基础化学课件：第七章化学反应速率
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第7章 化学动力学基础
例：有一化学反应aA+bB=C在298K时，将AB溶液按
不同浓度混合。得到下列数据。
A的初始浓度 B的初始浓度 1.0 1.0 2.0 1.0 4.0 1.0 1.0 1.0 1.0 2.0 1.0 4.0 求其速率方程? 初始速度（mol/l· s） 1.2×10-2 2.3×10-2 4.9×10-2 1.2×10-2 4.8×10-2 1.9×10-1
( H O ) C (H O ) C (H O ) v t t
2 2 2 2 2 1 2 2
作出H2O2的 c — t 的曲线，得到 0 — 40
min的平均速率：
v 0.20 0.80 0.20 0.80 0.015mol dm 3 min 1 t 40
求该反应的反应级数m+n和速度常数k?
解：由速度方程v=k[CO]m· 2]n [Cl 得：v1=k[CO]m· 2]1n v2=k[CO]m· 2]2n [Cl [Cl
n v1 [Cl 2 ]1 v2 [Cl 2 ]n 2
2 v1 1.2 10 lg lg v2 4.26 10 3 0.45 1.5 n [Cl 2 ]1 0.10 0.30 lg lg [Cl 2 ]2 0.050 v1 1.2 10 2 lg lg v3 6.0 10 3 1 m [CO ]1 0.10 lg lg [CO ]3 0.050
解：由v=k[A]m· n [B] v1=k×1m×1n=k=1.2×10-2
v2=k×2m×1n=k×2m=2.3×10-2
v1 1 1.2 10 2 1 m 2 v2 2 2.3 10 2
v4=k×1m×1n=1.2×10来自2 v5=k×1m×2n=4.8×10-2 ∴k×2n=4.8×10-2 2n=4.8×10-2/k=4=22 ∴n=2
基础化学-第七章-化学平衡cz精品PPT课件
对于气体反应，经验平衡常数一般用平衡时 各气体的分压来表示：
N2 (g) 3H2 (g) 2NH3(g)
Kc
[NH3 ]2 [N2 ][H2 ]3
Kp
( pNH3 )2 ( pN2 )( pH2 )3
aA(g) bB(g) gG(g) hH(g)
Kp
( pG )g ( pH )h ( pA )a ( pB )b
注：用[ ]代表平衡浓度，c 代表起始浓度或 未达到平衡时的浓度。
N2O4 (g) 2NO2 (g)
可用不同的方法建立这个平衡：373K
不论反应的初始浓度如何，不管反应是从 正向开始还是逆向开始，最后均达到平衡。
1. 经验平衡常数 （Kc和Kp）
在给定的温度下，不管浓度如何变化，比值
均为一个常数。
(Pa)n
若把浓度、分压均除以标准状态浓度(c)或 标准压力(p)，则得相对浓度和分压，此时平衡 常数为标准平衡常数 (K)，无单位。
aA(aq) bB(aq) gG(aq) hH(aq)
K θ ([cGθ])g ([cHθ])h ([cAθ])a ([cBθ])b
物质标准态浓度 c = 1 molL-1
Kc
[NO2 ]2 [N2O4 ]
当温度变化时，比值随之改变。
Kc的值首先取决于化学反应的性质，其次是 反应温度，与浓度、压力无关。
对于一般可逆反应：
aA bB gG hH
[G ]g [H]h Kc [A]a[B]b
Kc为给定温度T下的浓度平衡常数。
在一定温度下，可逆反应达到平衡时，生 成物的浓度的计量数为指数的幂的乘积，与反 应物的浓度的计量数为指数的幂的乘积之比为 一个常数。
2NO2 (g) N2O4 (g)
《基础化学》07化学反应速率
υ = k2 c(H2) c2(I) = k2 c(H2) K1 c (I2)
= k c(H2) c(I2)
2020/11/24
第八章 化学反应速率
28
例： CO + Cl2
COCl2
Cl2
K1
2Cl 快
反应机理 Cl2 + Cl K2
Cl3 快
Cl3 + CO k3
COCl2 + Cl 慢
反应速率由速控步决定。 v k3 cCl3 cCO
例：dc(NH3)/dt = 2.0×10-4 mol·L-1·s-1
-dc(N2)/dt = ? -dc(H2)/dt = ?
