第十一章動力學(xué)課件.ppt

1、第十一章 化學(xué)動力學(xué)Chemical Kinetics,化學(xué)動力學(xué)研究濃度、壓力、溫度以及催化劑等各種因素對反應(yīng)速率的影響；,還研究反反應(yīng)的機理。,化學(xué)動力學(xué)是研究反應(yīng)速率和反應(yīng)機理的學(xué)科。,表示化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率與濃度等參數(shù)間的關(guān)系式，稱為化學(xué)反應(yīng)的速率方程式，簡稱速率方程，或稱為動力學(xué)方程。,第十一章 化學(xué)動力學(xué),11.1 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率及速率方程 11.2 速率方程的積分形式 11.3 速率方程的確定 11.4 溫度對反應(yīng)速率的影響，活化能 11.5 典型復(fù)合反應(yīng) 11.6 復(fù)合反應(yīng)的近似處理 11.7 鏈反應(yīng) 11.12 光化學(xué),11.1 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率及速率方程,基元反應(yīng),非

2、基元反應(yīng),反應(yīng)機理(歷程) 質(zhì)量作用定律,反應(yīng)分子數(shù) 速率方程的一般形式,反應(yīng)級數(shù),11.1 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率及速率方程11.1.1反應(yīng)速率的定義,某反應(yīng)的化學(xué)計量式,反應(yīng)進度的定義式為：,轉(zhuǎn)化速率 的定義為：,無論選哪個組分，,若dt=0.01s,dnB: -0.02mol -0.06mol 0.04mol,11.1 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率及速率方程11.1.1反應(yīng)速率的定義 （1）反應(yīng)速率的定義,化學(xué)反應(yīng)速率定義：,對于恒容反應(yīng)，體積V為常數(shù),單位時間濃度的改變,除以計量數(shù),11.1 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率及速率方程11.1.1反應(yīng)速率的定義（2）反應(yīng)物的的消耗速率，產(chǎn)物的生成速率,A的消耗速率

3、,Z的生成速率,在同一瞬時，各組分的速率不相同，符合計量比的關(guān)系。,11.1.1反應(yīng)速率的定義 （3）反應(yīng)速率與各組分的生成速率或消耗速率的關(guān)系,11.1 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率及速率方程11.1.2基元反應(yīng)和非基元反應(yīng),化學(xué)反應(yīng)過程中的每一步反應(yīng)，就是一個基元反應(yīng)。,以上每一步都是基元反應(yīng)。基元反應(yīng)為組成一切化學(xué)反應(yīng)的基本單元,化學(xué)計量式,反應(yīng)機理:,反應(yīng)機理（或反應(yīng)歷程）指該反應(yīng)是由哪些基元反應(yīng)組成的。,通常所寫的化學(xué)反應(yīng)方程式,絕大多數(shù)是計量方程,表示各組分的計量關(guān)系,不是反應(yīng)機理,不是基元反應(yīng).,11.1 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率及速率方程11.1.3基元反應(yīng)的速率方程質(zhì)量作用定律,基元反應(yīng)速率

4、方程式中各反應(yīng)物分子個數(shù)之和稱為反應(yīng)分子數(shù)。,A 產(chǎn)物,(1) 單分子分解反應(yīng)或異構(gòu)化反應(yīng)的基元反應(yīng),活化分子即高能分子。只有活化分子才能夠發(fā)生反應(yīng)。 活化分子的數(shù)目在所有分子中所占比例是定值。 所以單位體積內(nèi)反應(yīng)物的個數(shù)越多(CA越大)，活化分子的數(shù)目就越多，則單位時間發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)物的分子數(shù)就越多, 即反應(yīng)物的消耗速率與反應(yīng)物濃度成正比。,該反應(yīng)的分子數(shù)為一,也稱單分子反應(yīng),11.1 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率及速率方程11.1.3基元反應(yīng)的速率方程質(zhì)量作用定律,(2)雙分子反應(yīng)可分為：,A+B 產(chǎn)物,A+A 產(chǎn)物,兩個分子間要發(fā)生反應(yīng)，必須碰撞。 所以反應(yīng)速率與單位時間、單位體積內(nèi)的碰撞次數(shù)成正

