出速率方程，并确定反应级数。 复杂反应，则要根据实验写出速率方程，并确定反应级数。 例 2. 根据实验步骤，写出下列反应的速率方程，并确定反应级数。 aA + bB = gG + hH 故 (1) 式的速率方程为：
据此可知，反应对A是一级，对B是二级，反应属三级反应。因为不知道是否是基元反应，不能妄说分子数。有了速率方程，可求出任何[A]，[B]时的反应速率，同样也可求出vVA。VB和vHo复杂反应的速率方程，还可以根据它的反应机理，即根据各基元步骤写出。例3.已知反应H，+I→2H的反应机理如下21(1)快反应，保持平衡=21 +H, →2H(2)慢反应试写出其速率方程分析：这是个连串的反应，即反应（1）的产物为反应（2）的反应物。决定速率的步骤是最慢的步骤！为什么？例如，ABCDE5人排成一队，传递砖块，由E交给验收员。ABC和E每人20块/分D1块/分则验收人员认为该队的传递速率为：1块/分解：(2）是慢反应，是定速步骤。基元反应（2）的速率方程为：Vi = ki2 [H2][1]要将方程式中和起始反应物无关的浓度，换成反应物浓度。由于（1）是快反应，一直保持有：V+1=V-1写成速率方程表达式k1[12]=k-i[]k +-[12] [1]3k-1将其代入V,的表达式，得：[]Yi=kak-1k+1,故有v,=k[H,][12]kikak-1令得到的速率方程，竞与按质量作用定律写出的一样但这并不能说明该反应是基元反应例4.根据给出的速率方程，指出反应级数。Vi = ki(1) Na +2H2O—>2NaOH +H2Vi=k[CO][C1,]32(2)CO+Cl→COCl[H2][Bra] /2=(3)H, +Br →2HBr1+[HBr][Br2]解：(1)0级反应；第10页共26
第 10 页 共 26 页 据此可知，反应对 A 是一级，对 B 是二级，反应属三级反应。 因为不知道是否是基元反应，不能妄说分子数。 有了速率方程，可求出任何[A]， [B] 时的反应速率， 同样也可求出 vA。 vB 和 vH。 复杂反应的速率方程，还可以根据它的反应机理，即根据各基元步骤写出。 分析：这是个连串的反应， 即反应 (1) 的产物为反应 (2) 的反应物。决定速率的步骤是最慢的 步骤! 为什么? 例如，A B C D E 5 人排成一队，传递砖块，由 E 交给验收员。 A B C 和 E 每人 20 块/分 D 1 块/分 则验收人员认为该队的传递速率为：1 块/分 解：(2) 是慢反应， 是定速步骤。 基元反应 (2) 的速率方程为： vi = ki2 [H2][I] 要将方程式中和起始反应物无关的浓度，换成反应物浓度。 由于 (1) 是快反应，一直保持有： v+1 = v-1 写成速率方程表达式 k+1 [I2] = k-1[I] 令 得到的速率方程, 竟与按质量作用定律写出的一样. 但这并不能说明该反应是基元反应. 例 4. 根据给出的速率方程，指出反应级数。 (1) Na + 2H2O —> 2NaOH + H2 vi = ki 解： (1) 0 级反应；