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第八章 化学反应速率
7
反应进度(extent of reaction)(ξ) 表示反应速率（rate of reaction）
def
1
dξ
V dt
1 dcB
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第八章 化学反应速率
21
经历一系列元反应才能完成的反应称为复合反应。
H2 (g) ＋I2 (g) = 2HI (g) 第一步 I2(g) 2I(g) 第二步 H2(g) ＋2I(g)= 2HI(g)
快反应 慢反应(速率控制步骤)
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第八章 化学反应速率
22
一、反应速率方程式
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第八章 化学反应速率
24
实验确定反应级数
实验序号
复合反应 aA + bB → eE + f F
起始浓度/（mol·L-1）
A
B
反应速率 /
（mol·L-1·s-1 ）
基础化学：化学反应速率
可见 kc(N2O5 )
对于一般的化学反应
aA bB yY zZ
kcA cB
α,β---反应级数 （通过实验确定其值）
k ---反应速率常数 零级反应 mol·L-1 ·s-1
一级反应
s-1
二级反应 (mol·L -1)-1 ·s-
1
• 零级反应
高压下氨在钨丝上的分解 （2NH3→N2+3H2）即为零级反应， 氨分解速率在一定条件下与气相中 氨的浓度（分压）无关。
BrO
3
aq
3H2Oaq
6H
Hale Waihona Puke aq kcBr -
cBr
O
3
cH
2
1+1+25+1+6
反应级数的意义： ① 表示了反应速率与物质的量浓度的关系； ②零级反应表示了反应速率与反应物浓度无关 k 称为反应的速率常数: ① 可理解为当反应物浓度都为单位浓度时的
1
0.0060
0.0010
7.9 107
2
0.0060
0.0020
3.2 106
3
0.0060
0.0040
1.3105
4
0.0030
0.0040
6.4 106
5
0.0015
0.0040
3.2 106
可知: = k[c(NO )]2 c(H2 )
§4 温度对反应速率的影响
反应速率方程
生成物的反应为元反应,就可以根据化学反
应计量方程式直接写出其速率方程式,
如 NOg O3g NO2g O2g 为元反应
则 kcNO cO3
《化学反应的速率与限度》-完整版课件
④在一定温度下，固体和纯液体物质，物质的量浓度为常 数，它们的反应速率被视为常数，一般不用固体或纯液体来表 示化学反应速率。
⑤比较同一个化学反应的反应速率的快慢时，应将所给的
各物质的反应速率转化成同一物质后，再比较大小。即做到“两
统一”：统一为用同一种物质表示的化学反应速率；速率单位要
统一。
二、影响化学反应速率的因素 1．内因：化学反应速率是由物质本身的性质决定的。化学 反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。若在相同条 件下，不同反应中的反应物分子中的化学键越难断裂，其反应 速率越小；反之就越大。 2．外因：(1)温度：温度越高，化学反应速率越大；温度 越低，化学反应速率越小。因此，通常我们可以采用调控温度 的办法来控制化学反应速率。例如，人们用电冰箱储存食物， 原因就是温度越低，食物的变质腐烂越慢。
二 影响化学反应速率的因素 【例 2】 下列各组反应(表中物质均为反应物)中，反应刚 开始时，放出氢气的速率最快的是( )
选 金属(块状)
项
酸的浓度及体积
反应温度 (℃)
A Mg 0.1 mol 6 mol/L 硝酸 10 mL
60
B Mg 0.2 mol 3 mol/L 盐酸 40 mL
60
C
Fe 0.2 mol 3 mol/L 盐酸 50 mL
解析 影响化学反应速率的因素除了浓度、温度、压强、 催化剂以外，光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小、溶剂 的性质等，也会对化学反应速率产生影响。
