上大 无机化学B 第八章化学反应速率

解：由v=k[A]m· [B]n v1=k×1m×1n=k=1.2×10-2
v2=k×2m×1n=k×2m=2.3×10-2
v1 1 1.2 10 1 m 2 v2 2 2.3 10 2
v4=k×1m×1n=1.2×10-2 v5=k×1m×2n=4.8×10-2 ∴k×2n=4.8×10-2 2n=4.8×10-2/k=4=22 ∴n=2
浓度的变化 C CB B 反应速度 即：VB VB 变化所需的时间 t t
2018年11月10 日7时10分
例1 某给定温度下,在密闭容器中氮气与氢气反应 生成氨,各物质变化浓度如下: N2 + 3H2 2NH3 起始 (mol/L) 1.0 3.0 0 3秒后浓度(mol/L) 0.7 2.1 0.6 计算该反应速度。 解: (0.7 1.0)
C B nB V
常选用参加反应的某物质 B 表示反应速率,恒容时，
dC B vB dt
v
| B |
vB
2018年11月10 日7时10分
8-2 浓度对反应速率的影响
大量实验事实告诉我们，在一定温度下， 增加反应物的浓度，可以增大反应速率。 例：物质在纯 02 中燃烧要比在空气中燃烧 快，因为空气中02是21％。
3 (2.1 3.0) vH 2 0.3(mol L-1 s -1 ) 3 (0.6 0) vNH 3 0.2(mol L-1 s -1 ) 3
vN 2
0.1(mol L-1 s -1 )
vN 2 1

vH 2 3

vNH 3 2
2018年11月10 日7时10分
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
2018年11月10 日7时10分
（４）在基元反应中 x+y = 反应级数 = 系数；
在非基元反应中一般 x+y 反应级数 系数。 反应级数可有整数、有０、也可有分数、负数。
2018年11月10 日7时10分
8-2-2 质量作用定律的应用
例2：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。
2018年11月10 日7时10分
V k[ NO2 ][CO]
［ ］表示浓度，ｋ为比例常数，通常称为速
再如：
2 NO2 2 NO O2
V k[ NO2 ]
2
2
2 NO O2 2NO2
V k[ NO] [O2 ]
归纳之可有：
xA yB gG dD
8-1 化学反应速率的表示 化学反应速度是用单位时间内反应物浓度的减少 所谓化学反应速率（V）指在一定条件下，某 -1· -1、 或生成物浓度的增加来表示的 : 单位用 mol· L s 化学反应的反应物质转变为生成物的速率。 mol· L-1· min-1、mol· L-1· h-1。
B若为反应物则 CB < 0， 取 “-”号； B若为生成物则 CB > 0， 取 “+”号。
2
即:m=1
2018年11月10 日7时10分
例：制备光气反应按下式进行 CO+Cl2===COCl2
实验测得下列数据：
实验顺序 1 2 3 4 初浓度（mol/L） 初速度（ mol· L-1· s-1 ） CO Cl2 0.10 0.10 1.2×10-2 0.10 0.050 4.26×10-3 0.050 0.10 6.0×10-3 0.050 0.050 2.13×10-3
V k[ A] [ B]
x
y
上式即为质量作用定律表示式。
2018年11月10 日7时10分
二、反应级数和方程式系数
（１）上式中 x+y 为反应级数。通常可有一级、
二级、三级反应，但没有四级及其以上的反应。
（２）简单反应就是一步反应，又称基元反应；复
杂反应就是多步反应，又称非基元反应。
（３）质量作用定律只适用于基元反应。
反应速率（ v ）与反应物浓度之间有什 么定量关系？
2018年11月10 日7时10分
8-2-1 质量作用定律
一、定义：反应速度和浓度的定量关系为：在简 单反应中反应速度与反应物浓度系数次方的乘积
成正比。例如有反应：
NO2 CO NO CO2
则有： 度常数。
ｋ不随浓度变化，它是温度的函数。不同 的反应ｋ值不同，同一反应ｋ值相同。
瞬时速度 定义：单位体积的反应系统中，反应进度随 时间的变化率，用符号v表示。 对于反应 e E + f F === g G + r R
d 因为，
dnB
1 d v V dt
B
1 dnB ， 所以 v B Vdt
1 dCB v B dt
对于液相反应和恒容气体反应，系统体积一定，
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v=k[CO]· [Cl2]3/2 即
m+n=2.5
对CO为一级
Baidu Nhomakorabea
对Cl2为1.5级
对总反应为2.5级
v1=0.1×0.13/2k ∴k=3.8(L/mol)3/2· s-1
2018年11月10 日7时10分
要注意的问题：
（1）要注意质量作用定律只适用于基元反应。 （2）反应级数除基元反应外一般不等于方程式系 数之和。 （3）在多相反应中纯固体、纯液体的浓度恒等于 １，故在速度方程式中不出现。如：
2018年11月10 日7时10分
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· [Cl2]n 得：v1=k[CO]m· [Cl2]1n v2=k[CO]m· [Cl2]2n
n v1 [Cl 2 ]1 v2 [Cl 2 ]n 2
2 v1 1 . 2 10 lg lg 3 0.45 v2 4 . 26 10 1 .5 n [Cl2 ]1 0.30 0 . 10 lg lg [Cl2 ]2 0.050 2 v1 1 . 2 10 lg lg 3 v3 6.0 10 m 1 [CO ]1 0 . 10 lg lg [CO ]3 0.050