普通化学无机化学化学反应速率
化学反应速率
化学热力学的研究局限性
化学热力学：只预测变化的可能性，不说明变
化的现实性
反应速率
Rate of reaction
✓变化能否发生 如何才能发生
✓变化的方向 ✓变化的结果
速率 进行细节
本质
化学热力学的研究局限性
rGm / kJ mol1
动力学研究表明
1 2
N2
3 2
H2
NH3
H2
• 转化速率定义为：
B
• •
SI单位：mol s1
.
def
d 1 dnB
dt vB dt
转化速率与物质的选择无关，但与化学反 应方程式的写法有关。
二、反应速率 常用单位:
对等容反应，反应速率定义为:
mol·L-1·s-1
反 化学应反速应率方与v程物de式质f V的的 写选 法择v1B有无d关关(n，dBt但/V与)
单分子反应： SO2Cl2 SO2 +Cl2 双分子反应： NO2 CO NO CO2 三分子反应： 2NO+H2 N2O+H2O
三、反应级数和反应分子数
反应级数与反应分子数的区别
• 反应级数
✓速率方程中反应物浓度的指数之
和
✓体现反应物浓度对反应速率的影
响
✓数值可以是整数、分数或零，可
以是负数
k
CH2
C2 Cl2
k 为反应速率系数
1
H2 + Br2 = 2HBr
v
k
CH2
C2 Br2
1 k CHBr
CBr2
H2 + I2 = 2HI
v k CH2 CI2
反应速率系数 k
普通化学复习要点
普通化学复习要点绪论1.化学的定义：化学是在原子和分子水平上研究物质的组成、结构和性质及其变化规律和变化过程中能量关系的科学2.化学的分支学科：无机化学：无机物有机化学：碳氢化合物及衍生物分析化学：测量和表征物理化学：所有物质系统高分子化学：高分子化合物若干新分支：环境化学、核化学等等3.化学的地位和作用：（1）是解决食物短缺问题的主要学科之一(2)化学化学继续推动材料科学发展(3)化学是提高人类生存质量和生存安全的有效保障(4)化学在能源和资源的合理开发和高效安全利用中起关键作用(5)化学是生命科学的重要支柱第1章热化学与能源1.几个基本概念(1)系统与环境系统：作为研究对象的那一部分物质和空间。
开放系统:有物质和能量交换封闭系统:只有能量交换隔离系统:无物质和能量交换环境：系统之外，与系统密切联系的其它物质和空间。
(2)相：系统中任何物理和化学性质完全相同的、均匀部分称为相。
根据相的概念，系统可分为单相（均匀）系统;多相（不均匀）系统相与相之间有明确的界面思考：O(l), H2O(g)和H2O(s)同时共存时系统1)101.325kPa，273.15K(0°C)下，H2中的相数为多少。
答：1）在此条件下，存在3相（气、液、固各一相；(s)分解为CaO (s)和CO2(g)并达到平衡的系统中的相数。
2) CaCO3答： 2）3相（气体1相，固体2相）(3)状态函数性质可分为两类：广度性质：其量值具有加和性，如体积、质量等强度性质：其量值不具有加和性，如温度、压力等。
思考：力和面积是什么性质的物理量？它们的商即压强(热力学中称为压力)是强度性质的物理量。
由此可以得出什么结论？答：力和面积都是广度性质的物理量。
结论是两个广度性质的物理量的商是一个强度性质的物理量。
(4)过程与途径系统状态发生任何的变化称为过程；实现一个过程的具体步骤称途径。
思考：过程与途径的区别设想如果你要把20 °C的水烧开，要完成“水烧开”这个过程，你可以有多种具体的“途径”：如可以在水壶中常压烧；也可以在高压锅中加压烧开再降至常压。
化学反应速率
化学反应速率化学反应速率是指化学反应中物质变化的快慢程度。
它是一个十分重要的概念，在化学领域中具有广泛的应用。
本文将从化学反应速率的定义、影响因素、实验方法以及应用等方面进行探讨。
一、化学反应速率的定义化学反应速率是指单位时间内反应物消失或产物生成的量。
通常用反应物的浓度变化来表示。
在一个反应过程中，我们可以根据反应物与时间的变化关系，确定其反应速率。
反应速率通常用公式表示为：速率= ΔC/Δt其中，ΔC表示反应物浓度的变化量，Δt表示时间的变化量。
二、影响化学反应速率的因素化学反应速率受到多种因素的影响，包括温度、浓度、催化剂和表面积等。
