第4章化學(xué)反應(yīng)的速率

1、第四章 化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)一般原理 化學(xué)熱力學(xué) 化學(xué)動力學(xué) 化學(xué)反應(yīng)的可能性、方向；化學(xué)反應(yīng)的程度；化學(xué)反應(yīng)的能量關(guān)系、反應(yīng)的熱效應(yīng)等。 化學(xué)反應(yīng)的快慢，化學(xué)反應(yīng)的快慢，反應(yīng)的歷程反應(yīng)的歷程( (機理機理) )等等?；瘜W(xué)反應(yīng)的一般原理第4章 化學(xué)反應(yīng)速率1. 反應(yīng)速率的定義2. 反應(yīng)速率與反應(yīng)濃度的關(guān)系3. 反應(yīng)機理4. 反應(yīng)物濃度與時間的關(guān)系5. 反應(yīng)速率理論6. 溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響7. 催化劑2021-11-16化學(xué)反應(yīng)速率的定義化學(xué)反應(yīng)速率的定義化學(xué)反應(yīng)速率的定義化學(xué)反應(yīng)速率的定義1、傳統(tǒng)的定義、傳統(tǒng)的定義反應(yīng)速率反應(yīng)速率:通常以單位時間內(nèi)某一反應(yīng)物通常以單位時間內(nèi)某一反應(yīng)物濃度

2、的減少或生成物濃度的增加來表示濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。 aA + bB cC + dDt=t2-t1、c=c2-c1t1時的濃度時的濃度 c(A)1 c(B)1 c(C)1 c(D)1t2時的濃度時的濃度 c(A)2 c(B)2 c(C)2 c(D)2則平均速率為則平均速率為單位單位: molL-1S-1; molL-1min-1; molL-1h-1c(A) t (A) =-c(B) t (B) =-c(C) t (C) =c(D) t (D) =v反應(yīng)速率一般規(guī)定為正值。所以在用反反應(yīng)速率一般規(guī)定為正值。所以在用反應(yīng)物的濃度變化來表示反應(yīng)速率時要在濃應(yīng)物的濃度變化來表示反應(yīng)速率

3、時要在濃度的變化量前加度的變化量前加“”。2021-11-16 反應(yīng)反應(yīng) 2N2O5 4NO2 + O2開始濃度開始濃度/(molL-1) 2.10 0 0100秒濃度秒濃度/(molL-1)1.95 0.30 0.075 (N2O5)= - = - c(N2O5) (1.95-2.10)molL-1 t 100s =1.510-3molL-1s-1(NO2)= = c(NO2) (0.30-0)molL-1 t 100s =3.010-3molL-1s-1(O2) = = c(O2) (0.075-0)molL-1 t 100s =7.510-4molL-1s-1不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率的數(shù)值

4、是不同的不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率的數(shù)值是不同的例例(N2O5):(NO2):(O2)=2:4:1即等于反應(yīng)式相應(yīng)物質(zhì)分子式前的系數(shù)比即等于反應(yīng)式相應(yīng)物質(zhì)分子式前的系數(shù)比 2021-11-16 反應(yīng)反應(yīng) 2N2O5 4NO2 + O2開始濃度開始濃度/(molL-1) 2.10 0 0100秒濃度秒濃度/(molL-1) 1.95 0.30 0.075300秒濃度秒濃度/(molL-1) 1.70 0.80 0.20700秒濃度秒濃度/(molL-1) 1.31 1.58 0.395 (N2O5)1= - = - c(N2O5) (1.95-2.10)molL-1 t 100s =1.510-3m

5、olL-1s-1隨著反應(yīng)的進行隨著反應(yīng)的進行,速率逐漸減小速率逐漸減小例例(N2O5)2= - = - c(N2O5) (1.70-1.95)molL-1 t (300-100)s =1.2510-3molL-1s-1(N2O5)3= - = - c(N2O5) (1.31-1.70)molL-1 t (700-300)s =9.7510-4molL-1s-12021-11-16 反應(yīng)反應(yīng) 2N2O5 4NO2 + O2開始濃度開始濃度/(molL-1) 2.10 0 0100秒濃度秒濃度/(molL-1) 1.95 0.30 0.075 以上介紹的是在以上介紹的是在t t內(nèi)的平均速率內(nèi)的平均