课内针对性训练
1.某一反应物的浓度是 1.0 mol·L－1，经过 10 s 后，它的浓
度变成了 0.2 mol·L－1，在这 10 s 内，它的反应速率为( )
[答案] B
[点评] 有关反应速率中，用不同物质表示同一时间段内 的同一化学反应的速率时，其速率之比等于化学反应计量数之 比。
⑤比较同一个化学反应的反应速率的快慢时，应将所给的
各物质的反应速率转化成同一物质后，再比较大小。即做到“两
统一”：统一为用同一种物质表示的化学反应速率；速率单位要
统一。
二、影响化学反应速率的因素 1．内因：化学反应速率是由物质本身的性质决定的。化学 反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。若在相同条 件下，不同反应中的反应物分子中的化学键越难断裂，其反应 速率越小；反之就越大。 2．外因：(1)温度：温度越高，化学反应速率越大；温度 越低，化学反应速率越小。因此，通常我们可以采用调控温度 的办法来控制化学反应速率。例如，人们用电冰箱储存食物， 原因就是温度越低，食物的变质腐烂越慢。
二 影响化学反应速率的因素 【例 2】 下列各组反应(表中物质均为反应物)中，反应刚 开始时，放出氢气的速率最快的是( )
选 金属(块状)
项
酸的浓度及体积
反应温度 (℃)
A Mg 0.1 mol 6 mol/L 硝酸 10 mL
60
B Mg 0.2 mol 3 mol/L 盐酸 40 mL
60
C
Fe 0.2 mol 3 mol/L 盐酸 50 mL
解析 影响化学反应速率的因素除了浓度、温度、压强、 催化剂以外，光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小、溶剂 的性质等，也会对化学反应速率产生影响。
课内针对性训练
1.某一反应物的浓度是 1.0 mol·L－1，经过 10 s 后，它的浓
度变成了 0.2 mol·L－1，在这 10 s 内，它的反应速率为( )
[答案] B
[点评] 有关反应速率中，用不同物质表示同一时间段内 的同一化学反应的速率时，其速率之比等于化学反应计量数之 比。
化学反应速率
25
二、反应级数和反应分子数
1.反应级数 速率方程式中各反应物浓度项指数之和
例： 某元反应
a A b B c C
反应级数 = a + b
1 dc(B) a b vB kc (A)c (B) B dt
反应级数可能因实验条件改变而发生变化 反应级数意义： ① 表示了反应速率与物质的量浓度的关系； ②零级反应表示了反应速率与反应物浓度无关 ③反应级数0～10…，是整数、分数。
2 HI( g ) H2 ( g ) I2 ( g )
10
有效碰撞的条件之一：
碰撞的分子需具备足够高的能量。 这样的分子称为活化分子
11
活化能Ea
Ea Ec E
Ec：活化分子具有的 最低能量
E：分子的平均能量
对于气相双分子反应： A(g) + B(g) →C(g)
v Ze
23
问题 ：
对臭氧转变成氧的反应
2O3(g) 3O2(g)
其历程为：
O3 O+O3 O2+O （快） 2O2（慢）
适合此历程的速率方程是什么？ a. kc2 (O3) c. kc(O3)2c(O2) b.kc(O3)c(O) d. kc2 (O3) c-1(O2)
24
2. 反应速率系数（k）：
cA =1mol· -1 L , cB =1mol· -1 L
反应的热效应
吸热反应
放热反应
18
影响反应速率的因素
浓度对反应速率的影响 温度对反应速率的影响 催化剂对反应速率的影响
19
第三节
浓度对反应速率的影响和速率方程
一、元反应速率方程的确定—质量作用定律 在一定温度下，元反应的反应速率与反 1.质量作用定律 应物浓度以其化学计量数的绝对值为指 数的幂的乘积成正比幻灯片 31
二、反应级数和反应分子数
1.反应级数 速率方程式中各反应物浓度项指数之和
例： 某元反应
a A b B c C
反应级数 = a + b
1 dc(B) a b vB kc (A)c (B) B dt
反应级数可能因实验条件改变而发生变化 反应级数意义： ① 表示了反应速率与物质的量浓度的关系； ②零级反应表示了反应速率与反应物浓度无关 ③反应级数0～10…，是整数、分数。