1. 温度：温度对反应速率有着重要的影响。
通常情况下，随着温度的升高，反应速率将增加。
这是因为高温时，反应物分子具有较高的动能，碰撞频率增加，有效碰撞的概率也就大增，因此反应速率加快。
2. 浓度：反应物浓度对反应速率也有较大的影响。
一般来说，反应物浓度越高，反应速率越快。
这是因为浓度增加会导致分子间的碰撞频率增加，从而提高反应速率。
3. 催化剂：催化剂是指可以改变反应速率但本身不参与反应的物质。
它可以提供新的反应路径，降低活化能，从而加速反应。
催化剂对化学反应的影响是十分显著的，可以大幅度提高反应速率。
4. 表面积：对于固体与液体之间的反应来说，固体的表面积对反应速率也有重要影响。
表面积越大，反应物与液体接触的面积越大，因此反应速率也会增加。
三、测定化学反应速率的实验方法测定化学反应速率的实验方法一般有色度法、质量法和体积法等。
1. 色度法：对于产物或反应物具有明显颜色的反应，可以通过测定溶液的吸光度来间接测定其浓度的变化，从而确定反应速率。
2. 质量法：对于反应物质量的变化较大的反应，可以通过称量反应物质量的变化来计算反应速率。
3. 体积法：对于气体反应，可以通过收集生成的气体体积的变化来测定反应速率。
常见的体积法有气体放大器和溶液排放器等。
四、化学反应速率的应用化学反应速率的研究对于理解和探索化学过程具有重要意义，也为许多实际应用提供了基础。
普通化学课 程 简 介
课程简介课程编码：JCB010A43课程名称：普通化学英文名称：General Chemistry周学时：4学时学分：4学分先修课程：无授课对象：一年级学生开课单位：基础部自然科学教研室授课教师：缪瑞课程简介：普通化学是高等学校工程技术专业必修的一门基础课。
本课程简明地阐述了化学基本原理和基本知识。
理论部分重视联系生产和科研实际，元素和化合物部分侧重基本知识、反应规律和重要应用的论述。
本课程的教学目的：1、学生初步掌握化学热力学、化学平衡、化学反应速率、水化学、基础电化学、近代物质结构等基本概念和基本理论。
2、培养学生运用上述理论去掌握无机化学中有关元素和化合物的基本知识。
通过对整个课程的学习提高对一般无机化学问题进行理论分析和解决的能力。
为以后学习后继课程及新理论、新实验技术打下必要的化学基础。
3、培养学生正确的学习和研究方法。
教材及参考书：1、教材：《普通化学》第五版浙江大学普通化学教研组编，高等教育出版社出版；面向21世纪课程教材；普通高等教育"九五"国家教委重点教材。
《普通化学实验》第三版浙江大学普通化学教研组编，高等教育出版社出版。
2、参考书：⑴、傅献彩主编大学化学（上、下册）北京高等教育出版社，1999。
⑵、华彤文，杨俊英，陈景祖等普通化学原理(第二版)北京北京大学出版社，1993。
⑶、严宣申，王长富普通无机化学北京大学出版社，1987。
教师教学及科研简历：缪瑞，1982年毕业于天津大学化学工程系。
曾主讲《普通化学》、《有机化学》、《化学与环保》、《环境保护概论》、《生活中的自然科学》等课程。
课程教学大纲第一部分：教学要求一、授课对象：工科类一年级本科学生。
二、先修课程：无三、学分学时分配：本课程4学分，总学时为60学时，讲课时数：46学时，实验时数：14学时。
第二部分：教学内容一、教学目的和基本要求本课程是高等学校工程技术专业必修的一门基础课。
普通化学简明地阐述了化学基本原理和基本知识。
【图文】无机化学 化学反应速率
k2 Ea 1 1 lg ( k1 2 .303 R T1 T2 反之，已知T1和T2时的k1和k2也可以计算出该反应的活化能。
注意：①改变反应温度，改变了反应中活化分子的百分数，但并没有改变反应的活化能。
②无论是吸热反应还是放热反应，升高反应温度，都会使反应速率加快，只不过是吸热反应速率加快的程度大于放热反应而已。
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3、催化剂反应速率的影响• （1）催化剂是一种能改变化学反应速率，但不改变化学平衡位置，反应前后自身的化学性质和质量都不发生变化的物质。
能加快反应速率的称为正催化剂，能减慢反应速率的称为负催化剂。