5、比。 而單位時間、單位體積內(nèi)的碰撞次數(shù)與發(fā)生碰撞的分子的 濃度之乘積成正比。 所以，反應(yīng)物A的消耗速率與發(fā)生碰撞的分子的濃度之乘 積成正比。,11.1 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率及速率方程11.1.3基元反應(yīng)的速率方程質(zhì)量作用定律,基元反應(yīng)的速率與各反應(yīng)物濃度的冪乘積成正比，其中各濃度的方次為該組分的分子個數(shù)。這就是質(zhì)量作用定律。,k稱為速率常數(shù),可以看成反應(yīng)物濃度為單位值時的反應(yīng)速率。k與化學(xué)反應(yīng)種類(本性)有關(guān),與溫度有關(guān)。當(dāng)化學(xué)反應(yīng)的種類與溫度都確定時,k為定值，與反應(yīng)物的濃度無關(guān)。,（3）對于基元反應(yīng)：,aA + bB + 產(chǎn)物,速率方程：,不同化學(xué)反應(yīng)的k的值不同,k大表示該反應(yīng)是快反應(yīng)。,

6、基元反應(yīng)的分子數(shù)a+b+只能為1,2,3。,第十一章 化學(xué)動力學(xué)Chemical Kinetics,11.1 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率及速率方程 1. 反應(yīng)速率的定義 2.基元反應(yīng)和非基元反應(yīng) 3.基元反應(yīng)的速率方程質(zhì)量作用定律,基元反應(yīng)的速率與各反應(yīng)物濃度的冪乘積成正比，其中各濃度的方次為該組分的分子個數(shù)。,質(zhì)量作用定律只適用于基元反應(yīng)； 對于非基元反應(yīng)，只有分解成若干基元反應(yīng)時，才能對每個基元反應(yīng)逐個運用質(zhì)量作用定律。,分別為： 單，三，雙分子反應(yīng)，,為計量方程式,沒有反應(yīng)分子數(shù),反應(yīng)機理,計量方程,在反應(yīng)機理中，若一個物質(zhì) 同時出現(xiàn)在多個基元反應(yīng)中， 則該物質(zhì)的凈速率是幾個基 元反應(yīng)的速率的總

7、和。,第十一章 化學(xué)動力學(xué)Chemical Kinetics,11.1 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率及速率方程 1. 反應(yīng)速率的定義 2.基元反應(yīng)和非基元反應(yīng) 3.基元反應(yīng)的速率方程質(zhì)量作用定律 4.化學(xué)反應(yīng)的速率方程的一般形式，反應(yīng)級數(shù),11.1 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率及速率方程11.1.4化學(xué)反應(yīng)的速率方程的一般形式，反應(yīng)級數(shù),化學(xué)計量方程,該式稱為速率方程。nA和nB分別稱為A和B的反應(yīng)分級數(shù)，量綱為一。反應(yīng)總級數(shù)（簡稱反應(yīng)級數(shù)）n=nA+nB。,k的單位為（molm-3)1-ns-1,對于非基元反應(yīng)，不能對化學(xué)計量式應(yīng)用質(zhì)量作用定律。 nA,nB是由實驗數(shù)據(jù)得出的。,第十一章 化學(xué)動力學(xué)Chemic

8、al Kinetics,11.1 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率及速率方程 1. 反應(yīng)速率的定義 2.基元反應(yīng)和非基元反應(yīng) 3.基元反應(yīng)的速率方程質(zhì)量作用定律 4.化學(xué)反應(yīng)的速率方程的一般形式，反應(yīng)級數(shù),k的單位為（molm-3)1-ns-1,同一個化學(xué)反應(yīng)中，不同組分的速率之比等于計量數(shù)之比。則各組分的速率常數(shù)之比也等于計量數(shù)之比。,各組分的速率之比:,v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2,對于非基元反應(yīng), 有一級、二級、三級反應(yīng)； 也有零級、分數(shù)級如1/2級、3/2級等反應(yīng)； 甚至速率方程中還會出現(xiàn)產(chǎn)物的濃度項。,該反應(yīng)無法說出總級數(shù),該反應(yīng)總級數(shù)n=1.5,11.1 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率及

