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化学动力学基础_

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第7章 化学动力学基础

第7章 化学动力学基础

例：有一化学反应aA+bB=C在298K时，将AB溶液按
不同浓度混合。得到下列数据。
A的初始浓度 B的初始浓度 1.0 1.0 2.0 1.0 4.0 1.0 1.0 1.0 1.0 2.0 1.0 4.0 求其速率方程? 初始速度（mol/l· s） 1.2×10-2 2.3×10-2 4.9×10-2 1.2×10-2 4.8×10-2 1.9×10-1
( H O ) C (H O ) C (H O ) v t t
2 2 2 2 2 1 2 2
作出H2O2的 c — t 的曲线，得到 0 — 40
min的平均速率：
v 0.20 0.80 0.20 0.80 0.015mol dm 3 min 1 t 40
求该反应的反应级数m+n和速度常数k?
解：由速度方程v=k[CO]m· 2]n [Cl 得：v1=k[CO]m· 2]1n v2=k[CO]m· 2]2n [Cl [Cl
n v1 [Cl 2 ]1 v2 [Cl 2 ]n 2
2 v1 1.2 10 lg lg v2 4.26 10 3 0.45 1.5 n [Cl 2 ]1 0.10 0.30 lg lg [Cl 2 ]2 0.050 v1 1.2 10 2 lg lg v3 6.0 10 3 1 m [CO ]1 0.10 lg lg [CO ]3 0.050
解：由v=k[A]m· n [B] v1=k×1m×1n=k=1.2×10-2
v2=k×2m×1n=k×2m=2.3×10-2
v1 1 1.2 10 2 1 m 2 v2 2 2.3 10 2
v4=k×1m×1n=1.2×10来自2 v5=k×1m×2n=4.8×10-2 ∴k×2n=4.8×10-2 2n=4.8×10-2/k=4=22 ∴n=2

05 第五章 化学动力学基础

05 第五章 化学动力学基础
(0.7 1.0) rN 2 0.1(mol L-1 s -1 ) 3 1
(2.1 3.0) rH 2 0.1(mol L-1 s -1 ) 3 3
rNH 3 (0.6 0) 0.1(mol L-1 s -1 ) 3 2
化学与材料科学学院
r kc ( NO)c(O2 )
2
化学与材料科学学院
殷焕顺
2.应用速率方程的注意事项
①反应物是气体时，可用分压代替浓度。
如基元反应：
2 NO( g ) O2 (g) → 2 N O2 (g)
r kc ( NO)c(O2 ) rp k p p ( NO) p(O2 )
2
2
②固体或纯液体不写入速率方程。
mol· -1· -1 L min
化学与材料科学学院
殷焕顺
1.1 平均速率
对任一化学反应:
aA bB
选用产物表示时， 取 + 号；选用反 应物表示时，取 - 号，目的是使 反应速率为正值。
在时间间隔△t内，其平均速率为：
c( A ) rA t c( B ) rB t
化学与材料科学学院
化学与材料科学学院
殷焕顺
1. 速率方程
如任意反应：aA + bB = dD + eE
速率可表示为：
r k c c
x A
y B
k 为反应速率常数；
x、y 分别为反应物A、B的反应级数；
x + y为反应的总级数。
化学与材料科学学院
殷焕顺
质量作用定律－古德贝格(Guldberg)
质量作用定律
描述：在一定温度下，对简单反应(或复合反应中 的基元反应), 化学反应的速率与以反应方程式中 化学计量数为指数的反应物浓度的乘积成正比。

