文档介绍：第十章化学动力学基础
 
一、学习提示:
热力学只能预言在给定的条件下,反应发生的可能性,即在给定的条件下,反应能不能发生,发生到什么的程度。而要把可能性变成现实性,就需要化学动力学的知识,化学动力学的基本任务:一是研究反应的速率以及各种因素(如分子结构、温度、压力、浓度、介质、催化剂等)对反应速率的影响,从而给人们提供选择反应条件,使化学反应按我们所希望的速率进行。
化学动力学的基本任务之二是研究反应历程一即反应物究竟按什么途径,经过哪些步骤,才转化为最终产物。
学习中应掌握以下主要内容:
1、掌握等容反应速率的表示法以及基元反应、复杂反应、反应分子数、反应级数、反应速率方程式等基本概念;
2、简单级数反应(零级、一级、二级反应)的速率公式和它的特征,并能由实验数据确定简单反应的级数。
3、对三种复杂反应(对峙反应、平行反应和连续反应)要掌控其各自的特点并能对比较简单的反应能写出反应速率与浓度关系的微分式;
4、明确温度、活化能对反应速率的影响、理解,阿化尼乌斯经验式中各项的含意,计算Ea。
5、掌握链反应的特点,会应用稳态近似、平衡假设等近处理方法。
二、主要公式及使用条件
1、对于反应
aA+bB→yY+zZ
有:-·=-·=·=· ===
γ=· (适合物反应过程中体积恒定)
γm=· (多相催化反应)
2、A+B→C为基元反应
γ=k[A][B]
1、简单级数反应的动力学方程及特征
零级反应:微分式:γ=-=ko γ==ko
积分式: CA·O-CA=kot
γ=kot
丰衰期:t 1/2=
CA-t作图为一直线 ko的量纲:[浓度]·[时间]-1
一级反应:
微分式:γ=-= = k1CA
= k1(a-x) (a为起始浓度)
= k1dt
积分式:ln(a-x)=-k1t+C
直线关系:ln对t作图为直线
半衰期:t 1/2=
k的单位[时间]-1
二级反应:(1)二种反应物初始浓度相同
微分式:-=kAC2A γ= k2[A]2
不定积分式:=-k2t+C
直线式:—t作图为直线
空积分:k2=
半衰期:ty2=
k2的量纲:[浓度]-1、[时间]-1
(2)若二种反应物、起始浓度不同,a≠b
微分式:= k2(a-x) (b-x)
积分式:ln=k2t+C
k2=ln
直线式:ln—t作图为一直线
k的单位:[浓度]-1、[时间]-1
2、阿仑尼乌斯方程:k=Ae×p(-)
lnk=-+B
=
lnk=-+C
ln=(-)
3、碰撞理论速率常数表达式:
异种分子 k =π(rA+rB)2 e-Ec/RT
同种分子 k=16r2Ae-Ec/RT
三、判断题,说明原因
1、                 在同一反应中各物质的变化速率相同;
2、                 单分子反应一定是基元反应;
3、                 双分子反应一定是基元反应;
4、                 零级反应的反应速率不随反应物浓度变化而变化;
5、                 若一个反应是一级反应,则该反应的速率与反应物浓改的一次方式正比;
6、