化學(xué)反應(yīng)速率及溫度的選擇

1、物理化學(xué)電子課件第五章化學(xué)反應(yīng)速率及溫度的選擇化學(xué)反應(yīng)速率及溫度的選擇v1.掌握化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法、反應(yīng)級數(shù)和反應(yīng)掌握化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法、反應(yīng)級數(shù)和反應(yīng)分子數(shù)的概念；分子數(shù)的概念；v2.掌握具有簡單級數(shù)反應(yīng)的動力學(xué)特征，掌握從實掌握具有簡單級數(shù)反應(yīng)的動力學(xué)特征，掌握從實驗數(shù)據(jù)確定此類反應(yīng)的級數(shù)、反應(yīng)速率系數(shù)和其它驗數(shù)據(jù)確定此類反應(yīng)的級數(shù)、反應(yīng)速率系數(shù)和其它有關(guān)計算；有關(guān)計算；v3.掌握溫度對反應(yīng)速率的影響，掌握阿累尼烏斯公掌握溫度對反應(yīng)速率的影響，掌握阿累尼烏斯公式及其應(yīng)用，理解活化能的概念及其對反應(yīng)速率的式及其應(yīng)用，理解活化能的概念及其對反應(yīng)速率的影響；影響； v4.掌握催化劑作用及

2、其基本特征掌握催化劑作用及其基本特征 。學(xué)習(xí)目標(biāo)第五章 化學(xué)反應(yīng)速率及溫度的選擇v5.1 5.1 化學(xué)反應(yīng)速率及基本概念化學(xué)反應(yīng)速率及基本概念v5.2 5.2 速率方程的積分形式速率方程的積分形式v5.3 5.3 溫度對反應(yīng)速率的影響溫度對反應(yīng)速率的影響v5.4 5.4 催化作用催化作用5.1 5.1 化學(xué)反應(yīng)速率及基本概念化學(xué)反應(yīng)速率及基本概念v一一.化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)速率v的定義的定義 用單位體積內(nèi)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)度隨時間的變化率定義為化學(xué)反應(yīng)用單位體積內(nèi)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)度隨時間的變化率定義為化學(xué)反應(yīng)速率速率 對于定容反應(yīng)，反應(yīng)系統(tǒng)的體積不隨時間而變化，則物質(zhì)對于定容反應(yīng)，反應(yīng)系統(tǒng)的體積不隨時間而變

3、化，則物質(zhì)b的的濃度濃度 則又可表示為則又可表示為1 dvv dtbbncv1bbbdcvdtv在體積v恒定的條件下， 對于反應(yīng)：aa + bb gg + hh 用的任一種參加反應(yīng)的物質(zhì)濃度隨時間變化率來表征該反應(yīng)的速率結(jié)果是一樣的，如該化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率為： 1111gabhdcdcdcdcadtb dtg dth dt bv 反應(yīng)物反應(yīng)物a消耗消耗速率速率 生成物生成物h的增的增長速率長速率 如合成氨反應(yīng)如合成氨反應(yīng)：n 2(g) + 3h2(g) 2nh3(g) 分別表示反應(yīng)物分別表示反應(yīng)物n 2(g)和和h2(g)消耗速率消耗速率 表示生成物表示生成物nh3(g)的增長速率的增長速率

4、為研究方便，通常選用參加反應(yīng)的物質(zhì)中某一為研究方便，通常選用參加反應(yīng)的物質(zhì)中某一主反應(yīng)物消耗速率主反應(yīng)物消耗速率或某一或某一主產(chǎn)主產(chǎn)物的增長速率物的增長速率來表征該反應(yīng)的反應(yīng)速率。來表征該反應(yīng)的反應(yīng)速率。 以以n2(g)的消耗速率表征合成氨的化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系式為的消耗速率表征合成氨的化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系式為3221132nhnhbddddtdtdtcccv 2213nhdddtdtcc 312nhddtc2nddtcv v二二.反應(yīng)速率的測定反應(yīng)速率的測定 化學(xué)反應(yīng)速率的測定方法，就化學(xué)反應(yīng)速率的測定方法，就是采用測定不同是采用測定不同 t 時刻，任一時刻，任一反應(yīng)組分的濃度，得到反應(yīng)物反應(yīng)組