物理化学第9章 化学动力学基础

物理化学第9章 化学动力学基础
表示反应速率和浓度关系的方程 r = f (c)，或 者表示浓度和时间关系的方程 c = f (t)，都称为化 学反应的速率方程，前者是微分形式，后者是积 分形式。也称动力学方程。
速率方程必须由实验来确定
四、反应级数 若反应的速率方程可以表示为浓度的幂乘积形式：
r = k[A][B]…
则各浓度项的方次、、…分别称为组分A、B …的
例 1、P165例题
某金属钚的同位素进行β放射，14 d 后，同位
素活性下降了6.85%。试求该同位素的：
(1) 蜕变常数，(2) 半衰期，(3) 分解掉90%所需时间
解：
(1)
k1
=
1 t
ln
a
a
x
=
1 14d
ln
100 100 6.85
=
0.00507d-1
(2) t1/2 = ln 2 / k1 = 136.7d (3) t = 1 ln 1 = 1 ln 1 = 454.2d
例如：
例如，恒容反应器中，氯代甲酸三氯甲酯分解为光气
ClCOOCCl(g) 2COCl2(g)
t = 0 p0
0
t = t p酯
p光气=2( p0 – p酯)
p总 = p酯 + p光气 = 2 p0 –p酯
∴ p酯 = 2p0 – p总
或 p光气 = 2（p总– p0）
三、反应速率 r 的经验表达式
2、适用范围
ln k = Ea B RT
k = AeEa / RT
3、A意义：称指前因子
二、活化能的概念 1、对简单反应：
那些能量高到能发生反应的分子称为“活化分子” 活化能：活化分子的平均能量与反应物分子平 均能量之差值。

普通化学——化学动力学基础PPT课件

普通化学——化学动力学基础PPT课件

(产物取正，生成物取负)
显然，两种方法定义的数值不一样，它们之间的关系为： r ri 1 dci vi vi dt
式中，vi为反应系数，符号一律取正)
||
||
5
3.1.2 反应动力学方程
1 积分形式的动力学方程
描述反应体系中某组分浓度与时间的关系的函数称为积分形式的动 力学方程：
ci = g(t)
||
||
10
3.2 简单级数的反应的动力学方程
常见的简单级数的反应有零级反应、一级反应和二级反 应，三级反应的例子不多。 零级反应(准)——气、固相催化反应，酶催化反应 一级反应——同位素衰变反应，部分取代反应 二级反应——水解反应，部分取代反应
||
||
11
3.2.1 一级反应
一级反应：A → P dc kc dt
t
图3.2 一级反应
||
||
13
一级反应计算示例
例3.1 从考古发现的某古书卷中取出的小块纸片，测得 其中 14C/12C 的比值为现在活的植物体内 14C/12C 的比值 的0.795 倍。试估算该古书卷的年代。
解： 已知 1 4 7 1 4 7 - 0 1 e - ， t 12 5730a
可用式(2.34)求得此一级反应速率常数k
第三章 化学动力学基础
第三章 化学动力学基础
化学热力学为我们提供了判断反应能否自发进行的依据。 但是一个热力学自发的反应不一定能够进行，例如:
H2(g)+O2(g) = H2O(g) 298.15K时标准摩尔反应吉布斯函数变为–457kJ·mol-1,但 在此温度下，不点燃或无撞击的情况下几天甚至几月都 观察不到水分子的产生。
2 微分形式的动力学方程

北理无机化学第3章-化学动力学基础

北理无机化学第3章-化学动力学基础
例：
基元反应
§3.2 浓度对反应速率的影响
NO2(g)+CO(g) NO(g)+CO2(g)
v=kc(NO2)c(CO)
反应级数 n = 2
基元反应 2NO(g)+O2(g)2NO2(g)
v=kc(NO)2c(O2)
反应级数 n = 3
第三章 化学动力学基础
3．注意
§3.2 浓度对反应速率的影响
或
lg{k}
Ea 2.303RT
lg{k0}
k： 反应速率常数，由反应的性质和温度决定；
Ea：实验活化能，单位为kJ·mol-1，是表示反应特性 的常数；
k0：指数前因子，频率因子，对指定反应为一常数。
第三章 化学动力学基础
§3.3 温度对反应速率的影响
3.3.2 Arrhenius 方程式的应用
vB ΔcB Δt
vC
ΔcC
t
vD ΔcD Δt
浓度的单位：mol·L-1 时间的单位：s（h、min）
第三章 化学动力学基础
例：
起始浓度/（mol·L-1）
§3.1 反应速率的意义
N2 + 3H2 → 2NH3
13
0
2秒后浓度/（mol·L-1）
0.8 2.4 0.4
同一反应，可用不同物质的浓度的变化表示反应速率，其 值可能不同。
vN2
-
(0.8-1) 2
0.1mol
L-1
S-1
vH2
-
(2.4- 3) 2
0.3 mol
L-1
S-1
vNH3
(0.42
0)
0.2 mol
L-1
S-1
第三章 化学动力学基础

