化学动力学总结.ppt

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1、关于化学动力学总结现在学习的是第1页，共23页反应速率及速率方程反应速率及速率方程速率方程的积分形式速率方程的积分形式速率方程的确定速率方程的确定温度对反应速率的影响温度对反应速率的影响,活化能活化能典型复合反应典型复合反应复合反应速率的近似处理法复合反应速率的近似处理法第一部分第一部分现在学习的是第2页，共23页基本定义基本定义反应速率反应速率速率方程速率方程基元反应和非基元反应基元反应和非基元反应质量作用定律质量作用定律活化分子和活化能活化分子和活化能对行反应、平行反应和连串反应对行反应、平行反应和连串反应现在学习的是第3页，共23页一一.反应速率及速率方程反应速率及速率方程d dt td

2、 dc c1 1d dt tv v1 1v vB BB BB BB Bd dn nV V def消耗速率消耗速率:d dt td dc cv vB B反反 生成速率生成速率:d dt td dc cv vB B产产 反应速率反应速率现在学习的是第4页，共23页速率方程速率方程:基元反应基元反应非基元反应非基元反应B BB BA AA AA AA AA An nn nc cc ck kd dt td dc cv v n nA Ap pn nA An n1 1c cA AA Ap pk kp pR RT Tk kR RT Td dt td dc cd dt td dp p 反应级数反应级数n=nA

3、+nB+.用气体组分的分压表示速率方程用气体组分的分压表示速率方程 n n1 1c cp pR RT Tk kk k 现在学习的是第5页，共23页二二.速率方程的积分形式速率方程的积分形式一级反应一级反应A AA AA AA AA Ac ck kc cd dc cv v 一级反应的动力学特征一级反应的动力学特征：(1)k(1)k的单位是的单位是( (时间时间-1-1) )： 例如例如 h h-1-1, min, min-1-1,s,s-1-1(2)lnC(2)lnCA A与与t t有线性关系：有线性关系： -lnC-lnCA Att(3)(3)半衰期：半衰期： t t1/21/2=ln2/k,

4、t=ln2/k,t1/21/2与与C CA0A0无关。无关。现在学习的是第6页，共23页n级反应级反应1 1) )( (n nk kt t) )c c1 1c c1 1( (1 1) )( (n n1 11 1n nA A1 1n nA A0 0 N N 级反应动力学特征级反应动力学特征: :1 1n nA A0 01 1n n1 1) )k kc c( (n n1 12 2t t1 1/ /2 2 1 1n nA Ac c1 1(1)对对t t有线性关系有线性关系1 1/ /2 2t t与与(2) 1 1n nA A0 0c c成反比。成反比。现在学习的是第7页，共23页三三.速率方程的确定

5、速率方程的确定Ct 的一系列数据的一系列数据三种方法确定n确定速率方程积分式确定速率方程积分式化学法化学法物理法物理法K微分法微分法n nA Ak kc cd dt td dc cA A 对对 取对数取对数A AA Al lg gc cn nl lg gk kd dt td dc cl lg g (作图法作图法)现在学习的是第8页，共23页积分法积分法尝试法尝试法（适用于整数级）（适用于整数级）先假定一个先假定一个n值（一般先尝试二级），故可知速率方程的积分值（一般先尝试二级），故可知速率方程的积分式数据少用代入法，数据多用作图法，如果式数据少用代入法，数据多用作图法，如果k为常数则表为常数则

6、表示假定成立示假定成立1 1n nA A0 01 1n n1 1/ /2 21 1) )k kc c( (n n1 12 2t t 半衰期法半衰期法1/ 21/ 2,0,0lg(/)1lg(/)AAttncc C C) )c cc cn n) )l lg g( ( (1 1t tt tl lg g0 0A A1 1/ /2 2 有两组实验数据有两组实验数据有多组实验数据有多组实验数据现在学习的是第9页，共23页四四温度对反应速率的影响温度对反应速率的影响,活化能活化能2 2a aR RT TE Ed dT Td dl ln nk k v v1 1a aa a, ,1 1Q Qu uE EE E

7、 阿伦尼乌斯方程阿伦尼乌斯方程现在学习的是第10页，共23页五典型复合反应五典型复合反应) )C C) )( (C Ck k( (k kd dt td dC CA Ae eA A1 11 1A A) )t tk k( (k k) )C CC CC CC Cl ln n( (1 11 1A Ae eA AA Ae eA A0 0对行反应（一级）对行反应（一级）平行反应（一级）平行反应（一级）2 2k kABC1 1k kA A2 21 1A A) )C Ck k( (k kd dt td dC C) )t tk k( (k kC CC Cl ln n2 21 1A AA A0 02 21 1C