5、分的濃度，得到反應(yīng)物或產(chǎn)物濃度隨時間的變化率，或產(chǎn)物濃度隨時間的變化率，從而確定化學(xué)反應(yīng)速率。如圖從而確定化學(xué)反應(yīng)速率。如圖所示，由實驗測得反應(yīng)物濃度所示，由實驗測得反應(yīng)物濃度c與時間與時間 t 數(shù)據(jù)，作圖為一曲數(shù)據(jù)，作圖為一曲線，由曲線上某線，由曲線上某 t 時刻切線的時刻切線的斜率，可以確定反應(yīng)物斜率，可以確定反應(yīng)物 a 的的瞬時消耗速率。瞬時消耗速率。 addtcact化學(xué)方法化學(xué)方法 采用化學(xué)分析測定不采用化學(xué)分析測定不同同t時刻，參加化學(xué)反時刻，參加化學(xué)反應(yīng)某物質(zhì)應(yīng)某物質(zhì)b的濃度，的濃度，分析時必須將所取得分析時必須將所取得的樣品的樣品“凍結(jié)凍結(jié)”，使，使反應(yīng)立即停止。凍結(jié)反應(yīng)立即停

6、止。凍結(jié)的方法有沖淡、驟然的方法有沖淡、驟然降溫或除去催化劑等降溫或除去催化劑等。 物理方法物理方法 用物理方法測定化學(xué)用物理方法測定化學(xué)反應(yīng)速率，是根據(jù)隨反應(yīng)速率，是根據(jù)隨著化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程著化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度，如反應(yīng)物或產(chǎn)物度，如反應(yīng)物或產(chǎn)物的某一物理性質(zhì)（壓的某一物理性質(zhì)（壓力、體積、折射率、力、體積、折射率、電導(dǎo)率、旋光率、比電導(dǎo)率、旋光率、比色、吸收光譜、粘度色、吸收光譜、粘度、導(dǎo)熱率、質(zhì)譜、色、導(dǎo)熱率、質(zhì)譜、色譜等）有明顯的變化譜等）有明顯的變化，且該物理量與反應(yīng)，且該物理量與反應(yīng)系統(tǒng)中某物質(zhì)的濃度系統(tǒng)中某物質(zhì)的濃度呈線性關(guān)系，則測出呈線性關(guān)系，則測出該物理量與時間的關(guān)該物理量與時

7、間的關(guān)系，就可以換算出濃系，就可以換算出濃度與時間的關(guān)系度與時間的關(guān)系 v二、基元反應(yīng)與反應(yīng)分子數(shù)二、基元反應(yīng)與反應(yīng)分子數(shù)1.基元反應(yīng)基元反應(yīng) 每一步簡單的反應(yīng)即由反應(yīng)物微粒每一步簡單的反應(yīng)即由反應(yīng)物微粒(分子、原子、離分子、原子、離子或自由基等子或自由基等)直接碰撞一步完成的反應(yīng)稱為基元反直接碰撞一步完成的反應(yīng)稱為基元反應(yīng)。應(yīng)。 例如例如 h2(g) + i2(g) 2hi(g)由下列幾個基元反應(yīng)組成由下列幾個基元反應(yīng)組成 i2(g) + m0 i+ i+ m0 h2(g) + i+ i hi(g) + hi(g) i+ i+ m0 i2(g) + m0 由一個基元反應(yīng)組成的反應(yīng)為由一個基元