化学动力学基础一111化学动力学的任务和目的ΔmΔm

化学动力学基础一111化学动力学的任务和目的ΔmΔm

量纲：压力·时间-1
（2）对多相催化反应
r=
1 dξ Q dt
Q 为催化剂的量，如 m, V, A
1 dξ ⎧ ⎪rm = m dt ⎪ 1 dξ ⎪ ⎨rV = V dt ⎪ 1 dξ ⎪ ⎪rA = A dt ⎩
催化剂的比活性 单位体积催化剂上的反应速率 单位面积催化剂上的反应速率
二、反应速率的测定 c~t 1、化学方法：骤冷、冲稀、加阻化剂或除去催化剂 2、物理方法：利用与物质浓度有关的物理量（如旋光度、电导、折射率、电动势、V、P、光谱等）进行连 续监测，获得一些原位反应的数据。即：物理量～ci 优点： （1）可进行原位分析（2）连续跟踪
2 4 8
二级反应（例题） 1. 某二级反应，反应物消耗 1/3 需时间 10min，若再消耗 1/3 还需时间为： （ （A）10min（B）20min（C）30min（ 5 个与 NO 有关的三级反应，类型有：
A + B+C → P 2A + B → P 3A → P
当 x → a 时，t → ∞，反应不能进行到底。 2．k1 量纲：时间-1 3．半衰期： t 1 =
2
1 a ln k1 a − a
= 2
ln 2 k1
与初始浓度 a 无关
4．一级反应的特征 （1）以 ln(a-x)对 t 作图为一直线，斜率为-k1
（2）k1 量纲：时间-1
11-3
（3）对于一给定反应， t 1 是一个常数，与初始浓度 a 无关
2
H + HBr → H2 + Br
Br + Br + M → Br2 + M
k[H 2 ][Br2 ] 2 r3 = [HBr] 1 + k' [Br2 ]

化学动力学

化学动力学

RT
1
k2dA 2BLRT Me
2
eEa
RT
1
A2dA2BLRTMe 2
1
A2dA2BLRM T 2
kkB hTcθ1nexp R Sm θ exp R H Tm θ
适用范围：凝聚相反应
kkB h T R pT 1nexp R Sm θ exp R H Tm θ
Carbon Dioxide Fixation into Chemicals Methyl Formate at High Yields by Surface Coupling over a Pd/Cu/ZnO Nanocatalyst
Gm θRTlnKcθ
G m θRTlnKc
cθ
n1
Gm θ RT
lnKc
cθ
n1
cθ
K n1 c
expRG Tm θ
Kc cθ 1nexpRG Tm θ
k
kBT h
K
c
kkBT h
cθ
1nexpR G Tm θ
G
m
标准摩尔反应活化Gibbs自由能变
G m θ H m θT Sm θ
kkB h Tcθ1nexp R Sm θ exp E aR T R T
kkB hTcθ1nexp R Sm θ exp R T R TE a
kkBTcθ h
1nexp R Sm θexp1R E T a
kkBTecθ h
1nexp R Sm θexp R E Ta
rk2KccAcBC
根据过渡状态理论的假设活化络合物只 进行一次非对称伸缩振动就能断裂发生 反应因此反应速率为
k2
rr K cccAcBC