6、速率。 例例(N2O5)= - = - c(N2O5) (1.95-2.10)molL-1 t 100s =1.510-3molL-1s-1平均速率平均速率瞬時速率瞬時速率(某瞬間某瞬間(t0)的反應(yīng)速率的反應(yīng)速率)(N2O5) = lim =t00c(N2O5) dc(N2O5) t dt2021-11-162、用反應(yīng)進度定義的反應(yīng)速率、用反應(yīng)進度定義的反應(yīng)速率定義定義: 單位體積內(nèi)反應(yīng)進行程度隨時間的單位體積內(nèi)反應(yīng)進行程度隨時間的 變化率。變化率。aA + bB cC + dD-1d1 1 1 1 i dni 1 dni 1 dciV d dt t V dt i Vdt i dt= = (

7、 )= = 例例反應(yīng)反應(yīng) 2N2O5 4NO2 + O2d1 1 1 dci 1dc(N2O5) 1dc(NO2) 1dc(O2) V d dt t i idt 2 dt 4 dt 1 dt= = =- = =對于同一反應(yīng)求算一個統(tǒng)一的反應(yīng)速率對于同一反應(yīng)求算一個統(tǒng)一的反應(yīng)速率 N2 + 3H2 2NH3起始起始 (mol/L) 1.0 3.0 03秒后濃度秒后濃度(mol/L) 0.7 2.1 0.6dtdcvii1dtNHdcdtHdcdtNdcv)(21)(31)(11322sdmmolsdmmolsdmmolsdmmol/03. 0)3/2 . 0()2()3/3 . 0()3()3/

8、1 . 0() 1(3313131dtddtddtdNH)2(H)3(N)1(312121dtNHdcdtHdcdtNdcv)(21)(31)(11322對于一般的化學(xué)反應(yīng) aA bB gG hH原則上，用任何一種反應(yīng)物或生成物的濃度變化均可表示化學(xué)反應(yīng)速率，但我們經(jīng)常采用其濃度變化易于測量的那種物質(zhì)來進行研究。tctctctc)H(h1)G(g1)B(b1)A(a112瞬時速率：某一時刻的化學(xué)反應(yīng)速率AB的斜率表示時間間隔的斜率表示時間間隔 t tBtA 內(nèi)反應(yīng)的平均速率內(nèi)反應(yīng)的平均速率 2. 瞬時速率瞬時速率OHOH ()() dcdtrDEOHEF() r反應(yīng)物濃度越大反應(yīng)物濃度越大,

9、, 反應(yīng)速率越大。反應(yīng)速率越大。實驗事實表明，一定溫實驗事實表明，一定溫度下，增加反應(yīng)物的濃度下，增加反應(yīng)物的濃度可以增大反應(yīng)速率。度可以增大反應(yīng)速率。從圖中可觀察從圖中可觀察0、5、10、15min時的各條切線，時的各條切線，看出它們的斜率所代表看出它們的斜率所代表的瞬時速率依次減小。的瞬時速率依次減小。 4-2 4-2 反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的關(guān)系反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的關(guān)系1. 1. 速率方程速率方程對于化學(xué)反應(yīng) a A b B g G h H某一時刻的瞬時速率r與濃度之間一般具有如下數(shù)學(xué)表達式：r k c(A)m c(B) nk 稱為速率常數(shù)m，n 稱反應(yīng)物A，B的反應(yīng)級數(shù)k，m和n 均可

10、由實驗測得解：對比實驗 1，2，3，發(fā)現(xiàn) r c(H2)對比實驗4，5，6，發(fā)現(xiàn)， r c(NO) 2所以反應(yīng)速率 r c(H2) c(NO) 2建立速率方程 r k c(H2) c(NO) 2利用實驗數(shù)據(jù)得 k 8.86 104 dm6 mol-2s-1在恒溫下反應(yīng)速率常數(shù)在恒溫下反應(yīng)速率常數(shù)k不因反應(yīng)物濃度的改變而不因反應(yīng)物濃度的改變而變化。變化。應(yīng)用速率方程可以求出該溫度下任何濃度應(yīng)用速率方程可以求出該溫度下任何濃度時的反應(yīng)速率。時的反應(yīng)速率。2. 2. 反應(yīng)級數(shù)反應(yīng)級數(shù) 若某化學(xué)反應(yīng)若某化學(xué)反應(yīng) a A b B g G h H 其速率方程為其速率方程為 r k c(A ) m c(B)

