A与B之间的每一次碰撞都能导致化学反应的话,那么,反应会在极短的时间内完 成。正因为许多碰撞不是活化分子之间的碰撞,是属于无效的碰撞,即使活化分子之 间的碰撞,也有“无效”碰撞(如图3.3所示),所以在不同温度下,同一个化学反应 也会有不同的反应速率。我们把能发生化学反应的碰撞,称为有效碰撞 5.从定性角度来看,影响化学反应速率的因素 (1)内因:a.取决于反应剂的性质,b.取决于反应剂参与的反应类型。 (2)外因:a.浓度(或压力,对气体反应物而言):虽然未改变活化分子的分数,但 浓度增加,意味着增加了单位体积的活化分子总数,所以也增加了单位体积的活 化分子数,有效碰撞次数增加,反应速率加快。 b.温度:升高温度,活化分子分数增加,有效碰撞次数增加,反应速率加快。 C.加入催化剂:使化学反应所需的临界能量变小(或变大一一指负催化剂), 增加了活化分子分数,有效碰撞次数增加,反应速率增大。这些都可从图3 的动能(EkN/(M△E)图得到解释 、化学反应速率与浓度的关系( The relationship of Chemical Reaction Rates and Concentrations) 1.反应速率与浓度的关系( The relationship of rate and concentration) (1)对于异相反应( heterogeneous reactions):反应速率取决于相界面的接触面积 (2)对于均相反应( homogeneous reactions):反应速率取决于该相中反应物的浓度(或 压强)。 (3)反应速率与浓度的关系只有通过实验来测定。实验证明,反应物浓度与反应速率 呈如下函数关系:aA+bB eE +fF rate=k[AJ[BP,该式称为反应速率方程或质量作用定律( mass action law)。 式中k:速率常数( rate constant),x:反应物A的级数( order),y:反应物B的级 数,x+y:反应的(总)级数,x、y可以是正整数、负整数或分数 For example: NHT(aq)+ NO, (aq) N2(g)+2H2O) Rate Data of the reaction of Ammonium and Nitrites lons in Water at 25C Exp Initial nh Initial No Observed Initial Conce (mol-dm-3) Conce (mol-dm-3)Rate(mol-dm-3-s-1) 0.0100 0.200 54×10-7 0.0200 10.8×10-7 12345678 0.0400 0.200 21.5×10-7 0.0600 0.200 32.3×10-7 0.200 0.020 10.8×10-7 0.200 0.0404 0.200 0.0606 324×107 0.200 0.0808 43.3×10 The reaction order in Nht is 1. the reaction is first order in nh It is also first order in No The overall reaction order is 1+1=2, we say the reaction is second order overall. rate =kINHJNO, The following are some further examples of rate law: 2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g) rate=kN2O5151 A 与 B 之间的每一次碰撞都能导致化学反应的话，那么，反应会在极短的时间内完 成。正因为许多碰撞不是活化分子之间的碰撞，是属于无效的碰撞，即使活化分子之 间的碰撞，也有“无效”碰撞（如图 3.3 所示），所以在不同温度下，同一个化学反应 也会有不同的反应速率。我们把能发生化学反应的碰撞，称为有效碰撞。 5．从定性角度来看，影响化学反应速率的因素 (1) 内因：a．取决于反应剂的性质，b．取决于反应剂参与的反应类型。 (2) 外因：a．浓度（或压力，对气体反应物而言）：虽然未改变活化分子的分数，但 浓度增加，意味着增加了单位体积的活化分子总数，所以也增加了单位体积的活 化分子数，有效碰撞次数增加，反应速率加快。 b．温度：升高温度，活化分子分数增加，有效碰撞次数增加，反应速率加快。 c．加入催化剂：使化学反应所需的临界能量变小（或变大 ——指负催化剂）， 增加了活化分子分数，有效碰撞次数增加，反应速率增大。这些都可从图 3.1 的动能(Ek) ── N * / (NΔE * )图得到解释。 三、化学反应速率与浓度的关系（The Relationship of Chemical Reaction Rates and Concentrations） 1．反应速率与浓度的关系（The relationship of rate and concentration） (1) 对于异相反应(heterogeneous reactions)：反应速率取决于相界面的接触面积。 (2) 对于均相反应 (homogeneous reactions)：反应速率取决于该相中反应物的浓度（或 压强）。 (3) 反应速率与浓度的关系只有通过实验来测定。实验证明，反应物浓度与反应速率 呈如下函数关系：aA + bB eE + f F rate = k [A]x [B]y，该式称为反应速率方程或质量作用定律（mass action law）。 式中 k：速率常数（rate constant），x：反应物 A 的级数(order)，y：反应物 B 的级 数，x + y：反应的（总）级数，x、y 可以是正整数、负整数或分数。 For example： NH (aq) NO (aq) 4 2 + − + 2 2 N ( ) 2H O(l) g + Rate Data of the Reaction of Ammonium and Nitrites Ions in Water at 25℃ Exp. Initial NH4 + Initial NO2 − Observed Initial No. Conce.（mol·dm−3） Conce.（mol·dm−3） Rate（mol·dm−3·s−1） 1 0.0100 0.200 5.410−7 2 0.0200 0.200 10.810−7 3 0.0400 0.200 21.510−7 4 0.0600 0.200 32.310−7 5 0.200 0.0202 10.810−7 6 0.200 0.0404 21.610−7 7 0.200 0.0606 32.410−7 8 0.200 0.0808 43.310−7 The reaction order in NH4 + is 1; the reaction is first order in NH4 + . It is also first order in NO2 − . The overall reaction order is 1 + 1 = 2, we say the reaction is second order overall. rate 4 2 k[NH ][NO ] + − = The following are some further examples of rate law： 2N2O5(g) 4NO2(g) + O2(g) rate = k[N2O5]