4第四章 化学动力学基础-2007

4第四章 化学动力学基础-2007

2NO(g) + O2 (g) → 2NO2 (g)
r = kc ( NO
)
2
c(O2 )
2+1 2+1 2+1 2+2 1+1 1+3
( 2NO g) + 2H2 (g) → N2 (g) + H2O(g) r = kc2 ( NO) c ( H2 )
2 S2 O 8 (aq ) + 3I (aq ) →
B
2. 化学反应速率方程
r = k∏c
B
nB B
k ---反应速率系数，比速常数，其物理意义是 反应速率系数， 反应速率系数 比速常数， 各反应物的浓度均等于单位浓度时的反应速率。 各反应物的浓度均等于单位浓度时的反应速率。 k的量纲与反应级数有关，为[浓度1-n 时间-1]。 的量纲与反应级数有关， 浓度 的量纲与反应级数有关 。
t/s p / kPa 0 20 50 80 100 120 150 180 200 50.65 46.60 41.03 35.43 33.43 30.39 26.85 23.81 21.78
作图， 作 ln p~ t 作图， k1 = - m = 4.2×10－3 s-1 ×
t1/ 2
ln 2 = = 165 s k1
S2 O + 3I → 2SO + I k1 2 ① S2 O8 + I 2S2 O8 I3 (慢 ) → 3 2 ② 2S2 O8 I + I → 2SO 4 + I 2 (快) ③ I + I 2 → I3 (快)
2 8
2 4
3
二、化学反应速率的表示
1. 反应速率：——单位体积反应体系中反应进度 反应速率： 单位体积反应体系中反应进度

第八章 化学动力学

第八章 化学动力学

（1）此反应转化率达90%时，所需时间是多少？
（2）若A、B的初始浓度均为0.01mol· -3，达到同样转化率，所需时间是多少？ dm 解：初始浓度相同的二级反应。
小结： （1）化学反应速率定义与测定；反应速率与定容反应速率； （2）基元反应与质量作用定律；反应级数与反应速率常数； （3）非基元反应速率表示方法；
时间 浓度
t1 c1
t2 c2
t3 c3
t4 c4
t5 c5
t6 c6
…… ……
1、微分法： 如通过实验能得出参加反应物质浓度与反应速率关系数据，可 采用微分法：等式两边同除以各自单位后取对数：
得出上述直线关系从而得出直线斜率，即反应级数。
2、尝试法： （1）公式代入法：将各实验数据代入不同级数反应速率方程的 定积分形式中，如代入某级速率方程中得出的反应级数和反应 速率常数相同，则为几级； （2）作图法： cA-t图、ln(cA/[c]) -t图、 [c] / cA -t图、 1/ （cA /[c]） n-1 -t图哪种关系成直线，则说明是几级反应。
例：乙酸乙酯皂化反应 CH3COOC2H5 + NaOH → CH3COONa + C2H5OH (A) (B) (C) (D) 是二级反应。
A、B 的初始浓度均为 0.02 mol·dm-3，在21℃时，反应 25 min 后，取出样品， 终止反应进行定量分析，测得溶液中剩余NaOH 浓度为 0.529×10-2 mol·dm-3.
K 0 K t
t
K反 K生
(8)
(9)
将(8)、(9)两式代入(2)式即得：ln C kt ln C0
ln t kt ln 0

第六章 化学动力学基础.

第六章 化学动力学基础.