9、速率方程11.1.5氣相反應(yīng)用分壓代替濃度表示的速率方程,kp的單位為Pa1-ns-1。,還可以表示為：,第十一章 化學(xué)動力學(xué) 11.2速率方程的積分形式,速率方程的微分形式,積分形式即cA與t的函數(shù)關(guān)系式： 反應(yīng)進行到某一時刻t，反應(yīng)物濃度CA為多少？,11.2速率方程的積分形式 11.2.1零級反應(yīng)速率方程的積分式,A 產(chǎn)物,速率常數(shù)k：單位時間內(nèi)CA的減少量，其單位與A相同，,特點：隨反應(yīng)進行，CA減小。由于速率不變，是勻速反應(yīng)，所以CA隨t線性地減小。,該直線的斜率為零級反應(yīng)速率常數(shù)的負值,11.2速率方程的積分形式 11.2.1零級反應(yīng)速率方程的積分式,11.2速率方程的積分形式 1

10、1.2.1零級反應(yīng)速率方程的積分式,半衰期：反應(yīng)物反應(yīng)掉一半所需要的時間,零級反應(yīng)的半衰期正比于反應(yīng)物的初濃度，反比于速率常數(shù)。,初濃度減半，所以t1/2=0.5 t1/2,第十一章 化學(xué)動力學(xué) 11.2速率方程的積分形式,11.2.1零級反應(yīng)速率方程的積分形式,第十一章 化學(xué)動力學(xué)Chemical Kinetics,11.2速率方程的積分形式 11.2.1零級反應(yīng)速率方程的積分形式 11.2.2一級反應(yīng)速率方程的積分形式,11.2速率方程的積分形式 11.2.2一級反應(yīng)速率方程的積分式,反應(yīng) A 產(chǎn)物,k:單位時間內(nèi)反應(yīng)物A反應(yīng)掉的分數(shù),特點：隨反應(yīng)進行，CA減小,速率減小,開始階段CA迅速

11、減小，然后緩慢減小，當(dāng)CA足夠小時， CA幾乎不隨時間改變。,11.2速率方程的積分形式 11.2.2一級反應(yīng)速率方程的積分式,或,或,圖11.2.2 一級反應(yīng)的直線關(guān)系,11.2速率方程的積分形式 11.2.2一級反應(yīng)速率方程的積分式,某一時刻反應(yīng)物A反應(yīng)掉的分數(shù)稱為該時刻A的轉(zhuǎn)化率xA,11.2速率方程的積分形式 11.2.2一級反應(yīng)速率方程的積分式,一級反應(yīng)的半衰期與反應(yīng)物的初始濃度無關(guān),t1/2,一級反應(yīng)的半衰期與反應(yīng)物的初始濃度無關(guān)。,一級反應(yīng)的動力學(xué)曲線CA-t,第十一章 化學(xué)動力學(xué)Chemical Kinetics,11.2速率方程的積分形式 1.零級反應(yīng)速率方程的積分形式 2.

12、一級反應(yīng)速率方程的積分形式,11.2速率方程的積分形式 11.2.2一級反應(yīng)速率方程的積分式,例：質(zhì)量為210的钚Bu的同位素進行放射反應(yīng)，經(jīng)過14天后, 同位素的活性降低了6.85%, 求：Bu210的蛻變常數(shù)和半衰期。并求經(jīng)過多長時間分解90%?,解：活性降低即反應(yīng)物反應(yīng)掉了。 將xA=0.0685，t =14天代入下式 得k = 0.00507 天-1，因此 將xA=0.90, k = 0.00507 天-1代入下式 得 t = 908 day,例11.2.1 N2O5在惰性溶劑四氯化碳中的分解反應(yīng)是一級反應(yīng),分解產(chǎn)物NO2和N2O4都溶于溶液中，而O2則逸出，在恒溫恒壓下，用量氣管測定

13、O2的體積，以確定反應(yīng)的進程。 在40時進行實驗。當(dāng)O2的體積為10.75 cm3時開始計時（t = 0）。當(dāng)t = 2400 s時，O2的體積為29.65 cm3，經(jīng)過很長時間，N2O5分解完畢后(t = )，O2的體積為45.50 cm3。試根據(jù)以上數(shù)據(jù)求此反應(yīng)的速率常數(shù)和半衰期。,第五版P518,各不同t時，N2O5，O2(g)的物質(zhì)的量及O2(g)的體積如下,解：,以A代表N2O5，Z代表O2(g),在40時進行實驗。當(dāng)O2的體積為10.75 cm3時開始計時（t = 0）。當(dāng)t = 2400 s時，O2的體積為29.65 cm3，經(jīng)過很長時間，N2O5分解完畢后，O2的體積為45.5