• 催化剂能改变反应速率的原因是改变了化学反应途径，降低反应的活化能，提高了反应的活化分子百分数。
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多相催化（非均相催化）• 反应物与催化剂不是同一相，催化剂自成一相。
• 多相催化反应是在催化剂表面（或相界面）上进行的（又称表面催化反应）。
• 因此，当催化剂、温度、反应物的量一定时，反应速率与反应物分散度、生成物的扩散速率、催化剂的表面积大小等因素有关。
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酶催化• 酶（其化学本质是蛋白质或复合蛋白质）在生物体内所起的催化作用。
酶催化是界于均相与多相之间的催化。
• 酶催化的特点是：选择性高、催化效率高（较一般催化剂的催化效率高106~1010）、反应条件温和。
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化学中的化学反应速率(化学知识点)
化学中的化学反应速率（化学知识点）化学反应速率是指单位时间内反应物消失或产物生成的速率。
反应速率的快慢对于化学反应的研究和应用具有重要的意义。
本文将介绍化学反应速率的定义、影响因素以及如何测定反应速率。
一、化学反应速率的定义化学反应速率是指在一定条件下，反应物消失或产物生成的速率。
一般情况下，反应速率可以通过反应物消失的速率来描述，以此来衡量反应进行的快慢。
化学反应速率可以用如下公式来表示：速率= ΔC/Δt其中，ΔC表示反应物浓度的变化量，Δt表示时间的变化量。
速率的单位可以是摩尔/升·秒（mol/L·s）、分子/升·秒（molecules/L·s）等。
二、影响化学反应速率的因素化学反应速率受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面。
1.反应物浓度：当反应物浓度增加时，反应物之间的碰撞频率增加，从而增加了反应的可能性，使得反应速率加快。
2.温度：提高温度会增加反应物的动能，使反应物之间的碰撞更加频繁且具有更高的能量。
因此，温度升高会加快反应速率。
3.催化剂：催化剂可以降低反应的活化能，使反应物更容易发生反应。
催化剂的存在可以提高反应速率，而不参与反应本身。
4.表面积：反应物的表面积越大，反应物颗粒之间的碰撞频率就越高，反应速率也会增加。
5.反应物的物理状态：气相反应相较于固相反应和液相反应具有更高的反应速率，因为气态分子之间的自由运动能带来更频繁的碰撞。
三、测定反应速率的方法测定反应速率是研究反应动力学的重要手段，常用的方法有以下几种。
1.逐点法：在反应过程中，定时取样，通过测定不同时间点上反应物消失或产物生成的量来计算反应速率。
2.连续监测法：利用分光光度计、电导计等仪器对反应过程进行实时监测，获得反应物浓度的变化曲线，从而计算反应速率。
3.消失溶液平行测定法：将相同溶液分装到多个容器中，分别对不同容器中的反应液进行逐点法测定并计算平均速率，以提高测定结果的准确性。
普通化学与无机化学常用公式
普通化学与无机化学常用公式1.定容反应热：q V = ΔU ；定压反应热：q p = ΔU p + p (V 2 – V 1)等温过程， ΔU p ≈ ΔU V ，则：ΔH – ΔU = q p – q V = p (V 2 – V 1)对于理想气体反应，有：q p – q V = n 2(g)RT – n 1(g)RT = Δn (g)RTH=U+PVθθνB m,f BB m r H H ∆=∆∑ θθνB m,B B m r s s ∑=∆θθνB m,f B B m r G G ∆=∆∑热温商: T q S r =∆ H=U+PVG = H – TS等温过程:ΔG = ΔH – T ΔS转变温度 T c (ΔG = 0)：SH T c ∆∆= Δr G m (T ) = Δr G Ɵm B )(ln )( B B νθp p RT T ∏+ln )()( m r m r Q RT T G T G +∆=∆θθθK RT T G ln )(m