第六章 化学动力学基础首 页 习题解析本章练习本章练习答案章后习题答案习题解析 [TOP]例13-1在酸的存在下蔗糖的反应中，偏光计的读数αt 如下： t/(min)0 30 90 150 330 630 ∞ αt46.5741.0030.7522.002.75-10.00-18.75这个反应是一级反应，求反应速率常数。

解1 对一级反应，不仅反应物的浓度本身，如果有和浓度成比例的量，则可以用来代替浓度。

αt是蔗糖溶液的偏振面转过的角度，在t = 0时溶液中只存在蔗糖，在t = ∞时蔗糖应该完全消失，而在公式ln c A =ln c A0-kt 中，和c A0成比例的量是α0-α∞，和c A 成比例的量是αt -α∞，因此可以用ln(αt -α∞)=ln(α0-α∞)-kt 计算各时刻的k 。

min 100.375.1800.4175.1857.46ln min 30131-⨯=++=kmin 101.375.1875.3075.1857.46ln min 90132-⨯=++=kmin 102.375.1800.2275.1857.46ln min 150133-⨯=++=kmin 104.375.1875.275.1857.46ln min 330134-⨯=++=kmin 102.375.1800.1275.1857.46ln min 630135-⨯=+-+=kmin 102.35354321-⨯=++++=k k k k k k解2 采用作图法，以lg(αt -α∞)对t 作图，得一直线，其斜率b = -k /2.303。

t /min3090150330630αt -α∞65.32 59.75 47.50 40.75 21.50 8.75 lg(αt -α∞)1.8151.7761.6771.6101.3320.942则k = -2.303⨯b 又b = - 0.00139，所以 k = 2.303⨯0.00139 = 3.20⨯10-3min -1例13-2尿素的水解反应为CO(NH 2)2 + H 2O −→2NH 3 + CO 225︒C 无酶存在时，反应的活化能为120k J ⋅ mol -1，当有尿素酶存在时，反应的活化能降为46 k J ⋅ mol -1，反应速率为无酶存在时的9.4⨯1012倍，试计算无酶存在时，温度要升到何值才能达到酶催化时的速率？解 浓度一定时，反应速率之比也即速率常数之比KT K T K T T T T T R E 775298298K mol J 1031.8mol J 1204.9ln ln104.922211312112121212=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-⋅⋅⨯⋅=⨯-=⨯=----解得k k k k k k 12a 10)(例13-3科学工作者已经研制出人造血红细胞。

化学反应动力学基础-§1化学反应速率

化学反应动力学基础-§1化学反应速率

● §1化学反应速率●§1.1化学反应速率表示法当一个化学反应开始后，反应物的数量（或浓度）不断减少，产物的数量（或浓度）不断增加。

化学反应的速率可以用单位体积单位时间反应进度 的变化来表示。

（在考虑计量系数后，也可以用单位体积单位时间反应物的物质的量减少或产物的物质的量增加来表示。

）如果化学反应以如下计量式来表示：（假设没有副反应）0＝∑BB B ν 或 cC ＋dD —→eE ＋fFr ＝V 1dt d ξ＝B V ν1dtdn B（＝－Vc 1dt dn C ＝Ve 1dt dn E ……）注意：1、如果化学反应有副反应时，就会出现困难，所得到的数据结果是有差异的。

2、用物质的量来表示反应速率时，通常是否除于计量系数会使得的数据结果有成倍数的差异。

所以在查看化学动力学数据时，需要注意速率表示方式。

因为物质的量是广度性质，而物质的量浓度是强度性质，所以物质的量浓度更适于用来表示化学反应速率。

（B n ＝V B C ）r ＝V 1dt d ξ＝B V ν1dt dn B ＝B V ν1dt dVC B ＝B ν1dt dC B＋BB VC νdt dV对于等容反应，dV ＝0r ＝B ν1dtdC B这个式子适用于大多数的溶液反应和固定容器的气体反应如果化学反应是在固体界面上进行的气—固相间或液—固相间反应，则化学反应速率可以用单位固体界面上（或单位固体体积、或单位固体质量）单位时间反应进度的变化来表示。

r ＝A 1dt d ξ＝B A ν1dt dn B或 r ＝V 1dt d ξ＝B V ν1dtdn B或 r ＝m 1dt d ξ＝B m ν1dtdn B化学反应速率的大小会受到温度T 、压力p 、浓度B C 、介质、光、催化剂、……等各种强度性质的影响，由于反应速率表示式中就含有浓度因素，因此现在首先讨论物质浓度对反应速率的影响。