8、反應(yīng)組成的反應(yīng)為簡單反應(yīng)簡單反應(yīng)， 由幾個基元反應(yīng)組成的反應(yīng)稱為由幾個基元反應(yīng)組成的反應(yīng)稱為總反應(yīng)總反應(yīng) 。2. 反應(yīng)分子數(shù)反應(yīng)分子數(shù) 基元反應(yīng)中實際參加化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物微粒的數(shù)目稱為基元反應(yīng)中實際參加化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物微粒的數(shù)目稱為反應(yīng)分反應(yīng)分子數(shù)子數(shù)。 根據(jù)反應(yīng)分子數(shù)目可把基元反應(yīng)分為根據(jù)反應(yīng)分子數(shù)目可把基元反應(yīng)分為單分子反應(yīng)單分子反應(yīng)、雙分子反應(yīng)雙分子反應(yīng)、三分子反應(yīng)三分子反應(yīng)，而四分子反應(yīng)幾乎不可能發(fā)生，而四分子反應(yīng)幾乎不可能發(fā)生. 基元反應(yīng)的分子數(shù)基元反應(yīng)的分子數(shù)是基元反應(yīng)中參加反應(yīng)的微粒數(shù)目，是微觀是基元反應(yīng)中參加反應(yīng)的微粒數(shù)目，是微觀概念，其數(shù)值只能是概念，其數(shù)值只能是1、2、3正

9、整數(shù)，不可能出現(xiàn)為零、分?jǐn)?shù)正整數(shù)，不可能出現(xiàn)為零、分?jǐn)?shù)或負(fù)數(shù)或負(fù)數(shù)對于一個對于一個指定的基元反應(yīng)其反應(yīng)分子數(shù)是確定不變的指定的基元反應(yīng)其反應(yīng)分子數(shù)是確定不變的。反應(yīng)分子數(shù)的概念僅適用于基元反應(yīng)反應(yīng)分子數(shù)的概念僅適用于基元反應(yīng)，對于基元反應(yīng)可以根據(jù)，對于基元反應(yīng)可以根據(jù)其化學(xué)反應(yīng)計量式即可斷定其反應(yīng)分子數(shù)。其化學(xué)反應(yīng)計量式即可斷定其反應(yīng)分子數(shù)。 v3.基元反應(yīng)的質(zhì)量作用定律基元反應(yīng)的質(zhì)量作用定律 基元反應(yīng)的反應(yīng)速率與基元反應(yīng)中各反應(yīng)基元反應(yīng)的反應(yīng)速率與基元反應(yīng)中各反應(yīng) 物濃度的冪乘積物濃度的冪乘積成正比，其中各反應(yīng)物的冪指數(shù)為各反應(yīng)物的分子數(shù)。成正比，其中各反應(yīng)物的冪指數(shù)為各反應(yīng)物的分子數(shù)。 例

10、如例如, 某一總反應(yīng)：某一總反應(yīng)：a + b y 經(jīng)實驗測得其反應(yīng)機(jī)理為：經(jīng)實驗測得其反應(yīng)機(jī)理為： 式中，式中，k1、k 1、k2、分別為基元反應(yīng)的反應(yīng)速率系數(shù)。根、分別為基元反應(yīng)的反應(yīng)速率系數(shù)。根據(jù)基元反應(yīng)質(zhì)量作用定律，則各基元反應(yīng)的反應(yīng)速率方程為：據(jù)基元反應(yīng)質(zhì)量作用定律，則各基元反應(yīng)的反應(yīng)速率方程為： a bk1k-1d+d yk21-1aabddc= k c c -k cdt-112ddabddc= k c -k c c +k cdt2yddck cdtv三、反應(yīng)級數(shù)三、反應(yīng)級數(shù) 如反應(yīng)： aa + bb gg + hh 實驗測定反應(yīng)物a的濃度與其消耗速率的關(guān)系如下 此式即為化學(xué)反應(yīng)的速

11、化學(xué)反應(yīng)的速率方程率方程或叫動力學(xué)方程動力學(xué)方程 aaaabd=dtk c ccv-v、分別代表反應(yīng)物a與b的分反應(yīng)級數(shù)分反應(yīng)級數(shù) n=+稱為該化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)總級數(shù)總級數(shù) 一般情況下a；b。反應(yīng)級數(shù)可以是正數(shù)、反應(yīng)級數(shù)可以是正數(shù)、負(fù)數(shù)可以是整數(shù)、分?jǐn)?shù)負(fù)數(shù)可以是整數(shù)、分?jǐn)?shù)或零?；蛄?。 v四、反應(yīng)速率系數(shù)四、反應(yīng)速率系數(shù) 比例系數(shù)比例系數(shù)ka是以是以-dca/dt表示反應(yīng)速率的速率表示反應(yīng)速率的速率系數(shù)，系數(shù)， ka的物理意義的物理意義: 當(dāng)反應(yīng)物當(dāng)反應(yīng)物a,b物質(zhì)的量濃度物質(zhì)的量濃度ca,cb均為單位濃度均為單位濃度時的反應(yīng)速率。時的反應(yīng)速率。 ka與反應(yīng)物濃度無關(guān)，與反應(yīng)物濃度無關(guān)，只是溫度