14、0 cm3。試根據(jù)以上數(shù)據(jù)求此反應(yīng)的速率常數(shù)和半衰期。,A代表N2O5，Z代表O2(g),在40時進行實驗。當(dāng)O2的體積為10.75 cm3時開始計時（t = 0）。當(dāng)t = 2400 s時，O2的體積為29.65 cm3，經(jīng)過很長時間，N2O5分解完畢后(t = )，O2的體積為45.50 cm3。試根據(jù)以上數(shù)據(jù)求此反應(yīng)的速率常數(shù)和半衰期。,第十一章 化學(xué)動力學(xué)Chemical Kinetics,11.1 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率及速率方程 11.2速率方程的積分形式 1.零級反應(yīng)速率方程的積分形式 2.一級反應(yīng)速率方程的積分形式 3.二級反應(yīng)速率方程的積分形式,11.2.3二級反應(yīng)速率方程的積分

15、形式 (1)只有一種反應(yīng)物的情況： aA 產(chǎn)物,m3mol1s1,11.2.3二級反應(yīng)速率方程的積分形式(1)只有一種反應(yīng)物的情況： aA 產(chǎn)物,圖11.2.3 二級反應(yīng)的直線關(guān)系,11.2.3二級反應(yīng)速率方程的積分形式(1)只有一種反應(yīng)物的情況： aA 產(chǎn)物,11.2.3二級反應(yīng)速率方程的積分形式(1)只有一種反應(yīng)物的情況： aA 產(chǎn)物,半衰期,二級反應(yīng)的半衰期與反應(yīng)物的初始濃度成反比,t1/2,二級反應(yīng)的半衰期與反應(yīng)物的初始濃度成反比。,t1/2,CA,t,零級,一級,二級,v=kCAn: n越大,CA對v的影響程度越大。 n=0: CA對v無影響,隨反應(yīng)進行,CA減小,而v不變,為直線;

16、 n=1,2: CA對v有影響,隨反應(yīng)進行,CA減小,v也減小,且二級反應(yīng)的速率迅速減小,曲線的斜率迅速減小;,11.2.3二級反應(yīng)速率方程的積分形式(2)當(dāng)反應(yīng)物為兩種時的情況： aA + bB 產(chǎn)物,兩反應(yīng)物的初濃度之比等于計量數(shù)之比:cB,0/b=cA,0/a， 則任一時刻濃度之比等于計量數(shù)之比:cB/b=cA/a。于是有,或,積分結(jié)果與一種反應(yīng)物時相同：,11.2速率方程的積分形式,3.二級反應(yīng)速率方程的積分形式 (1)只有一種反應(yīng)物 aA 產(chǎn)物 (2)有兩種反應(yīng)物 aA + bB 產(chǎn)物 初濃度之比等于計量數(shù)之比:cB,0/b=cA,0/a,m3mol1s1,11.2速率方程的積分形式

17、,1.零級反應(yīng)速率方程的積分形式 2.一級反應(yīng)速率方程的積分形式 3.二級反應(yīng)速率方程的積分形式 4.n級反應(yīng)速率方程的積分形式,11.2.4 n級反應(yīng)速率方程的積分式,一種反應(yīng)物 aA 產(chǎn)物,或多個反應(yīng)物,初濃度之比符合化學(xué)計量比, 則任意時刻,它們的濃度之比符合化學(xué)計量比：,aA + bB +cC產(chǎn)物,11.2.4 n級反應(yīng)速率方程的積分式,n=1時，為一級反應(yīng)積分式,n1時，積分,得,11.2.4 n級反應(yīng)速率方程的積分式,整理得：,代入,11.2速率方程的積分形式,4.n級反應(yīng)速率方程的積分形式(n1) 有一種反應(yīng)物,或多個反應(yīng)物,初濃度之比符合化學(xué)計量比,第十一章 化學(xué)動力學(xué)Chem

18、ical Kinetics,11.1 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率及速率方程 11.2速率方程的積分形式 11.3 速率方程的確定,11.3 速率方程的確定,對于化學(xué)反應(yīng) aA+bB+產(chǎn)物,多個反應(yīng)物,初濃度之比符合化學(xué)計量比,則任意時刻,它們的濃度之比符合化學(xué)計量比，則有:,11.3 速率方程的確定,為了確定反應(yīng)物A的分級數(shù)，可使cA,0cB,0，隨著反應(yīng)的進行，cA逐漸減小，而cBcB,0，基本不變,同理若要求反應(yīng)物B的分級數(shù)，可使cA,0cB,0，有:,物理法:為確定乙酸乙脂皂化反應(yīng)的級數(shù),每隔五分鐘測定系統(tǒng)的電導(dǎo)率,以確定反應(yīng)物濃度與時間的關(guān)系,測定不同時刻反應(yīng)物濃度的方法：,化學(xué)法:如,為確定

