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第七章化学反应速率 第一页，共四十一页，2022年，8月28日 内容提要 化学反应速率的表示方法 反应机理和元反应 简单反应与复合反应 元反应与反应分子数 质量作用定律与速率方程式 具有简单级数的反应及其特点 一级反应 二级反应 零级反应 第二页，共四十一页，2022年，8月28日 内容提要 化学反应速率理论简介 碰撞理论与活化能 过渡态理论简介 温度对化学反应速率的影响 Arrhenius方程式 温度对化学反应速率影响的原因 催化剂对化学反应速率的影响 催化剂及催化作用 催化作用理论 生物催化剂-酶 第三页，共四十一页，2022年，8月28日 教学基本要求 掌握反应速率、元反应、速率控制步骤、有效碰撞、活化分子、活化能、反应分子数、反应级数、催化剂的概念。 熟悉化学反应速率方程式及质量作用定律的含义。掌握一级反应的特征及计算。 熟悉温度对化学反应速率的影响，了解催化作用。 第四页，共四十一页，2022年，8月28日 第一节 化学反应速率的表示方法 一、化学反应速率(rate of a chemical reaction) 定义：单位体积内反应进度随时间的变化率。 单位：mol?L-1?时间-1 速率皆为正值，化学计量数νB对反应物取负值、对产物取正值。 例： N2 + 3H2 2NH3 第五页，共四十一页，2022年，8月28日 第一节 化学反应速率的表示方法 二、平均速率 三、瞬时速率 用不同的物质，反应速率不同，反应进度相同。 第六页，共四十一页，2022年，8月28日 第二节 反应机理和元反应 一、简单反应与复合反应 简单反应 ：由一步完成的反应 CO(g) + H2O (g) = CO2 (g) + H2 (g) 复合反应：经过多步完成的反应 例： H2(g) + I2(g) = 2HI (g) 由两步组成 I2(g) = 2I (g) H2(g) + 2I(g) = 2HI (g) 第七页，共四十一页，2022年，8月28日 第二节 反应机理和元反应 一、简单反应与复合反应 反应机理：化学反应进行的实际步骤，即实现化学反应的各步骤的微观过程。 例：总反应 H2(g) + I2(g) = 2HI (g) I2(g) = 2I (g) 快反应 H2(g) + 2I(g) = 2HI (g) 慢反应 慢反应限制了整个复合反应的速率，故称速率控制步骤。 第八页，共四十一页，2022年，8月28日 第二节 反应机理和元反应 二、元反应和反应分子数 元反应(elementary reaction)：一步就能完成的化学反应。 反应分子数(molecularity of reaction)：元反应中反应物微粒数之和。 单分子反应 I2 (g) = 2I (g) 双分子反应 CO(g) + H2O (g) = CO2 (g) + H2 (g) 三分子反应 H2 (g) + 2I (g) = 2HI (g) 由于四分子同时相遇的机会极小，更高分子数的反应没有出现 第九页，共四十一页，2022年，8月28日 第二节 反应机理和元反应 三、质量作用定律与速率方程式 质量作用定律(law of mass action) 温度一定时，元反应的反应速率与各反应物浓度以计量系数为指数的幂的乘积成正比： aA+bB→dD+eE v = k ca(A) cb(B) 例如 v = k c(NO2) c(CO) 第十页，共四十一页，2022年，8月28日 第二节 反应机理和元反应 三、质量作用定律与速率方程式 反应速率方程式：表示反应物浓度与反应速率之间定量关系的数学式称为反应速率方程式。 对元反应，根据质量作用定律可直接写出速率方程式： 如上例 v = k c(NO2) c(CO) 一般地 aA+bB→dD+eE v = k ca(A) cb(B) 反应分子数 = a+b 第十一页，共四十一页，2022年，8月28日 第二节 反应机理和元反应 对复合反应，速率方程式需由实验测出。 如反应 实验证明v仅与c(N2O5) 而不是与c2(N2O5)成正比v =k c(N2O5) 研究表明上述反应分3步进行。 一般地 aA+bB→dD+eE v = k cm(A) cn(B) 第十二页，共四十一页，2022年，8月28日 第二节 反应机理和元反应 反应级数(reaction order) 反应： aA+