2 HI( g ) H2 ( g ) I2 ( g )
10
有效碰撞的条件之一：
碰撞的分子需具备足够高的能量。 这样的分子称为活化分子
11
活化能Ea
Ea Ec E
Ec：活化分子具有的 最低能量
E：分子的平均能量
对于气相双分子反应： A(g) + B(g) →C(g)
v Ze
23
问题 ：
对臭氧转变成氧的反应
2O3(g) 3O2(g)
其历程为：
O3 O+O3 O2+O （快） 2O2（慢）
适合此历程的速率方程是什么？ a. kc2 (O3) c. kc(O3)2c(O2) b.kc(O3)c(O) d. kc2 (O3) c-1(O2)
24
2. 反应速率系数（k）：
cA =1mol· -1 L , cB =1mol· -1 L
反应的热效应
吸热反应
放热反应
18
影响反应速率的因素
浓度对反应速率的影响 温度对反应速率的影响 催化剂对反应速率的影响
19
第三节
浓度对反应速率的影响和速率方程
一、元反应速率方程的确定—质量作用定律 在一定温度下，元反应的反应速率与反 1.质量作用定律 应物浓度以其化学计量数的绝对值为指 数的幂的乘积成正比幻灯片 31
人教版选修化学高中-化学反应速率PPT课件
-1 -1 ①北方人大量南迁，带来了劳动力和先进的生产技术；②江南地区战乱比较少，社会比较安定。
10、229年，孙权在建业（南京）称帝，吴国建立。
D
-1 -1
二、经过
则该反应在不同条件下速率快慢顺序是 元佑元年，轼以七品服入侍延和，即赐银绯，迁中书舍人，三年权知礼部贡举会大雪苦寒士坐庭中噤未能言轼宽其禁约使得尽技巡铺
思考交流 1、如何检查该装置的气密性?
2、如果没有注射器，用什么 来代替？
3、你还能根据反应速率相关的哪些变化来测 定该反应的反应速率?
测量氢气体积方法有哪些?
二、化学反应速率的实验测定
学生改进实验步骤：
1、连接实验装置 2、检查装置的气密性 3、先向两支试管中加入约2厘米的镁条，然后再向 试管中加入稀硫酸与镁条反应 4、观察收集10mLH2所用的时间
稍畜钱粮待之。徽宗立，更三大敖，遂提举玉局观，复朝奉郎。轼自元佑以来，未尝以岁课乞迁，故官止于此。建中靖国元年，卒于 常州，轼师父洵为文，既而得之于天，
杭州交警部门接连推出多项交通整治措施和系列宣传,让“礼让斑马线”更深入人心。对未礼让斑马线的机动车进行实时录像,作为处罚
结论:在同一反应中，反应速率的大小不能单纯 依据。对不让行人的司机,依法对其处以100元罚款,记3分的处罚。造成交通事故的,处200元罚款,记3分。
(1)此时A的物质的量浓度?
(2)B的平均反应速率?
(3)x的值是多少?
练习:在2A + B
3C + 4D的反应中，下列表示
该反应速率最大的是(D )
①贾生名谊洛阳人也年十八以能诵诗属书闻于郡中吴廷尉为河南守闻其秀才召置门下甚幸爱 孝文皇帝初立，闻河南守吴公治平为天下
如在N2 + 3H2 = 2NH3 中， v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2
10、229年，孙权在建业（南京）称帝，吴国建立。
D
-1 -1
二、经过
则该反应在不同条件下速率快慢顺序是 元佑元年，轼以七品服入侍延和，即赐银绯，迁中书舍人，三年权知礼部贡举会大雪苦寒士坐庭中噤未能言轼宽其禁约使得尽技巡铺
思考交流 1、如何检查该装置的气密性?
2、如果没有注射器，用什么 来代替？
3、你还能根据反应速率相关的哪些变化来测 定该反应的反应速率?
测量氢气体积方法有哪些?
二、化学反应速率的实验测定
学生改进实验步骤：
1、连接实验装置 2、检查装置的气密性 3、先向两支试管中加入约2厘米的镁条，然后再向 试管中加入稀硫酸与镁条反应 4、观察收集10mLH2所用的时间
稍畜钱粮待之。徽宗立，更三大敖，遂提举玉局观，复朝奉郎。轼自元佑以来，未尝以岁课乞迁，故官止于此。建中靖国元年，卒于 常州，轼师父洵为文，既而得之于天，
杭州交警部门接连推出多项交通整治措施和系列宣传,让“礼让斑马线”更深入人心。对未礼让斑马线的机动车进行实时录像,作为处罚
结论:在同一反应中，反应速率的大小不能单纯 依据。对不让行人的司机,依法对其处以100元罚款,记3分的处罚。造成交通事故的,处200元罚款,记3分。
(1)此时A的物质的量浓度?