● §1.2物质浓度对化学反应速率的影响 ●§1.2.1化学反应速率方程式如果除了物质浓度以外其他影响化学反应速率的强度性质都保持不变，就可以将反应速率表示成物质浓度的函数关系：r ＝B ν1dtdC B＝f (C B )从后一个等式中，变量只有物质浓度C B 和时间t ，微分方程积分后得到物质浓度C B 与时间t 的函数关系C B ＝F (t)这两个式子都称为化学反应的速率方程式或动力学方程式，有时细分为动力学微分方程式和动力学积分方程式。

第一章动力学基础

第一章动力学基础

(2.1 - 13)
➢ 关键组分k的消耗速率：
rk
1 V
dnk dt
(2.1 - 14)
➢ 以反应程度表示的反应速率与以摩尔数表示的反应速率
之间的关系：
对于 aA bB pP sS
有 (rA ) (rB ) rP rS 1 d r
a
b
p s V dt
(2.1 - 15)
所以r rI (rk ) (2.1 -16)
2
3
33.3%
必须是反应物
2NH3
关键组分K
属பைடு நூலகம்
该组分在原料中的量按化学计
性
量方程计算能完全转化掉，即转
化率最大值为100%。
Chemical Reaction Engineering
关键组分 转化率xK
＝
nK 0 nK 100% nK 0
(2.1 - 6)
反应程度 与 转化率 的关系
结合反应程度的定义： nK nK 0 K
(2.1 - 5)
（1）ξ=f(time)； （2）ξ是一个累积量，其值恒为正； （3）ξ是以具有广度性质的量，其值与体系的量有关，若希 望其具有强度性质时，可用单位体积的反应程度来表示。
Chemical Reaction Engineering
3、 转化率
3H2
t0
2
t t
0
转化率 100%
N2 1
(rA
)
k
C C n1 n2 AB
反应动力学
包含反应级数的浓度项
反应速率常数（温度项）
Chemical Reaction Engineering
四、影响化学反应速率的温度效应

化学反应动力学的基础

化学反应动力学的基础

化学反应动力学的基础化学反应动力学是一门研究化学反应速率及其机制的科学，它不仅为我们理解反应过程提供了理论基础，同时在工业、环境科学及生物医学等多个领域都具有广泛的应用。

这篇文章将介绍化学反应动力学的基础概念、基本定律、影响因素、反应机理以及相关的实验方法，以帮助读者深入了解这一重要的科学领域。

一、化学反应速率化学反应速率是指单位时间内反应物转化为产物的量，通常用摩尔数/升/秒（mol/L·s）来表示。

为了量化化学反应速率，科学家们引入了以下几个重要概念：平均反应速率：在一个特定时间段内，反应物浓度减少或产物浓度增加的变化率。

例如，对于反应A→B，平均反应速率可以表达为：[ = - = ]瞬时反应速率：在某一时刻，反应物浓度或产物浓度变化的速率。

在数学上，它是反应速率的导数，可以用以下形式表示：[ = - = ]反应级数：反应级数是描述反应速率与各个反应物浓度之间关系的整数，比如对于双分子反应 ( A + B C )，其速率方程通常表示为：[ v = k[A]m[B]n ]其中，(k) 是速率常数，(m) 和 (n) 是分别对应于A和B的反应级数。