r -=∆)K 15.298()K 298.15(m r m r S H T c ∆∆≈根据热力学等温方程式Δr G m = Δr G m + RT lnQ 及Δr G m = -RT ln K ，合并此两式可得θK Q RT G ln m r =∆则当则当则反应逆向自发进行，0，平衡状态，0，反应正向自发进行，0，m r m r m r >∆>=∆=<∆<G K Q G K Q G K Q θθθ由于ln K = -Δr G m / RT 和∆r G m = ∆r H m - T ∆r S m 可得R S RT H K θθm r m r ln ∆+∆-=设某一反应在不同温度 T 1 和 T 2 时的平衡常数分别为K 1 和K 2 ，则) ()11(ln 2112m r 12m r 12T T T T R H T T R H K K -∆=-∆-=θθθθ 称为范特霍夫 (J. H. van’t Hoff )等压方程式。
无机化学化学反应速率PPT课件
快 慢
k[I2 ] k[I]2
k1[H2 ][I]2
[I]2
k k
[I2 ]
k1k k
[H2 ][I2 ]
k[H2 ][I2 ]
对于非基元反应，它的反应级数(jíshù)必须由实验确定。
第第1十7七页页，/共共444页4。页
小结
★ 对于(duìyú)基元反应，根据质量作用定律可直接写出其速率方程式，确定其反应级数，反应级数和 反应分子数相等
为何(wèihé)反应 速率千差万别，例爆 炸、胶片的感光、地 层深处煤和石油的形 成等？反应物如何转
变成产物？
第2第二0十页页，/共共444页4。页
第四节 反应速率理论简介
一、 碰撞(pènɡ zhuànɡ)理论
反应物分子间的相互(xiānghù)碰撞是发生化学反应的先决条件。
HI气体 T= 556K C=1.0 mol/L
例：2N2O(g) = 2N2 (g) + O2 (g) CO (g) +H2O (g) ＝ H2 (g) +CO2 (g)
(2) 非基元反应(fǎnyìng)：需两步或两步以上完成的反应(fǎnyìng)。
例：反应H2+I2=2HI是由两步组成的
① I2
2I
② H2+2I→2HI
快反应 慢反应
第1第十4四页页，/共共444页4。页
反应速率
加快（或减慢） 加快（或减慢） 加快
反应速率常数 不变
变大（或变小） 变大
第第3三3十页三页/，共共444页4。页
本章小结
1、了解化学反应速率的概念。 2、掌握质量作用定律和化学反应速率方程式。 3、理解和区分基元反应、非基元反应、反应级数、
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质量作用定律只适用于基元反应，不适用于复 杂反应。 复杂反应一般通过实验确定其速率方程和速率 常数。
15
例 303 K时，乙醛分解反应
CH3CHO( g ) CH 4 ( g ) CO( g )
反应速率与乙醛浓度关系如下： c(CH3CHO)mol·L-1 0.10 0.20 0.30 0.40 0.406 υ (mol·L-1·s-1) 0.025 0.102 0.228
8
c dc lim t 0 t dt dc/dt是浓度c对时间t的微商，是c—t曲线切 线的斜率
0.8
c(H2O2)/mol·L-1
0.4
0
20
40
t/min
60
9
80
由于反应式中化学计量数的关系，用不同物质 的浓度变化表示同一反应的速度数值不同易造 成混乱，所以现行的国际单位制建议用B的化 学计量数γ B去除dcB/dt来表示一个反应的速 率，这样对一个反应的无论选用反应系统中任 何种物质的浓度改变来表示该反应的速率，数 值均相等，对于反应：
12
4.2.2
质量作用定律和速率方程
反 bB yY zZ
在一定温度下反应速率与反应物浓度的乘积成 正比，这就是 质量作用定律。
kc ( A)c ( B)
a b
13
kc ( A)c ( B)
a b
k是速率常数，数值等于反应物的浓度均为 1mol·L-1时反应速率的值。 k值的大小由反应物的本性决定，与反应物 的浓度无关，改变温度或使用催化剂,k的数值 发生变化，速率常数 k 一般由实验测定。