12、的函數(shù)只是溫度的函數(shù)。v反應(yīng)速率系數(shù)的大小與相應(yīng)的化學(xué)計量系數(shù)成反應(yīng)速率系數(shù)的大小與相應(yīng)的化學(xué)計量系數(shù)成正比。正比。 基元反應(yīng)基元反應(yīng) a + 2b 3d ka = kb/2 = kd/3 反應(yīng)速率系數(shù)具有其對應(yīng)關(guān)系，反應(yīng)速率系數(shù)具有其對應(yīng)關(guān)系，對于反應(yīng)：對于反應(yīng)： aa + bb gg + hh 則有則有g(shù)abhabghkkkk=-5.2 5.2 速率方程的積分形式速率方程的積分形式 凡是反應(yīng)速率只與反應(yīng)物濃度有關(guān)，而且反應(yīng)級數(shù)，凡是反應(yīng)速率只與反應(yīng)物濃度有關(guān)，而且反應(yīng)級數(shù)，無論是無論是、或是或是n 都只是零或正整數(shù)的反應(yīng)都只是零或正整數(shù)的反應(yīng) 叫叫簡單級數(shù)反應(yīng)。簡單級數(shù)反應(yīng)。 基元反應(yīng)基元

13、反應(yīng) 具有簡單級數(shù)反應(yīng)具有簡單級數(shù)反應(yīng) 都是不一定是v一、一級反應(yīng)一、一級反應(yīng) 化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的一次方成正比化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的一次方成正比的反應(yīng)稱為一級反應(yīng)。的反應(yīng)稱為一級反應(yīng)。 如果時間由如果時間由t=0 t=t，反應(yīng)物，反應(yīng)物a的濃度由的濃度由ca=ca,0ca=ca積分式積分式 aaadcvkcdt ,00aactaacdck dtdtaadckdtc ka為常量，上式積分后可得：為常量，上式積分后可得：一級反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)速率方程表達(dá)式一級反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)速率方程表達(dá)式式中式中 ca,0 t=0時反應(yīng)物時反應(yīng)物a的起始濃度的起始濃度 ca 任意任意t時刻反應(yīng)物時刻反應(yīng)物a的濃

14、度的濃度 也可以表示為也可以表示為,0lnaaack tc,01lnaaactkc如果用如果用a表示表示 t 時刻反應(yīng)物時刻反應(yīng)物a的轉(zhuǎn)化率，的轉(zhuǎn)化率，則一級反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)速率方程表達(dá)式又可表示為則一級反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)速率方程表達(dá)式又可表示為,0,0aaaacccaakt11ln111ln1aakt一級反應(yīng)的特征如下一級反應(yīng)的特征如下： ca/c 與與t/t作圖成為直線關(guān)系。直線的斜率作圖成為直線關(guān)系。直線的斜率-k 一級反應(yīng)速率常數(shù)一級反應(yīng)速率常數(shù)k的單位，的單位，k=時間時間-1 。半衰期半衰期用用t1/2表示表示,當(dāng)當(dāng)a=0.5時，所用的時間為時，所用的時間為 一級反應(yīng)的半衰期一級反應(yīng)的半衰期