19、H2O2分解反應(yīng)的級數(shù),每隔五分鐘用KMnO4滴定H2O2測其濃度隨時間的變化,11.3 速率方程的確定,11.3 速率方程的確定11.3.1 微分法,得到一直線，直線的斜率為n,截距為lgk,11.3 速率方程的確定11.3.1 微分法,在CA-t曲線上做某CA時曲線的切線，此切線的斜率的負值 即-d CA /dt。,求各CA對應(yīng)的A的消耗速率 -dCA/dt,用以下方法:,有時產(chǎn)物對反應(yīng)速率也有影響，為了排除產(chǎn)物的干擾，常采用初始濃度（速率）法。,取若干套cA-t數(shù)據(jù)，繪出若干條cA-t曲線。在每條曲線的初濃度CA0處求初速率-d CA0 /dt 。,反應(yīng)剛開始,還沒生成產(chǎn)物,逆反應(yīng)的速率

20、為零,所以對正反應(yīng)的速率沒有影響,例11.3.1 氣體1，3-丁二烯在較高溫度下能進行二聚反應(yīng)：2C4H6(g)C8H12(g) 將1，3-丁二烯放在326C的容器中，不同的時間測的系統(tǒng)總壓p如下：,實驗開始時（t=0），1， 3-丁二烯在容器中的壓力是84.25 kPa。求:(1)反應(yīng)級數(shù)；（2）速率常數(shù)。,解：（1）以A代表1，3-丁二烯。因題給實測數(shù)據(jù)為總壓p，故先要求出1，3-丁二烯的分壓pA與總壓p的關(guān)系。,2C4H6(g)C8H12(g) t=0 pA,0 0 p0=pA,0 t=t pA,故得 pA=2ppA,0 將不同時刻 t 測得的總壓p代入上式，求得各該時刻1，3-丁二烯的

21、分壓pA，列于下表的第二行。,表11.3.1 微分法氣相1，3-丁二烯二聚反應(yīng)動力學(xué)參數(shù),求平均速率,若想更精確,就求瞬時速率,此處采用分壓表示速率方程：,微分法求氣相1，3-丁二烯二聚反應(yīng)的反應(yīng)級數(shù),由此直線上取兩點（1.500，0.760） （1.900，0.045）,n=(0.045+0.76)/(1.9-1.5)=2.01=2,（2）求速率常數(shù),前面已經(jīng)確定了級數(shù)是二級反應(yīng)，為了更準(zhǔn)確求k，不用微分法，而是：,以1/pA(表中第8行數(shù)據(jù)）對t作圖,由直線上兩點 （0，1.19510-2） （120，3.25010-2) 求得直線的斜率,11.3 速率方程的確定,1. 微分法 求各CA對

22、應(yīng)的-dCA/dt: 在CA-t曲線上做各點切線， 此切線的斜率的負值即-d CA /dt。 做 lg(- d CA /dt)-lg CA 圖: n=斜率,k=10截距,11.3 速率方程的確定,1. 微分法 2. 嘗試法,嘗試法又叫試差法。就是看某一化學(xué)反應(yīng)的cA與t之間的關(guān)系適合于哪一級數(shù)的動力學(xué)積分式，從而確定該反應(yīng)的反應(yīng)級數(shù)。 嘗試法的優(yōu)點是若一次選準(zhǔn)級數(shù)，則代入時k值基本不變，作圖時直線關(guān)系較好，而且可求出k值；缺點是若初試不準(zhǔn)，則需要嘗試多次，方法繁雜，而且數(shù)據(jù)范圍不大時，不同級數(shù)往往難以區(qū)分。嘗試法一般適用于整數(shù)級。,例11.3.2 利用例11.3.1所列氣相1，3-丁二烯二聚反