二、影响因素多种因素可以影响化学反应的速率，包括温度、压力、催化剂以及反应物浓度等：温度温度对化学反应速率有着显著的影响。

根据阿伦尼乌斯方程，随着温度的升高，分子运动加剧，使得反击能量提升，从而加快了反应速率。

阿伦尼乌斯方程如下所示：[ k = Ae^{-} ]其中，A 为频率因子，(E_a) 是活化能，(R) 是气体常数，(T) 是绝对温度。

反应物浓度增加反应物浓度通常会使得分子碰撞频率增加，从而提高了化学反应速率。

在许多简单的单分子和双分子反应中，这一点尤其明显。

催化剂催化剂是加快化学反应而且自身不被消费的物质。

催化剂通过降低活化能来加快反应速率。

例如，在酶促反应中，酶作为催化剂能够选择性地加快某些生物分子的转变。

压力对于气体相互作用的反应而言，增加压力会导致气体分子之间更频繁地碰撞，从而提升反应速率。

7章化学动力学基础

7章化学动力学基础
第7章 [基本要求]
化学动力学基础
1．掌握化学反应速率的基本概念及表 示方法。 2．掌握反应机理概念，掌握有效碰撞 理论，了解过渡状态理论，掌握活化 能、活化分子的概念及其意义。 3．掌握影响反应速率的因素和应用阿 伦尼乌斯公式进行有关计算。
热力学：过程的能量交换(rH)、过程 的方向(rG)、过程的限度(K) 动力学：反应速率（快慢）、反应机 理（怎样进行） 化学动力学：研究化学反应速率和反应 机理的学科。 7-1 化学反应速率
aA bB dD eE
实验测得速率方程式为：
r k[ A] [ B]
m
n
则m称为反应物A的分级数
Hale Waihona Puke n称为反应物B的分级数（m+n）为反应的级数
例1：基元反应 CO (g) + NO2 (g) = CO2 (g) + NO (g) r= k [CO ][NO2] 对CO：1级反应；对NO2：1级反应；
对lnk与1/T作图得直线.
由斜率可求出Ea
Ea 直线斜率= R
Ea =-（斜率）×R
直线的截距为lnA lnk-1/T 图
② 计算法
两组实验数据：T1时k1；T2时k2。 lnk1=
Ea RT1 RT2
+lnA
+lnA
lnk2= Ea
二式相减得：
k2 Ea T2 T1 ln k1 R T2T1
A：指前因子(单位与k相同)
对于一定条件下的给定反应，在一定温度范 围内，A、Ea为常数。 二、Ea的求算
实验测定出不同温度下对应的k值(不同温 度下单位浓度时的反应速率)。然后：
①、斜率法
Ea ln k ln A RT
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r（rate） ≡ △ni / △t （7—1） r（rate）≡ △Ci /△t （7—2）
单位：mol·L-1·t-1
2N2O5 (g)
4NO2 (g) + O2 (g)
r (N2O5) = － ΔC（N2O5） Δt
r (NO2) = － ΔC（NO2） Δt
r (O2) = ΔC（O2） Δt
lim cB dcB
t0 t dt
r = dCi/ dt
（7—3）
d indicates an infinitesimally small change，各速率表示式之 间有如下关系(以上式为例)：
2N2O5 (g)
4NO2 (g) + O2 (g)
1
-dC(N2O5) = 1
例：2N2O5(CCl4)
2N2O4 (CCl4) + O2(g)
t1= 0 s t2=300 s
c1(N2O5) = 0.200 mol·L-1 c2(N2O5) = 0.180 mol·L-1
mol L-1 3.3105 mol L-1 s-1
充满氧气的广口瓶中
铁丝变红 铁丝燃烧
恒温下，通常反应物质浓度↑，单位体积内反应分子数↑， 反应速度↑
2—1 化学反应速率方程式和速率常数 （rate equation and rate constant）
early works 1850年，wilhelmy从蔗糖水解反应得到最早的速率方程：
r = - dn/dt = k n（k为常数） r `= dc/dt = k`c（k为常数）
第7章 化学动力学基础
NO，CO
NO和CO是汽车尾气中的有毒成分， 它们能否相互反应生成无毒的N2和CO2？ 2NO (g) + 2CO(g) → N2 (g) + 2CO2 (g)