11、 n 則則反應(yīng)級數(shù)為反應(yīng)級數(shù)為 m n 對于化學(xué)反應(yīng)對于化學(xué)反應(yīng) 2 H2 2 NO 2 H2O N2其速率方程為其速率方程為 r k c(H2) c(NO)2該反應(yīng)是三級反應(yīng)，或者說反應(yīng)對該反應(yīng)是三級反應(yīng)，或者說反應(yīng)對H2是是1級，對級，對NO是是2級。級。有的反應(yīng)速率方程較復(fù)雜，不屬于有的反應(yīng)速率方程較復(fù)雜，不屬于 r k c(A) m c(B) n 形式，對于這樣的反應(yīng)則不好談反應(yīng)級數(shù)。形式，對于這樣的反應(yīng)則不好談反應(yīng)級數(shù)。如如 H2 (g) Br2 (g) 2 HBr (g)的速率方程為：的速率方程為：反應(yīng)級數(shù)可以為零，也可以為分數(shù)。例如反應(yīng)反應(yīng)級數(shù)可以為零，也可以為分數(shù)。例如反應(yīng)2

12、Na (s) 2 H2O 2 NaOH (aq) H2 (g)其速率方程為其速率方程為 r k零級反應(yīng)的反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度無關(guān)。零級反應(yīng)的反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度無關(guān)。20 5222() ()()()1().kc Hc Brr Hc HBrkc Br3. 速率常數(shù)速率常數(shù)k化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)k是在給定溫度下，各反是在給定溫度下，各反應(yīng)物濃度皆為應(yīng)物濃度皆為 1 moldm3時的反應(yīng)速率，因此也時的反應(yīng)速率，因此也稱比速常數(shù)。速率常數(shù)是溫度的函數(shù)。稱比速常數(shù)。速率常數(shù)是溫度的函數(shù)。速率常數(shù)的單位與反應(yīng)級數(shù)有關(guān)： 一級反應(yīng) s-1 二級反應(yīng) dm3mol-1s-1 n級反應(yīng) dm3(n

13、-1)mol-1(n-1)s-11111abghkkkkabgh即不同的速率常數(shù)之比等于各物質(zhì)的計量數(shù)之比。用不同物質(zhì)來表示反應(yīng)速率時，速率常數(shù)的數(shù)值是不同的。例如反應(yīng) a A b B g G h H1111( )( )( )()r Ar Br Gr Habgh1. 1. 基元反應(yīng)基元反應(yīng)（1）所謂基元反應(yīng)是指反應(yīng)物分子一步直接轉(zhuǎn)化）所謂基元反應(yīng)是指反應(yīng)物分子一步直接轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的反應(yīng)。為產(chǎn)物的反應(yīng)。 如：如：NO2 CO NO CO2 反應(yīng)物反應(yīng)物NO2 分子和分子和CO分子經(jīng)過一次碰撞就轉(zhuǎn)變成分子經(jīng)過一次碰撞就轉(zhuǎn)變成為產(chǎn)物為產(chǎn)物NO分子和分子和CO2 。 基元反應(yīng)是動力學(xué)研究中的最簡單的反應(yīng)

14、，基元反應(yīng)是動力學(xué)研究中的最簡單的反應(yīng)，反應(yīng)過程中沒有任何中間產(chǎn)物。反應(yīng)過程中沒有任何中間產(chǎn)物。4-3 4-3 反應(yīng)機理反應(yīng)機理例如： H2 ( g ) I2 ( g ) 2 HI ( g )實驗上或理論上都證明，它并不是一步完成的基元反應(yīng)，它的反應(yīng)歷程可能是如下兩步基元反應(yīng)： I2 I I （快） H2 2 I 2 HI （慢） 化學(xué)反應(yīng)的速率由反應(yīng)速率慢的基元反應(yīng)決定。化學(xué)反應(yīng)的速率由反應(yīng)速率慢的基元反應(yīng)決定。許多化學(xué)反應(yīng)都不是基元反應(yīng)。許多化學(xué)反應(yīng)都不是基元反應(yīng)。 基元反應(yīng)或復(fù)雜反應(yīng)的基元步驟中發(fā)生反應(yīng)所需要的微粒（分子、原子、離子）的數(shù)目一般稱為反反應(yīng)的分子數(shù)應(yīng)的分子數(shù)。（2）反應(yīng)分子