(2)B的平均反应速率?
(3)x的值是多少?
练习:在2A + B
3C + 4D的反应中，下列表示
该反应速率最大的是(D )
①贾生名谊洛阳人也年十八以能诵诗属书闻于郡中吴廷尉为河南守闻其秀才召置门下甚幸爱 孝文皇帝初立，闻河南守吴公治平为天下
如在N2 + 3H2 = 2NH3 中， v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2
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练习3：反应A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(g)在
故选C。
不同情况下测得反应速率，其中反应速 12、317年，司马睿以建康（南京）为都城，建立东晋。
2.明确自觉遵守规则的要求。
（2）事情的发生、发展和结局如何；
率最快的是（ B） 后来，随着社会生产的发展，科学的进步，特别是指南针的发现，使人们的活动范围越来越大了。不少人根据自己的发现，对上面那
一、化学反应速率
1、概念
化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢 程度的。
通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成 浓度的增加来表示。 2、用某物质表示某化学反应速率的计算式：
v(B) = ⊿—c—(B-) (v只为正值，且为平均速率) ⊿t
单位： 常用mol / (L·min)或mol / (L·s)
=物质的量的变化量之比 =化学计量数之比。
练习1：反应2R(g)+5Q(g) 4X(g)+2Y(g)
在2l的密闭容器中进行，20S后，R减少了
0.04mol，则平均每分钟浓度变化正确的是
（C D
）
A R:0.08mol·l-1 B Q:0.05mol·l-1
C X:0.12mol·l-1 D Y:0.06mol·l-1
推而广之：对于反应aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g),
V(A) ︰V(B) ︰V(C) ︰V(D)
=a︰b︰c︰d
=△c(A)︰△c(B)︰△c(C)︰△c(D)
=△n(A)︰△n(B)︰△n(C)︰△n(D)
2）比较同一化学反应的速率的大小先必须统一 单位，且以一种物质为标准物质，均转化成标 准物质。（或除以各自的化学计量数，数值越 大，反应速率越大）
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v lim c dc t0 t dt
Δt → 0 时，平均速率的极限。
c (concentration)
cA cA1
A
B
vA
dcA dt
cA2
△t
t1
t2
t (time)
恒容条件下 aA+bB
dD+eE
(dcA ) : (dcB) : dcD : dcE a : b : d : e
即 dcA : dcB : dcD : dcE a : b : d : e dt dt dt dt
v /mol·L-1·min-1
0.020 0.010 0.0050 0.0025
v/mol·L-1·min-1
0.014 0.0075 0.0038 0.0019
平均速率： v
瞬时速率？
0 ~ 20 min v 0.40 0.80 0.020 mol L1 min1 20
1. 平均速率 2. 瞬时速率(instantaneous rate)
2.10
0
0
100秒末浓度/mol·L-1
1.95
0.30 0.075
试计算反应开始100秒内的平均速率。
v 1 1.95 2.10 7.5104 mol L1 s1 2 100
表7-1 室温下 H2O2 溶液分解的速率
t/min
0 20 40 60 80
c/mol·L-1
0.80 0.40 0.20 0.10 0.050
H2O( l )
～1023 年！
1 d 1 dnB 1 dcB
一、化学反应速率
V dt V Bdt B dt
单位体积内反应进度随时间的变化率或者
物质浓度随时间的改变。v/mol·L-1·s-1 等
浓度单位：mol·L-1； 时间单位：s(second)、min(minute)、h(hour)、d(day)
求：⑴速率方程 ⑵速率常数
解：⑴ 比较序号1→3实验数据
