課件10.第7章-7.1簡(jiǎn)單級(jí)數(shù)反應(yīng)

物理化學(xué)研第7第7引化學(xué)動(dòng)力學(xué)基本原化學(xué)反應(yīng)的速反應(yīng)速率方程的積分形動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)方動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處快速反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法半經(jīng)驗(yàn)方法反應(yīng)機(jī)理與速率方單分子反應(yīng)微觀可逆性和精細(xì)平衡原理化學(xué)研究各種因素對(duì)反應(yīng)速率的影響規(guī)律的科。反應(yīng)物、產(chǎn)物、催化劑及其它物質(zhì)的濃系統(tǒng)的溫度和壓力光、電、磁等外場(chǎng)7.1引基元反應(yīng)與復(fù)合7.1引基元反應(yīng)由反應(yīng)物一步生成產(chǎn)物的反應(yīng)，沒(méi)有可用宏觀實(shí)驗(yàn)方法探測(cè)到的中間產(chǎn)物復(fù)合反應(yīng)反應(yīng)機(jī)理組合的方式或先后次序稱為反應(yīng)機(jī)理化學(xué)動(dòng)力只涉及方程的配平，使用等H2

I2

強(qiáng)調(diào)反應(yīng)是在平衡狀態(tài)，使用兩個(gè)半箭H2I2

反應(yīng)發(fā)生在某個(gè)單方向，使用單個(gè)全箭頭逆方向的反應(yīng)均 ，使用兩個(gè)全箭H2

I2

基元反應(yīng)，使用單個(gè)滿箭IH2

0

d轉(zhuǎn)化速

d1

反應(yīng)速

1V

V

(V恒定

0B0B消耗速

(V生成速

1

(V各種速率的特點(diǎn)和相互關(guān)、

——與物質(zhì)的選擇無(wú)A

P——與物質(zhì)的選擇有

/V303

1V

1dnN N

1dnH3 H3

1dnNH NH NH

3NH

2/V7.37.3反應(yīng)速率方程（動(dòng)力學(xué)方程）——在其它因素質(zhì)量作用定律：反應(yīng)速率與各反應(yīng)物的濃度的冪乘積成正比。雙分子反

=A=kcAA

=kcAcB三分子反應(yīng)

=kcA2A A

=kc2ABAB+ AB

=復(fù)合反應(yīng)冪函數(shù)型速率方

=kcc

k—速率系

,,

反應(yīng)級(jí)

n

=kccc

=kccc

k=-

非冪函數(shù)型速率方kcc 1k'c'c' k、k’—速率方程系7.4反應(yīng)速率方程的積分形間歇式反7.4反應(yīng)速率方程的積分形v

dcB,

vA

dcA,

vP

t時(shí)刻已消耗掉的A的濃度設(shè)A的初始濃度為cA0(t=0),t時(shí)刻的濃度則為x

t1

—反應(yīng)物A消耗掉一半所需的時(shí)間

aAbB速率方A

t速率方程的積分形t cA0

kA02cA02

xkA

Cl2的濃度與時(shí)間的kCl

零級(jí)反應(yīng)的特征

aAbBcA0

AA0

kAcA對(duì)t作圖是一條直線，斜率的負(fù)值

AkA具有濃度·時(shí)間1的量綱，表達(dá)為NL-3T-1A半衰期與

A0成正比

t12

A

aAbB速率方

A

kAcA速率方程的

kA A0xc 1 tkcA0

0

x}

kA

1lncA01AtcAt 一級(jí)反應(yīng)的特

aAbB

ln{cA0x}

kA

1t

1

kA

對(duì)t作圖是一條直線，斜率的負(fù)值

kAkA具有時(shí)間1的量綱，表達(dá)為T1。一級(jí)反應(yīng)半衰期與

成反比，與

t12

kA

H2O

(CH3)3

對(duì)于反

aAbB

pP

kA c若cA0時(shí)半衰期為t1/2，c’A0=2cA0c則

半衰期與初始濃度成正比，故為零級(jí)反若由cA0反應(yīng)掉cA0/2需10min，反應(yīng)掉3cA0/420min，則

t1/2與cA0無(wú)關(guān)，故為一級(jí)反若由cA0反應(yīng)掉cA0/2需10min，反應(yīng)掉3cA0/415min，則

t1/2與cA0速率方

aAbBA

c c

(cA0

x)2A

kAcA

(cA0

x)cB0 xb xbcB0

cA)b/二級(jí)反c2速率方程的積分形c2速率方程

vAkA A

c c

(cA0

x)2

1c2AAc2A

0c1 c1 1Ac kAct

tc

x x) 二級(jí)反應(yīng)（A）的特

(NH2)2kA

5.88102dm

A酸銨異構(gòu)化的A1

對(duì)t作圖是一條直線，斜率

kAkA具有濃度-1時(shí)間1的量綱，表達(dá)為L(zhǎng)3N-1T1半衰期與k和 的乘積成反比

1/

kAcA0速率方程為

ab,

cB0cA

1

cA0

kA速率方程

vA

ab,

/

a/cA/

a/ bkc2,k'bk, k'c2

A

a

cB0A

(cA0

x)(cB0x)

(cA0

x)(cB0

xt11速率方程的積分形xt11cA0

cB00

cB0

AcA0A

x

kA0

cB0(cA0x)k

(cB0x) 1A lncB0(cA0B0) B0二級(jí)反應(yīng)（D）的特

cB)或ln

/cA0cB)

cB0)對(duì)tkA的量綱與二級(jí)反應(yīng)(A)相同速率方程

A

a

cB0速率方程的積分形 aA lnB0) n

vA

c c

kA

xn速率方程的積分形x xndx tk

1kA

tn1c

xn1

n-1cA0cn級(jí)反應(yīng)的特c1-n t作圖是一條直線kA具有濃度(1-n)時(shí)間1的量綱，表達(dá)為L(zhǎng)3(n-1)N(1-n)T1A2n1A半衰期與kA和cA0的n-1次方乘積成反比。t1/

(n

cc反應(yīng)速率方程的應(yīng)例蔗糖(A)C12H

HOC O(果糖)C O(葡萄糖 HCl 驗(yàn)測(cè)得其速率方程為

kAcA，

0.0193min1為0.200moldm3為2dm320min20min解：(1)t0時(shí)，cAo=0.200mol ，代入速率方

(0.0193

(2)將t20min代入式(7–27ln{cAkAt