15、數(shù)和反應(yīng)級數(shù)）反應(yīng)分子數(shù)和反應(yīng)級數(shù)單分子反應(yīng)單分子反應(yīng) SO2Cl2 SO2 Cl2雙分子反應(yīng)雙分子反應(yīng) 2 NO2 2 NO O2三分子反應(yīng)三分子反應(yīng) H2 2 I 2 HI 四分子或更多分子碰撞而發(fā)生的反應(yīng)尚未發(fā)現(xiàn)。四分子或更多分子碰撞而發(fā)生的反應(yīng)尚未發(fā)現(xiàn)。對于基元反應(yīng)對于基元反應(yīng) a A b B g G h H質(zhì)量作用定律的數(shù)學(xué)表達式：質(zhì)量作用定律的數(shù)學(xué)表達式：r k c(A)a c(B)bk 稱為速率常數(shù)稱為速率常數(shù)a，b 稱反應(yīng)物稱反應(yīng)物A，B的反應(yīng)級數(shù)的反應(yīng)級數(shù)k，a和和b 均可由實驗測得均可由實驗測得（3）質(zhì)量作用定律：）質(zhì)量作用定律：基元反應(yīng)的速率與反應(yīng)物基元反應(yīng)的速率與反應(yīng)物

16、濃度以其化學(xué)計量數(shù)為冪指數(shù)的連乘積成正比。濃度以其化學(xué)計量數(shù)為冪指數(shù)的連乘積成正比。2. 2. 反應(yīng)機理的探討反應(yīng)機理的探討反應(yīng)反應(yīng) 2 NO O2 2 NO2 實驗得實驗得 v k c(NO) 2 c(O2)設(shè)反應(yīng)歷程：設(shè)反應(yīng)歷程： 2 NO N2O2 （快）（快） N2O2 2 NO （快）（快） N2O2 O2 2 NO2 （慢）（慢）是是速控步驟速控步驟， 其速率方程為其速率方程為 r k3 c(N2O2 ) c(O2)因為有因為有 r1 r2 故有故有 k1 c(NO)2 k2 c(N2O2 )所以所以 c(N2O2 ) k1 / k2 c(NO) 2 可以推導(dǎo)出反應(yīng)的總速率方程可以

17、推導(dǎo)出反應(yīng)的總速率方程 k c(NO)2 c(O2)012(A)2ctk4-4 4-4 反應(yīng)物濃度與時間的關(guān)系反應(yīng)物濃度與時間的關(guān)系若零級反應(yīng)若零級反應(yīng) A H c(A) c(A) 0 k t1. 1. 零級反應(yīng)零級反應(yīng)(A)dckdt反應(yīng)物消耗一半所需的時間稱為半衰期，用反應(yīng)物消耗一半所需的時間稱為半衰期，用t t1/21/2表示。表示。即零級反應(yīng)的半衰期公式，即零級反應(yīng)的半衰期公式，零極反應(yīng)半衰期與速率常數(shù)零極反應(yīng)半衰期與速率常數(shù)k k和初始濃度和初始濃度c(A)c(A)0 0 有關(guān)。有關(guān)。2. 2. 一級反應(yīng)、二級反應(yīng)和三級反應(yīng)一級反應(yīng)、二級反應(yīng)和三級反應(yīng)一級反應(yīng)一級反應(yīng) SO2Cl2

18、SO2 Cl2 速率方程為速率方程為 dc/dt k c即：即：lnc lnc0 k t反應(yīng)速率是反應(yīng)物濃度的函數(shù)，必須運用積分運算才能求出反應(yīng)物濃度與實踐的關(guān)系式。27281002111kt tcckc122220011322 kt tcckc只有1種反應(yīng)物的二級反應(yīng)： 只有1種反應(yīng)物的三級反應(yīng)：20世紀，反應(yīng)速率理論的研究取得了進展；1918年路易斯（Lewis）在氣體分子運動論的基礎(chǔ)上提出的化學(xué)反應(yīng)速率的碰撞理論；三十年代艾林（Eyring）等在量子力學(xué)和統(tǒng)計力學(xué)的基礎(chǔ)上提出的化學(xué)反應(yīng)速率的過渡狀態(tài)理論。4-5 4-5 反應(yīng)速率理論簡介反應(yīng)速率理論簡介路易斯認為：路易斯認為： 反應(yīng)物分子

19、反應(yīng)物分子 ( (或原子、離子或原子、離子) ) 之間的相互碰撞是反之間的相互碰撞是反應(yīng)進行的先決條件。碰撞的頻率越高，反應(yīng)速率越應(yīng)進行的先決條件。碰撞的頻率越高，反應(yīng)速率越大。大。 但反應(yīng)物分子之間并不是每一次碰撞都能發(fā)生反但反應(yīng)物分子之間并不是每一次碰撞都能發(fā)生反應(yīng)。絕大多數(shù)碰撞是無效的彈性碰撞，不能發(fā)生反應(yīng)。絕大多數(shù)碰撞是無效的彈性碰撞，不能發(fā)生反應(yīng)。應(yīng)。 對一般反應(yīng)來說，事實上對一般反應(yīng)來說，事實上只有少數(shù)或極少數(shù)分子只有少數(shù)或極少數(shù)分子碰撞時能發(fā)生反應(yīng)碰撞時能發(fā)生反應(yīng)( (有效碰撞）。有效碰撞）。1. 碰碰 撞撞 理理 論論2 HI(g)H2 (g) + I2 (g)通過理論計算，濃