1 H 2 ( g ) O2 ( g ) H 2O( I ) 2 41 K 3.76 10
反应可进行得相当完全。 但实际上，在此温度条件下H2和O2混合后，很 长时间看不出来有任何变化，即反应速率太慢。 但若改变条件，如加入催化剂，或加热、点火 则反应可以很快进行，甚至发生爆炸。
2
（1）写出该反应的速率方程 （2）求速率常数 （3）求c(CH3CHO)=0.25 mol.L-1 时的反应速 率
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解（1）设速率方程为
kc (CH 3CHO)
n
任选取两组数据代入速率方程即可求出n值， 如选1、4两组数据。
0.025mol L s k (0.10mol L ) 1 1 1 n 0.406mol L s k (0.40mol L )
影响化学反应速率的因素 1、了解浓度对反应速率的影响；理解质量作 用定律，速率方程及速率常数，反应级数 等概念。
2、了解温度对反应速率的影响；掌握阿仑尼 乌斯方程的简单应用
3、了解催化作用的原理 化学反应速率的碰撞理论和过渡态理论要点
1
根据化学热力学和化学平衡知识，可以判断一 个化学反应发生的可能性及其进行的程度，例 如在298K时
17
1
1
1 n
两式相除
0.025mol L s (0.10mol L ) 1 n ( ) 1 1 1 n 0.406mol L s (0.40mol L ) 4
1
1
1 n
1 n 25 ( ) 0.061576354 4 406 n 0.25 0.062
11
例如，反应
2 N 2O5 4 NO2 O2
是经以下三个步骤完成的
(1) N 2O5 N 2O3 O2 (慢) (2) N 2O3 NO2 NO(快)
(3) N 2O3 NO 3NO2 (快)
这三个基元反应的组合表示总反应所经历的途 径，化学反应所经历的途径称为反应机理或反 应历程。 化学动力学的重要任务就是研究反应机理，确 定反应历程，深入揭示反应的本质。
c(H2O2)/m ol·L-1 0.80 0.40
c 1 1 (mol L min ) t
40
60 80
0.20
0.10 0.050
-(0.40-0.80)/20-0=0.02 mol·L-1·min-1 -(0.20-0.40)/40-20=0.01 mol·L-1·min-1 -(0.10-0.20)/60-40=0.005 mol·L-1·min-1 -(0.05-0.10)/80-60=0.0025 mol·L-1·min-1
4
以H2O2分解反应为例：
1 H 2O2 (aq) H 2O( I ) O2 ( g ) 2
H2O2的浓度与时间关系
5
U (反应物) c / t
U ( H 2O2 ) c( H 2O2 ) / t
U (生成物) c / t
U (O2 ) c(O2 ) / t
A A B B Y Y Z Z
dc( A) dc( B) dc(Y ) dc( Z ) A dt B dt Y dt Z dt
10
4.2 浓度对化学反应速率的影响 4.2.1 反应机理
实验证明：有些反应从反应物转化为生成物， 是一步完成的，这样的的反应称为基元反应， 而大多数反应是多步完成的。这些反应称为非 基元反应或复杂反应。
6
在不同时间段反应的平均速率不同，而且在任 一时间段内，前半段的平均速率与后半段的平 均速率肯定也不同，所以反应速率U应用△t趋 于零时的瞬时速率来表示:
c dc lim t 0 t dt
7
t/min 0 20
1 H 2O2 (aq) H 2O( I ) O2 ( g ) 2
因此，研究化学反应不仅要考虑它发生的可能 性，而且要研究如何实现这个反应，研究反应 的速率和反应的机理。这是化学动力学研究的 内容。
3
4.1 化学反应速率的概念
化学反应速率（定容反应容器）通常用单位时 间内反应物或生成物的浓度变化来表示。
浓度单位常用mol·L-1,时间单位可用s、min、 h等，故反应速率的常用单位是： mol·L-1·s-1、 mol·L-1· min-1、 mol·L-1·h-1 等