化学动力学第一、二篇 章-绪论和化学反应动力学规律.ppt

化 学 动 力 学;第一章 绪 论 ;第一节 动力学发展简史 ;质量作用定律的确立和Arrhenius公式的提出：十九世纪后半叶—二十世纪初，提出了动力学的许多基本概念： 反应级数及其测定 反应分子数 质量作用定律 温度对反应速率的影响——Arrhenius公式 活化分子 活化能 等等。;2.? 链反应的发现和反应速率理论：二十世纪初—二十世纪四十年代，建立了许多反应速率理论模型：;第三节 化学动力学与热力学的关系 ;第四节 气体分子运动论 ; 利用气体分子运动论可以讨论气体的许多性质，由此得到了许多结论。如： 理想气体的压强、状态方程 能 均分定理； Maxwell速率分布定律、平均速率等； 气体分子与容器器壁的碰撞频率及其在逸流方面的应用； 气体分子的平均自由程； 输运过程理论； 气体的热传导、热扩散、粘度； 分子间作用势能； 等等。 ;第五节 化学动力学的研究方法;第二章 化学反应 动力学规律;第一节 化学反应速率;4. 反应动力学曲线（c ~ t曲线） ;第二节 反应速率方程和反应级数 ;第四节 基元反应和质量作用定律;3. 质量作用定律： ;例：上述H2+Cl2=2HCl反应，速率方程分别为 ——总反应的r;对于H2+I2→2HI, 并非双分子反应，而是一个复杂反应。 ;第五节 简单级次反应的动力学分析;②一级反应的特征;(ⅳ) [A]不能为零，所以理论上讲，一级反应永远不可能进行完全。;解：（1） 一级反应 （2）一级反应动力学积分式： t=100年=100×360×24×3600s=3.110×109s [Ra]1=0.960mol?L-1 t=100年时，r1=k[Ra]1=1.319×10-11×0.960 =1.266×10-11（mol?L-1?s-1） ;（3） ?[Ra]=[Ra]1-[Ra]0=0.960-1=-0.040mol?L-1 （4） ;① 只有一种反应物的二级反应的积分速率方程;③ 反应物有两种的情况： 如反应aA+bB?yY+zZ;;已知的零级反应并不多，多为表面复相反应，如;① n 级反应的积分速率方程（只有一种反应物的最简单情况）;将所测得的cA~ t 数据代入零、一、二、三级反应积分式中：;;三、半衰期法;将cA~ t 数据作图，分别求得t1 , t2 时刻的 和 ，;; 对有两种反应物的反应，如 Ａ＋Ｂ?Ｙ＋Ｚ若其微分速率方程为;例：NO与H2反应（T一定）：2NO+2H2 2H2O+N2的速率方程 ;解：结合孤立法与微分法： ;第七节 温度对反应速率的影响;阿仑尼乌斯方程;若视Ea与温度无关，微分式进行定积分和不定积分，分别有;三、 活化能Ea ;2 活化能对反应速度的影响： 一般情况下的反应的Ea处于40～400 kJ·mol-1之间。;4. Ea的实验测定方法 ;四、Arrhenious 公式进一步修正 ;第八节 复合反应动力学; 只要两元反应的分子数相同(或非元反应的级数相同)，上式总是成立的。由此，可以通过改变温度或选用不同催化剂以改变速率系数k1、k2，从而达到改变主、副产物浓度之比的目的。;①对行反应的微分和积分速率方程 设有;⑶连串反应;;若k1 k2，则反应总速率由第二步控制；若 k1 k2 ，则反应总速率由第一步控制。为加快总反应速率，关键在于加快控制步骤的速率。;2-1 下列平行反应，主、副反应都是一级反应：; 解： (1) 由; (2) 400 K时，;反应的活化能E1 = 108?8 kJ·mol?1， E2 = 83?7 kJ·mol?1，指前参量k0,1 = k0,2，试问温度由300K升高至 600K，反应产物中Y与Z的浓度之比提高了多少倍？