20、度為1.010-3 molL-1的HI氣體，在973 K時，分子碰撞次數(shù)約為3.51028 L-1s-1。若每次碰撞都發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)速率約為5.8104 molL-1s-1。但實驗測定，實際反應(yīng)速率為1.210-8 molL-1s-1.以HI氣體的分解為例：活化分子組活化分子組活化分子組活化分子組具有足夠能量的分子。具有足夠能量的分子。能量是有效碰撞的一個必要條件，但不是充分條件。能量是有效碰撞的一個必要條件，但不是充分條件。有效碰撞有效碰撞能發(fā)生反應(yīng)的碰撞能發(fā)生反應(yīng)的碰撞CO + NOCO + NO2 2 CO CO2 2 + NO+ NOZ單位體積內(nèi)的碰撞頻率， Z c； P碰撞時的取向因

21、子；f 能量因子，活化分子分數(shù)?？偡肿訑?shù)活化分子數(shù)fZPfv 總碰撞次數(shù)活化分子碰撞次數(shù)RTEaeEa活化能活化能，碰撞理論中的能量限制。等于能發(fā)生有效碰撞的活化分子組所具有的最低能量。Ea可以通過實驗測出。可以通過實驗測出。 活化能是決定反應(yīng)速度的重要因素。在活化能是決定反應(yīng)速度的重要因素。在一定溫度下，活化能越大，反應(yīng)進行得越一定溫度下，活化能越大，反應(yīng)進行得越慢，反之越快。慢，反之越快。 化學(xué)反應(yīng)速率主要決定于單位時間內(nèi)有效化學(xué)反應(yīng)速率主要決定于單位時間內(nèi)有效碰撞的的次數(shù)碰撞的的次數(shù)(活化分子百分數(shù)活化分子百分數(shù))，而有效，而有效碰撞的次數(shù)又與反應(yīng)的活化能密切相關(guān)碰撞的次數(shù)又與反應(yīng)的活化

22、能密切相關(guān)活化能具有廣度性質(zhì)，因此方程式的不同活化能具有廣度性質(zhì)，因此方程式的不同寫法活化能亦不同。寫法活化能亦不同。kJmol-1 大多數(shù)反應(yīng)的活化能在大多數(shù)反應(yīng)的活化能在60250 kJmol-1之間之間過渡狀態(tài)理論認為：當兩個具有足夠能量的過渡狀態(tài)理論認為：當兩個具有足夠能量的反應(yīng)物分子相互接近時，分子中的化學(xué)鍵要發(fā)生反應(yīng)物分子相互接近時，分子中的化學(xué)鍵要發(fā)生重排，即反應(yīng)物分子先形成重排，即反應(yīng)物分子先形成活化配合物活化配合物的中間過的中間過渡狀態(tài)，活化配合物能量很高，不穩(wěn)定，它將分渡狀態(tài)，活化配合物能量很高，不穩(wěn)定，它將分解部分形成反應(yīng)產(chǎn)物。解部分形成反應(yīng)產(chǎn)物。2. 2. 過渡狀態(tài)理論

23、過渡狀態(tài)理論+ + 反應(yīng)物 活化配合物生成物 (始態(tài)) (過渡狀態(tài))(終態(tài))如 NO2+ CO ONOCONO + CO2 該理論認為，活化配合物的濃度；活化配合物分解成產(chǎn)物的幾率；活化配合物分解成產(chǎn)物的速率均將影響化學(xué)反應(yīng)的速率。37例如例如 反應(yīng)反應(yīng) NO2 CO NO CO2 正反應(yīng)活化能正反應(yīng)活化能Ea 活化配合物的勢能活化配合物的勢能 反應(yīng)物平均勢能反應(yīng)物平均勢能逆反應(yīng)活化能逆反應(yīng)活化能Ea 活化配合物的勢能活化配合物的勢能 產(chǎn)物平均勢能產(chǎn)物平均勢能反應(yīng)的熱效應(yīng)反應(yīng)的熱效應(yīng) rHm Ea Ea38結(jié)論：結(jié)論：若正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，其逆反應(yīng)必定吸熱。不論是若正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，其逆反應(yīng)必定