第7章 化学动力学基础
Chapter 7 Chemical kinetics foundation
化 反应方向、限度 学 能量变化
热力学－注意体系 的初始态
反 应
反应速率 反应机理
动力学－反应进行的 具体途径、所需时间
第7章 化学动力学基础
7-1 化学反应速率的概念 7-2 浓度对反应速率的影响
—速率方程式 7-3 温度对反应速率的影响
—Arrhenius方程式 7-4 反应速率理论和反应机理简介 7-5 催化剂和催化作用
7-1 化学反应速率的概念
N2O5
dt
2
7--2 浓度对反应速率的影响 —速率方程式
Dependence of rate on concentration
7.2.1 化学反应速率方程式
7.2.3 速率常数
7.2.4 反应级数
7.2.4 由实验确定反应速率方程的
简单方法—初始速率法
7.2.5 利用速率方程进行计算
铁丝Βιβλιοθήκη 酒精灯上加热7.29 105
300 1.15 0.180
6.46 105
600 2.18 900 3.11 1200 3.95 1800 5.36
0.161 0.144 0.130 0.104
5.80 105
5.21105
4.69 105
3.79 105
2400 6.5 3000 7.42 4200 8.75
① 测不同时间时的某组份浓度 ② 作C—t图→curve slope = dC(N2O5)
dt
③ r = 曲线上任一点斜率的负值
requirement：反应比较慢, 以利于浓度的测定。
瞬时速率 v 1 dC(N2O5) 1 (0.22) 0.11mol L1 min 1
ξ≡ （ni—nio）/υi = △ni /υi
1 dξ = dni
υi
dξ 1
r=
=
dni =
1
dCi
dt υi Vdt
υi Vdt
（7—5） （7—6） （7—7）
请注意化学计量数 的数符规定
1-4 Experimental determination of reaction rate
reaction rate is determined by experiments and making a drawing .
7.1.1 概述 7.1.2 平均速率与瞬时速率
7.1.1 概述
快
爆炸反应
反
中和反应
应 化
学
反
应
慢
反
钢铁生锈 食物腐败 人体衰老
应 石油的分解
废塑料的分解
被人类充分应用
不易被察觉 造成的损失巨大 希望控制速度减缓进程
希望控制速度 加快反应进程
7.1.2 平均速率与瞬时速率
1. 平均速率 某一有限时间间隔内浓度的变化量。
dC(NO2) dC(O2) =
2 dt
4 dt
dt
For common equation aA + bB = dD + eE
-dC(A) -dC(B) dC(D) dC(E)
=
=
=
dt
dt
dt
dt
（7—4）
1-3 反应进度 extent of reaction（物理化学课程继续学习）
aA + bB = dD + eE
0.084 0.068 0.044
3.04 105 2.44 105 1.59 105
5400 9.62 6600 10.17
0.028 0.018
1.03105
7800 10.53 0.012
11.2 0.0000

说明： ① 以反应物浓度减小表示加负号； ② 也可用分压的变化来表示； ③ 绝大部分化学反应是非等速的； ④ 表示式不同,数值不一定相同,但存在一定比例关系； ⑤ Δ是一个宏观改变量
2 300 s
40 C, 5.00mLCCl 4中N2O5的分解速率 ο
2N 2O5 CCl 4 2N 2O4 CCl 4 O2 g
t/s
VSTP O2 /mL cN2O5 / mol L1
/ mol L1 s1
0
0.000 0.200
r=
Lim △Ci △t→0 △t
dCi = dt
二、instantaneous rate 瞬时反应速率
instantaneous rate是Δt趋近于零时（某一瞬间）的反应速 率，又叫authentic rate真实反应速率
Lim r=
△Ci
△t→0 △t
dCi = dt
时间间隔Δt趋于无限小时的平均速率的极限。