15、t1/2與反應(yīng)物與反應(yīng)物a的起始濃度的起始濃度ca,0無關(guān)，無關(guān)，只決定于反應(yīng)速率系數(shù)只決定于反應(yīng)速率系數(shù)k。 1/22lnkt例題v有一藥物溶液每毫升含藥有一藥物溶液每毫升含藥500單位，單位，40天后天后降為每毫升含降為每毫升含300單位，設(shè)其分解為一級反單位，設(shè)其分解為一級反應(yīng)，求分解至原有濃度的一半需多少天？應(yīng)，求分解至原有濃度的一半需多少天？,0.0ln11500lnln0.0128 /403000.693 /0.693 / 0.012854.354.3aaaaaack tccktctk解 ： 根 據(jù) 一 級 反 應(yīng) 積 分 式得天天即 藥 物 分 解 至 原 有 濃 度 一 半 需

16、 要天 的 時 間 。v二、二級反應(yīng)二、二級反應(yīng) 化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的平方（或兩種反化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的平方（或兩種反應(yīng)物的濃度乘積）成正比的反應(yīng)稱為二級反應(yīng)。應(yīng)物的濃度乘積）成正比的反應(yīng)稱為二級反應(yīng)。 共共2種情況：種情況：只有一種反應(yīng)物只有一種反應(yīng)物的二級化學(xué)反應(yīng)的二級化學(xué)反應(yīng)有兩種反應(yīng)物有兩種反應(yīng)物的二級化學(xué)反的二級化學(xué)反應(yīng)應(yīng)1.只有一種反應(yīng)物的二級化學(xué)反應(yīng)只有一種反應(yīng)物的二級化學(xué)反應(yīng)例如反應(yīng)例如反應(yīng) aa g + h，反應(yīng)的速率方程為：，反應(yīng)的速率方程為：積分得：積分得： 得半衰期為得半衰期為 aadcdt2aaadck dtc,020aactaacadck dtc,011

17、aaak tcc,011aaak tcc1/201aak ct2.有兩種反應(yīng)物的二級化學(xué)反應(yīng)有兩種反應(yīng)物的二級化學(xué)反應(yīng) 例如例如 反應(yīng)反應(yīng)aa + bb d，其反應(yīng)速率方程為：，其反應(yīng)速率方程為： 積分后可得：積分后可得：半衰期為半衰期為 aabak c cdcdt1/201aak ct011aakcct對于反應(yīng)物只有一種的二級反應(yīng)的特征如下：對于反應(yīng)物只有一種的二級反應(yīng)的特征如下：二級反應(yīng)速率常數(shù)二級反應(yīng)速率常數(shù)k的單位，的單位，k=1/濃度濃度時間時間反應(yīng)物濃度的倒數(shù)反應(yīng)物濃度的倒數(shù)c/ c與時間與時間t/t作圖為一直線，作圖為一直線，直線的斜率為直線的斜率為k/k當(dāng)反應(yīng)物當(dāng)反應(yīng)物a 的轉(zhuǎn)

18、化率為的轉(zhuǎn)化率為50時，二級反應(yīng)的半衰期時，二級反應(yīng)的半衰期與反應(yīng)物與反應(yīng)物a初始濃度成反比初始濃度成反比1/201aak ct例題v某二級反應(yīng)某二級反應(yīng)a+b c+d，反應(yīng)物的起始濃度，反應(yīng)物的起始濃度同為同為0.40mol/l，反應(yīng)進(jìn)行到，反應(yīng)進(jìn)行到80min 時，轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)化率為化率為30，試求反應(yīng)速率系數(shù)，試求反應(yīng)速率系數(shù)k，并計算，并計算當(dāng)反應(yīng)轉(zhuǎn)化了當(dāng)反應(yīng)轉(zhuǎn)化了80所用的時間為多少？所用的時間為多少？, 0, 0, 0(1)3 0 %0 .0 1 3 l / ( m o lm in )(1)8 00 .4 (13 0 % )8 0 %7 6 9 m in(1)0 .0 1 30 .4

19、(18 0 % )aaaaaaaaaxk tcxktctk c解 ： 根 據(jù) 二 級 反 應(yīng)得當(dāng) 反 應(yīng) 轉(zhuǎn) 化 了 8 0 所 用 得 時 間 為對于對于0、1、2、3、n級反應(yīng)的動力學(xué)方程及其特征級反應(yīng)的動力學(xué)方程及其特征 通式為通式為 的各級反應(yīng)特征的各級反應(yīng)特征 anadcdtkc級級數(shù)數(shù)速率方程速率方程特征特征微分式微分式 積分式積分式 半衰期半衰期t 1/2 直線直線關(guān)系關(guān)系 k的量綱的量綱k 0123n0(aaktcc）, 0lnaacktc011aakcct2021112aak tcc1011111nananktccakd cd taak cdcdt2aak cdcdt3aak