24、吸熱。不論是放熱還是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)物必須先爬過一個能壘反應(yīng)才能放熱還是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)物必須先爬過一個能壘反應(yīng)才能進行。進行。如果正反應(yīng)是經(jīng)過一步即可完成的反應(yīng)，則其逆反如果正反應(yīng)是經(jīng)過一步即可完成的反應(yīng)，則其逆反應(yīng)也可經(jīng)過一步完成，而且正逆兩個反應(yīng)經(jīng)過同一個活化應(yīng)也可經(jīng)過一步完成，而且正逆兩個反應(yīng)經(jīng)過同一個活化配合物中間體。這就是配合物中間體。這就是微觀可逆性原理微觀可逆性原理?；瘜W(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng) rHm Ea Ea 當當 Ea Ea時，時， rHm 0 反應(yīng)吸熱；反應(yīng)吸熱； 當當 Ea Ea時，時， rHm 0 反應(yīng)放熱。反應(yīng)放熱。大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)大多數(shù)化學(xué)反應(yīng), ,溫度升高溫度

25、升高, ,反應(yīng)速率增大。反應(yīng)速率增大。4-6 溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響過渡狀態(tài)理論認為：在反應(yīng)過程中反應(yīng)物必須爬過渡狀態(tài)理論認為：在反應(yīng)過程中反應(yīng)物必須爬過一個能壘才能進行。升高溫度，反應(yīng)物分子的過一個能壘才能進行。升高溫度，反應(yīng)物分子的平均能量提高，減小了活化能的值，反應(yīng)速率加平均能量提高，減小了活化能的值，反應(yīng)速率加快?？臁Ｅ鲎怖碚撜J為：溫度高時分子運動速率增大，活碰撞理論認為：溫度高時分子運動速率增大，活化分子的百分數(shù)增加，有效碰撞的百分數(shù)增加，化分子的百分數(shù)增加，有效碰撞的百分數(shù)增加，反應(yīng)速率增大。反應(yīng)速率增大。4-6 溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響Arrhenius (Arrhenius

26、(阿侖尼烏斯阿侖尼烏斯) )公式公式aERTkAeaElnkln ART 211211()aEklnkRTT反應(yīng)的頻率因子，對確定的化學(xué)反應(yīng)是一特反應(yīng)的頻率因子，對確定的化學(xué)反應(yīng)是一特征常數(shù)征常數(shù) A與與k同一量綱；同一量綱；反應(yīng)的活化能；反應(yīng)的活化能； 8.314 Jmol- -1K- -1 熱力學(xué)溫度熱力學(xué)溫度 e: 自然對數(shù)的底自然對數(shù)的底2.718 RTEaeAk/ARTEkARTEkaalg303.2lglnlnq求活化能求活化能v作圖法作圖法根據(jù)阿侖尼烏斯公式的對數(shù)形式做根據(jù)阿侖尼烏斯公式的對數(shù)形式做lgklgk與與1/T1/T的圖像的圖像, ,得一直線；得一直線；直線的斜率直線的

27、斜率E Ea a/2.303R/2.303RE Ea a 2.303R 2.303R 斜率斜率ATREkARTEkaalg1303. 2lglnln)(ln121212TTTTREkka)(303. 2lg121212TTTTREkkav根據(jù)兩個溫度下的根據(jù)兩個溫度下的k k值進行計算值進行計算 ARTEkalg303. 2lg11ARTEkalg303. 2lg22例題例題e.g.e.g.實驗測得下列反應(yīng)實驗測得下列反應(yīng)2NOCl(g) 2NO(g)+ C12NOCl(g) 2NO(g)+ C12 2(s)(s)的速率常數(shù)在的速率常數(shù)在300K300K和和400K400K時分別為時分別為2.92.9 1010-5-5和和7.0 7.0 10 10-1 -1 molmol / L /s/ L /s。試求該反應(yīng)的活化能。試求該反應(yīng)的活化能。 molkJmolJEaEaTTTTREkkkka/578.36/36577361004 .2297933105 . 2lg300400314. 8303. 2)300400()(303. 2lg108 . 2100 . 7lglg41212125122e.g.反應(yīng)反應(yīng)2N02(g) 2N0(g)十十O2(g)的活化能為的活化能為133.888kJ/mol，在在600K時的時的k0.75L/