cNO不变
cH2 ,2 2 cH2 ,1 1
v2 2 v1 1
Hale Waihona Puke cH2 ,3 3 cH2 ,1 1
v3 3 v1 1
v k c(H2 ) c2 (NO)
v cH2
比较序号4→6实验数据： k 速率常数(rate constant)
∴ vA : vB : vD : vE = a : b : d : e
反应速率之比等于各反应物计量系数之比
或
v
1 a
vA
1 b
vB
1 d
vD
1 e
vE
影响化学反应速率的主要因素有：内因（反应本性） 外因（反应物浓度、温度、催化剂等）
第二节 浓度对化学反应速率的影响 （化学反应的速率方程）
一、速率方程 表示反应物浓度与反应速率之间定量关系的数学式
v c cH2 不变
cNO,5 2 cNO,4 1
v5 4 22 v4 1 1
2 NO
cNO,6 3 cNO,4 1
v6 9 32 v4 1 1
v k cH2 cN2 O
⑵ 代入任一组数据求出k 值，如第3组：
v k
cH2 cN2 O
9.56 10 3 3.00 10 3 (6.00 10 3 )2 8.85 10 4 (L2 mol 2 s1)
二、表示方法
1．平均速率(average rate)
A+B
D
变化值 总是 终态量减去始态量
v cA cB cD
At Bt Dt
例：在298K下，将2.10 mol·L-1的N2O5充入一密闭容器中，分解
反应中各物质浓度变化如下：2N2O5（g）→4NO2(g) + O2(g)
起始浓度/mol·L-1
注意：
① 只能根据实验确定反应的速率方程。 ② 反应物中有纯固体或纯液体，其浓度项不写出。
C(s) + O2(g) CO2(g) v = k·c(O2)
③ 不包括稀溶液中参与反应的溶剂的浓度项。
二、速率常数与反应级数 速率常数k与本性、温度、催化剂有关，与浓度无关。
反应级数 ( order of reaction )： 速率方程式中，各反应物浓度项的指数之和。
6.00×10-3
3
6.00×10-3
4
1.00×10-3
5
2.00×10-3
6
3.00×10-3
H2的起始浓度 /mol·L-1 1.00×10-3 2.00×10-3 3.00×10-3 6.00×10-3 6.00×10-3 6.00×10-3
起始速率
/mol·L-1·s-1 3.20×10-3 6.38×10-3 9.56×10-3 0.49×10-3 1.98×10-3 4.42×10-3
第七章 化学反应速率 教学目的与要求：
1．理解化学反应速率、元反应、活化分子、活化能、反应机制、 反应分子数、反应级数、催化剂等基本概念。
2．掌握元反应的质量作用定律及其应用。 3．了解反应速率与温度的一般关系，掌握Arrhenius方程
的各种形式及其应用。 4．理解催化剂的定义及催化剂的共同特征。
如 : 2N2O Au 2N2 O2 v k c0 (N2O)
零级反应
2H2O2 2H2O O2 v k c(H2O2)
一级反应
H2 Cl2 2HCl
1
v k c(H2) c2 (Cl2) 1.5级反应
2NO2 2NO O2 v k c2(NO2)
为什么化学平衡还会移动？ 6. 催化剂有哪些基本特点？ 7. 催化剂加快反应速率的原因是什么？
第七章 化学反应速率
Rate of chemical reaction
反应进行的快慢
化学动力学
反应能否发生 及反应的限度
化学热力学 及化学平衡
第一节 化学反应速率的表示方法
常温
H2 (g) + 1/2 O2 (g)
任一反应： aA + bB → 产物
速率方程：v = kc(A)·c(B)
α、β：反应级数，由实验确定！ k：速率常数，与浓度无关。
例7-1：在1073 K时，发生如下反应：
2NO(g) + 2H2(g) → N2(g) + 2H2O(g)
序号 NO的起始浓度
/mol·L-1
1
6.00×10-3
2
教学重点： 浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响 教学难点：过渡态理论
第七章 思考题
1. 如何表达化学反应速率？影响化学反应速率的因素有哪些？ 2. 什么是活化能？ 3. k 的物理意义是什么？k 的单位是否与反应级数有关？ 4. 温度升高化学反应速率加快的根本原因是什么？ 5. 升温或降温，可逆反应的正、逆反应速率都加快或减慢，