8、CB Bk kk kC CC C（特征）现在学习的是第11页，共23页连串反应连串反应 （一级）（一级）C CB BA A2 21 1k kk kB B2 2A A1 1B BC Ck kC Ck kd dt td dC Ct tk kA A0 0A A1 1e eC CC C六复合反应速率的近似处理法六复合反应速率的近似处理法1.选取控制步骤法最最慢慢总总v vv v 现在学习的是第12页，共23页2.稳态近似法稳态近似法0 0d dt td dC C 中中间间D DC CB BA A2 21 11 1k kk kk k 3.平衡态近似法平衡态近似法D DC CB BA A2 21 11 1

9、k kk kk k （快速平衡）（快速平衡）现在学习的是第13页，共23页链反应链反应气体反应的碰撞理论气体反应的碰撞理论势能面与过渡状态理论势能面与过渡状态理论溶液中反应溶液中反应光化反应光化反应第二部分第二部分现在学习的是第14页，共23页基本定义基本定义初级过程初级过程次级过程次级过程光化学第一定律光化学第一定律光化学第二定律光化学第二定律量子效率量子效率笼罩效应笼罩效应扩散控制扩散控制反应控制反应控制活化络合物活化络合物势能面势能面碰撞数碰撞数支链反应支链反应单链反应单链反应淬灭淬灭现在学习的是第15页，共23页七链反应七链反应单链反应单链反应包括链的开始，链的传递，包括链的开始，链的

10、传递，链的阻滞链的阻滞及链的终及链的终止自由原子的浓度不易测得，故这里也可以采用稳态近止自由原子的浓度不易测得，故这里也可以采用稳态近似法导出速率方程似法导出速率方程支链反应支链反应是发生爆炸的重要原因本节讨论了温度，是发生爆炸的重要原因本节讨论了温度，压力及气体组成对爆炸反应的影响压力及气体组成对爆炸反应的影响八反应速率二理论八反应速率二理论气体反应的碰撞理论气体反应的碰撞理论B BA AA AB B2 2B BA AA AB BC CC Cu u) )r r( (r rZ Z 现在学习的是第16页，共23页) )L L( (E Ee eq qc cc c/ /R RT TE Ec c B

11、BA AA AC C( (T T) )C Ck k d dt td dC C c cc ca aE EE ER RT T2 21 1E E 碰撞理论与碰撞理论与Arrhenius方程的比较得出：方程的比较得出：过渡状态理论过渡状态理论 艾林方程的热力学表示式艾林方程的热力学表示式R RT TH HR RS S# #C C# #C Ce ee eh hk kk kC CT T 与碰撞理论比较得出：与碰撞理论比较得出：a#CERT2H现在学习的是第17页，共23页九光化学九光化学2 2A AA Ah h2 2 光化反应机理中的初级过程属于零级反应光化反应机理中的初级过程属于零级反应,其反应速其反应

12、速率与入射光强度成正比，与反应物浓度无关。率与入射光强度成正比，与反应物浓度无关。稳态法处理稳态法处理2 2A A3 32 2a a1 12 2A AC Ck kk kI Ik k2 2k kd dt td dC C 初级反应是光吸收过程与无关，次级反应具有热反应的特初级反应是光吸收过程与无关，次级反应具有热反应的特征，所以温度对它有影响，但是一般影响不大征，所以温度对它有影响，但是一般影响不大现在学习的是第18页，共23页催化作用通性催化作用通性单相催化反应单相催化反应多相催化反应多相催化反应第三部分第三部分现在学习的是第19页，共23页基本定义基本定义催化剂催化剂：加入少量就能显著加速反应

13、速率，即本身的化学性质：加入少量就能显著加速反应速率，即本身的化学性质和数量在反应前后并不改变和数量在反应前后并不改变多相催化多相催化： 反应物、产物、催化剂反应物、产物、催化剂都不在都不在同一相同一相均相催化：均相催化： 反应物、产物、催化剂反应物、产物、催化剂都处于都处于同一相同一相现在学习的是第20页，共23页（2）催化剂只能缩短达到平衡的时间，而不能）催化剂只能缩短达到平衡的时间，而不能改变平衡状态。改变平衡状态。（4）催化剂对反应的加速作用具）催化剂对反应的加速作用具有选择性有选择性（1）催化剂与催化反应，但反应终了时，催）催化剂与催化反应，但反应终了时，催化剂的化学性质和数量都不变化剂的化学性质和数量都不变催化剂的基本特征催化剂的基本特征（3）催化剂不改变反应系统的始末状态，当然也不会）催化剂不改变反应系统的始末状态，当然也不会改变反应热改变反应热现在学习的是第21页，共23页单相催化反应单相催化反应酶催化（多为液相催化）酶催化（多为液相催化）多相催化反应多相催化反应多相催化反应的基本步骤（气多相催化反应的基本步骤（气固相反应）固相反应） 表面反应动力学（表面质量作用定律）表面反应动力学（表面质量作用定律）现在学习的是第22页，共23页感谢大家观看感谢大家观看9/2/2022现在学习的是第23页，共23页