20、 cdcdtnaak cdcdtk2ln, 01ak c2,032akc11,021(1)nnankc, 02ackactlntacc 1atc21atc11natc-1()()濃度 時間-1()時間-1-1() ()濃度時間-2-1() ()濃度時間,01-n-1()()2ack濃度時間5.1 5.1 溫度對反應(yīng)速率的影響溫度對反應(yīng)速率的影響一、范特霍夫規(guī)則一、范特霍夫規(guī)則 1884年，范特霍夫（年，范特霍夫（vant hoff）根據(jù)實驗）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)歸納出一個近似的規(guī)則，即反應(yīng)溫度每數(shù)據(jù)歸納出一個近似的規(guī)則，即反應(yīng)溫度每升高升高10，k增加增加24倍。倍。 即：即：k (t+10) /kt

21、 24 v二、阿累尼烏斯方程二、阿累尼烏斯方程 大量的實驗表明，溫度對反應(yīng)速率的影響是大量的實驗表明，溫度對反應(yīng)速率的影響是比較復(fù)雜的，是有多種形式的，但最常見的比較復(fù)雜的，是有多種形式的，但最常見的是反應(yīng)速率隨溫度上升而逐漸加快，二者呈是反應(yīng)速率隨溫度上升而逐漸加快，二者呈指數(shù)關(guān)系，如下圖所示。指數(shù)關(guān)系，如下圖所示。 常見的反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系 kt關(guān)系式如下：關(guān)系式如下：式中式中a指前因子或頻率因子，量綱與指前因子或頻率因子，量綱與k相同相同ea活化能，活化能，j/mol或或kj/molr氣體常數(shù)，氣體常數(shù)，r=8.314j/(kmol)t熱力學(xué)溫度，熱力學(xué)溫度，ke-ea/rt玻爾茲曼因

22、子玻爾茲曼因子rt/eaaek阿累尼烏斯方程的幾種不同表達(dá)形式阿累尼烏斯方程的幾種不同表達(dá)形式不定積分式：不定積分式：微分式：微分式：定積分式：定積分式：)ln()ln(karteakk2)/ln(rteadtkkd212111lnttkeakrtt v三、活化能三、活化能 一般反應(yīng)物分子變成活化分子所需要增加的能量則稱為一般反應(yīng)物分子變成活化分子所需要增加的能量則稱為活化能活化能 由圖可知由圖可知u = e+ e -若若e+e-，則反應(yīng)物的平均能量低于則反應(yīng)物的平均能量低于產(chǎn)物的平均能量，所以正產(chǎn)物的平均能量，所以正反應(yīng)要吸熱，若反應(yīng)要吸熱，若e+e-，則情況相反，正反應(yīng)是則情況相反，正反應(yīng)

23、是放熱的。放熱的。e 反應(yīng)物分子平均能量反應(yīng)物分子平均能量產(chǎn)物分子平均能量產(chǎn)物分子平均能量活化分子平均能量活化分子平均能量e e能量能量例題v已知溴乙烷分解的反應(yīng)是一級反應(yīng)，該反應(yīng)已知溴乙烷分解的反應(yīng)是一級反應(yīng)，該反應(yīng)的活化能為的活化能為229.3kj/mol，在，在650k時，反應(yīng)時，反應(yīng)的的k650k= 2.1410-4s-1?，F(xiàn)在要使該反應(yīng)。現(xiàn)在要使該反應(yīng)在在10min時轉(zhuǎn)化率達(dá)到時轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%，問此反應(yīng)的溫，問此反應(yīng)的溫度應(yīng)該控制在多少？度應(yīng)該控制在多少？321216 5 043311l n11 0 m i n9 011l n3 . 8 41 0s1 06 010 . 911l n

