3-3影响化学反应速率的因素.ppt

文档介绍：§3-3. 影响化学反应速率的因素
浓度对反应速率的影响
定量讨论:质量作用定律:
基元反应:aA+bB=mG+nD
V=k .[A]a .[B] b ——速率方程
方程中:
①温度T一定,[A]=[B]=1mol/l v=k , 此时的k 称为速率常数,不同反应,k大则 v 大,同一反应,k与T、催化剂有关,与浓度无关;
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②给定反应,T定,k一定,v 与浓度成正比。
如: A + B = 2D
起始 a b (mol/l)
有 v = k .a .b
若浓度为 3a 3b (mol/l)
则 v=9k .a .b
③质量作用定律适应于基元反应;气体反应其浓度可以分压表示;固体或纯液体参与的反应,其浓度在方程中不出现。
温度对反应速率的影响
实验1
2
从大量实验事实总结两条规则:
1、范德荷甫规则
2、阿仑尼乌斯公式
R: J .mol .K-1 ;T:绝对温度;A:特征常数。
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该式是k与T、Ea的定量关系:
①不同反应,T同Ea不同,则Ea↑、k↓、v↓
②给定反应,A、R、Ea为定值,则T↑、k↑ v↑
③经数学处理,进行定量计算:
对
取对数
令T1~k1;T2~k2 则
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2-1得:

当考虑浓度不变时,则 v=k ,故


此式体现ΔT对△v (Δk)的影响
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公式应用:
①求Ea,求k2,求△v (Δk)
例P81
②讨论ΔT为定值,对△v (Δk)的影响
程度,从式

当不同反应,ΔT变化为定值时,Ea↑,
则( △v↑)、Δk↑、
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例 Q+A+B C+D - Q
吸热反应ΔH >0 △H=E a正- Eb逆 E a正> Eb逆
令T从T1→T2, T2>T1(升温); 则△T>0
则

结论:升温,活化能大的反应其速率变化程度大于活化
能小的反应速率变化程度。
当T1降到T2,ΔT<0,则,
Ea大的反应其反应速率变化受T作用的程度大。
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③讨论T变化对k影响程度
给定反应(Ea为定值),当T1—T2取值不同时,则Δk不同:
若T1—T2取小值(低温区) T1—T2取大值(高温区)
300—500 1000—2000
T2—T1=200 T2—T1=1000
T2×T1=150000 T2×T1=2000000
ΔT/(T2-T1)=×10-3(大) ΔT/(T2-T1)=5×10-4(小)
∴
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即:低温区Δk变化大,高温区Δk变化小。 ∴同一反应,在低温区反应速度的变化比在高 温区的变化敏感。
例6 测得反应N2O5(g)=N2O4(g)+1/2O2(g)×10-5s-1,×10-3s-1,求:
①反应的活化能及指前因子A;
②温度自298K至328K时反应速度的变
化。
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解:①根据题意,已知:T1=298K,
T2=328K; k1=×10-5S-1,
k2=×10-3S-1 R=·mol-1·K-1
代入公式,得
求得 Ea=×105(J·mol-1)
由公式:
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