第八章化学动力学基础
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化学动力学基础知识点总结
化学动力学是化学的一个分支,主要研究化学反应的速率和机理。
以下是一些化学动力学的基础知识点总结:
1. 反应速率:化学反应速率是指单位时间内反应物或生成物浓度
的变化量,可以用单位时间内反应物或生成物的摩尔数来表示。
2. 反应级数:反应级数是指化学反应速率与反应物浓度的幂次方
之间的关系。
一级反应的速率与反应物浓度的一次方成正比,二级反
应的速率与反应物浓度的二次方成正比,以此类推。
3. 活化能:活化能是指反应物分子从常态转变为能够发生化学反
应的活化态所需的能量。
活化能越高,反应速率越慢。
4. 催化剂:催化剂是一种能够加速化学反应速率而自身在反应过
程中不被消耗的物质。
催化剂通过降低反应的活化能来加速反应速率。
5. 反应机理:反应机理是指化学反应的具体步骤和过程,包括反
应物分子如何相互作用形成过渡态以及过渡态如何转化为生成物。
6. 碰撞理论:碰撞理论认为化学反应是反应物分子之间的碰撞导致的。
只有那些具有足够能量的分子在适当的取向下发生碰撞时,才能发生化学反应。
7. 阿伦尼乌斯方程:阿伦尼乌斯方程是描述反应速率与温度之间关系的经验公式。
它表明反应速率常数与温度成指数关系,活化能越高,温度对反应速率的影响越大。
8. 稳态近似:稳态近似是一种处理快速平衡反应的方法,假设反应中间物的浓度在反应过程中保持恒定。
这些是化学动力学的一些基础知识点,化学动力学在化学研究和实际应用中都有广泛的应用,例如在化学工程、药物研发、环境保护等领域。
《物理化学》高等教育出版(第五版)第八章-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第八章化学动力学(2)练习题一、判断题:1.碰撞理论成功处之一,是从微观上揭示了质量作用定律的本质。
2.确切地说:“温度升高,分子碰撞次数增大,反应速度也增大”。
3.过渡状态理论成功之处,只要知道活化络合物的结构,就可以计算出速率常数k。
4.选择一种催化剂,可以使Δr G m> 0的反应得以进行。
5.多相催化一般都在界面上进行。
6.光化学反应的初级阶段A + hv-→P的速率与反应物浓度无关。
7.酸碱催化的特征是反应中有酸或碱存在。
8.催化剂在反应前后所有性质都不改变。
9.按照光化当量定律,在整个光化学反应过程中,一个光子只能活化一个分子,因此只能使一个分子发生反应。
10.光化学反应可以使Δr G m> 0 的反应自发进行。
二、单选题:1.微观可逆性原则不适用的反应是:(A) H2 + I2 = 2HI ; (B) Cl· + Cl· = Cl2;(C) 蔗糖 + H2O = C6H12O6(果糖) + C6H12O6(葡萄糖) ;(D) CH3COOC2H5 + OH-=CH3COO-+ C2H5OH 。
2.双分子气相反应A + B = D,其阈能为40 kJ·mol-1,有效碰撞分数是6 × 10-4,该反应进行的温度是:(A) 649K ;(B) 921K ;(C) 268K ;(D) 1202K 。
3.双分子气相反应A + B = D,其阈能为50.0 kJ·mol-1,反应在400K时进行,该反应的活化焓≠∆mrH为:(A) 46.674 kJ·mol-1;(B) 48.337 kJ·mol-1;(C) 45.012 kJ·mol-1;(D) 43.349 kJ·mol-1。
化学反应动力学的基本原理和计算方法化学反应动力学是研究反应速率和反应机理的一个分支学科,对于化学反应的研究和应用具有重要意义。
本文将围绕化学反应动力学的基本原理和计算方法展开探讨。
一、反应速率常数反应速率常数是化学反应动力学的一个重要参数,是描述反应速率的数量指标。
在众多化学反应中,反应速率一般是反应物浓度的某个函数,简单化学反应可以表示为:A +B → C反应速率可以通过反应物A和B的浓度来表示:速率= k·[A]·[B],其中k就是反应速率常数。
反应速率常数受到温度等因素的影响,其中最重要的是温度。
一般情况下,反应速率常数会随着温度的升高而增加,符合阿累尼乌斯方程:ln k2/k1 = Ea/R(1/T1-1/T2),其中k1和k2分别表示温度下的反应速率常数,Ea是反应活化能,R是气体常数,T1和T2分别是两个温度。
二、反应级数反应级数是指反应物对于反应速率的影响程度,可以通过实验数据来确定。
对于多元反应,反应级数可以通过推导反应速率常数的表达式来确定。
下面举一个例子:2 NO + Cl2 → 2 NOCl通过实验数据可以确定,反应速率与[NO]和[Cl2]的浓度之积有关,因此速率表达式可以写成:速率 = k·[NO]²[Cl2]。
可以看出,这是一个三级反应,NO和Cl2的浓度的平方的乘积为3级。
该反应也可以用降解增加法求解,可以求得反应分子为4。
三、反应机理化学反应机理是指化学反应的分子层面的过程描述,可以通过实验数据来确定。
通常情况下,通过测量不同反应物浓度下的反应速率,来确定反应机理。
对于复杂反应,可以通过推导反应机理的分子层面过程来分析。
例如,对于二元反应,可以通过分步反应分析来推导反应机理。
分步反应分析方法主要是通过推算反应的每一个步骤,并确定每一个步骤的速率表达式来确定反应机理。
四、计算方法对于反应速率常数的计算,通常是在实验室中进行测量和计算。
第一章 理想气体1、理想气体:在任何温度、压力下都遵循P V=nRT 状态方程的气体。
2、分压力:混合气体中某一组分的压力。
在混合气体中,各种组分的气体分子分别占有相同的体积(即容器的总空间)和具有相同的温度。
混合气体的总压力是各种分子对器壁产生撞击的共同作用的结果。
每一种组分所产生的压力叫分压力,它可看作在该温度下各组分分子单独存在于容器中时所产生的压力B P 。
P y P B B =,其中∑=BBB B n n y 。
分压定律:∑=BB P P道尔顿定律:混合气体的总压力等于与混合气体温度、体积相同条件下各组分单独存在时所产生的压力的总和。
∑=BB V RT n P )/(3、压缩因子ZZ=)(/)(理实m m V V 4、范德华状态方程 RT b V V ap m m=-+))((2 nRT nb V Van p =-+))((225、临界状态(临界状态任何物质的表面张力都等于0)临界点C ——蒸气与液体两者合二为一,不可区分,气液界面消失; 临界参数:(1)临界温度c T ——气体能够液化的最高温度。
高于这个温度,无论如何加压 气体都不可能液化;(2)临界压力c p ——气体在临界温度下液化的最低压力; (3)临界体积c V ——临界温度和临界压力下的摩尔体积。
6、饱和蒸气压:一定条件下,能与液体平衡共存的它的蒸气的压力。
取决于状态,主要取决于温度,温度越高,饱和蒸气压越高。
7、沸点:蒸气压等于外压时的温度。
8、对应状态原理——处在相同对比状态的气体具有相似的物理性质。
对比参数:表示不同气体离开各自临界状态的倍数 (1)对比温度c r T T T /= (2)对比摩尔体积c r V V V /= (3)对比压力c r p p p /= 9、rr r c r r r c c c T Vp Z T V p RT V p Z =⋅=10、压缩因子图:先查出临界参数,再求出对比参数r T 和r p ,从图中找出对应的Z 。