23、應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)，應(yīng)用嘗試法確定反應(yīng)級數(shù)。,解：例11.3.1中已從實測不同時刻t的總壓p求出該時刻反應(yīng)物的分壓pA。這里用計算法按一、二、三級反應(yīng)積分式,可見，kp2基本不變，所以為二級反應(yīng)。,11.3 速率方程的確定,1. 微分法 2. 嘗試法 適用于確定整數(shù)級0、1、2、3級, 看cA與t之間的關(guān)系適合于哪一級數(shù)的動力學(xué)積分式。,11.3 速率方程的確定,1. 微分法 2. 嘗試法 3.半衰期法,對同一化學(xué)反應(yīng)，不同初始濃度cA,0、cA,0所對應(yīng)的半衰期分別為t1/2、t1/2，,半衰期法確定反應(yīng)級數(shù)的依據(jù)是化學(xué)反應(yīng)的半衰期和反應(yīng)物初始濃度之間的關(guān)系與反應(yīng)級數(shù)有關(guān)。,此為半衰期的 計算法,

24、11.3 速率方程的確定,1. 微分法 2. 嘗試法 3.半衰期法 (1)計算法,11.3 速率方程的確定,1. 微分法 2. 嘗試法 3.半衰期法 (2)做圖法 n=1-斜率,第16周星期四主要內(nèi)容,阿侖尼烏斯方程 基元反應(yīng)的活化能的意義，反應(yīng)熱與活化能的關(guān)系,第十一章 化學(xué)動力學(xué)Chemical Kinetics,11.1 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率及速率方程 11.2 速率方程的積分形式 11.3 速率方程的確定 11.4 溫度對反應(yīng)速率的影響，活化能,研究溫度對反應(yīng)速率的影響，就是研究溫度對反應(yīng)速率常數(shù)的影響，也就是找出速率常數(shù)k隨溫度T變化的常數(shù)關(guān)系。,11.4 溫度對反應(yīng)速率的影響，活化能

25、11.4.1 阿倫尼烏斯方程,微分式,Ea為活化能，為正值，單位為Jmol-1,lnk隨T的變化率與活化能Ea成正比：Ea越高，隨T升高， 反應(yīng)速率增加越快；即反應(yīng)速率對溫度越敏感。 若同時存在幾個反應(yīng)，高溫對活化能高的反應(yīng)有利，低溫 對活化能低的反應(yīng)有利。常選擇適宜溫度加速主反應(yīng)，抑制 付反應(yīng)。,定積分式,不定積分式,A稱為指數(shù)前因子或指前因子,或,阿侖尼烏斯方程適用于：基元與非基元反應(yīng)，當(dāng)溫度變化 范圍不大時。,例11.4.1 一般化學(xué)反應(yīng)的活化能為40-400 kJmol-1,多數(shù)在50-250 kJmol-1之間。 （1）若活化能為100 kJmol-1,試估算溫度由300K上升10K

26、和由400K上升10K時，速率常數(shù)k各增大多少倍。設(shè)指前因子A相同。 （2）若活化能為150 kJ mol-1，作同樣計算。 （3）將計算結(jié)果加以對比，說明原因。,解：,（1）若活化能為100 kJmol-1,試估算溫度由300K上升10K時， 速率常數(shù)k各增大多少倍。設(shè)指前因子A相同。,活化能相同，溫度的升高值相同，原始溫度高的，速率常數(shù)增加較少。這是因為lnk隨T的變化率與T2成反比。,與Ea低的反應(yīng)相比，Ea高的反應(yīng)，在同樣的原始溫度下，升高同樣的溫度，k增加的更多。這是因為Ea高的反應(yīng)對溫度更敏感一些。,例11.4.2 若反應(yīng)1與反應(yīng)2的活化能Ea,1、Ea,2不同，指前因子A1、A2

27、相同，在T=300K下，Ea,1-Ea,2=5 kJmol-1，求反應(yīng)速率常數(shù)之比k2/k1；,解:,Ea相差5KJ/mol,k相差6-7倍，可見Ea對反應(yīng)速率的影響之大。催化劑能夠加速反應(yīng)，就是降低了反應(yīng)的活化能。,11.4 溫度對反應(yīng)速率的影響，活化能,1. 阿倫尼烏斯方程,Ea越高,反應(yīng)速率對溫度越敏感。,11.4 溫度對反應(yīng)速率的影響，活化能,阿倫尼烏斯方程 基元反應(yīng)的活化能的意義,基元反應(yīng)：,兩HI分子靠近，形成H-H鍵，原來的H-I鍵斷開，生成H2 和2I。但兩個HI分子靠近時，H與H之間有斥力、H與I 之間有引力，因此HI 必須有足夠高的能量克服這些阻力， 才能起反應(yīng)。,有足夠能量的分子稱為活化分