24、11l n6 5 02 . 1 41 02 2 9 . 31 011l n3 . 8 41 08 . 3 1 46 5 06 9 7aattatktxkekkrttkekrtttk解：根據(jù)一級反應(yīng)的積分方程式可得要使反應(yīng)在時轉(zhuǎn)化率達(dá)到，則：又根據(jù)則解得即該化- 1學(xué)反應(yīng)符合條件的適宜溫度是6 9 7 k 。5.4 5.4 催化作用催化作用v1.催化劑與催化作用催化劑與催化作用v 催化劑催化劑 存在少量就能顯著加速反應(yīng)而存在少量就能顯著加速反應(yīng)而本身最后并無損耗的物質(zhì)。本身最后并無損耗的物質(zhì)。v 催化作用催化作用 催化劑顯著加速反應(yīng)的作用。催化劑顯著加速反應(yīng)的作用。2.催化劑的基本特征催化劑的基

25、本特征v（1）催化劑不能改變反應(yīng)的平衡規(guī)律。）催化劑不能改變反應(yīng)的平衡規(guī)律。v（2）催化劑對于反應(yīng)加速作用具有選）催化劑對于反應(yīng)加速作用具有選擇性。擇性。v（3）催化劑參與化學(xué)反應(yīng)過程，改變）催化劑參與化學(xué)反應(yīng)過程，改變原反應(yīng)的途徑，從而可降低活化能。原反應(yīng)的途徑，從而可降低活化能。v3.固體催化劑的活性及其影響因素固體催化劑的活性及其影響因素v（1）催化劑的活性）催化劑的活性v 比活性：比活性：a=k/sv（2）影響催化劑活性的因素）影響催化劑活性的因素v 比表面積比表面積v 助催化劑助催化劑v 催化劑載體催化劑載體v 催化劑中毒催化劑中毒v 催化劑的壽命催化劑的壽命本章習(xí)題v1、鄰硝基氯苯

26、的氨化反應(yīng)是二級反應(yīng)，實驗、鄰硝基氯苯的氨化反應(yīng)是二級反應(yīng)，實驗測得該反應(yīng)的速度常數(shù)與溫度的關(guān)系為：測得該反應(yīng)的速度常數(shù)與溫度的關(guān)系為： 式中式中k的單位為的單位為mol 1 l min 1，t的單位為的單位為k。1）計算此反應(yīng)的活化能和頻率因子。）計算此反應(yīng)的活化能和頻率因子。2）503k時反應(yīng)物初始濃度均為時反應(yīng)物初始濃度均為0.4 mol l 1，則反應(yīng)的半衰期為多少？則反應(yīng)的半衰期為多少？ 3）503k時經(jīng)過時經(jīng)過100min后鄰硝基氯苯的轉(zhuǎn)化率后鄰硝基氯苯的轉(zhuǎn)化率為多少為多少? v2、醋酸酐的分解反應(yīng)是一級反應(yīng)，該反應(yīng)的、醋酸酐的分解反應(yīng)是一級反應(yīng)，該反應(yīng)的活化能活化能ea=144300jmol-1。已知。已知284時該時該反應(yīng)的速率常數(shù)為反應(yīng)的速率常數(shù)為330min-1，現(xiàn)在要控制此，現(xiàn)在要控制此反應(yīng)在反應(yīng)在10分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)化率達(dá)分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)化率達(dá)90，試問反應(yīng)溫，試問反應(yīng)溫度應(yīng)控制在多少度。度應(yīng)控制在多少度。v3、均戊酮二酸在水溶液中的分解反應(yīng)的速率常數(shù)、均戊酮二酸在水溶液中的分解反應(yīng)的速率常數(shù)在在60和和10時分別為時分別為5.48 10 2s 1和和1.08 10 4s 1 。1）確定該反應(yīng)的級數(shù)。）確定該反應(yīng)的級數(shù)。2）求該反應(yīng)的活化能。）求該反應(yīng)的活化能。3）該反應(yīng)在）該反應(yīng)在10時進(jìn)行時進(jìn)行1000秒，轉(zhuǎn)化率為若干？秒，轉(zhuǎn)化率為若干？4）該反應(yīng)在）該反