南華大學(xué)《無(wú)機(jī)化學(xué)》第2章-化學(xué)反應(yīng)的速率、方向和限度課件_第1頁(yè)
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1、2.1 化學(xué)反應(yīng)的方向2.2 化學(xué)反應(yīng)的限度2.3 化學(xué)平衡的移動(dòng)2.4 化學(xué)反應(yīng)速率 2.1 化學(xué)反應(yīng)的方向 自發(fā)過(guò)程(spontaneous process)自發(fā)過(guò)程:在一定條件下不需要外力作用就能自動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程水自發(fā)地從高處向低處流動(dòng)鐵在潮濕的空氣中銹蝕鋅置換硫酸銅溶液反應(yīng)自發(fā)過(guò)程的特點(diǎn): (1)單向性:即自動(dòng)地向一個(gè)方向進(jìn)行,如要逆向進(jìn)行,需要對(duì)系統(tǒng)作功。高處水低處水 自發(fā)抽水機(jī)低溫制冷機(jī) 自發(fā)高溫Zn+CuSO4Cu+ZnSO4 自發(fā) 電解2.影響化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行方向的因素(1) 化學(xué)反應(yīng)的焓變自發(fā)反應(yīng)朝著能量降低的方向進(jìn)行。 2H2 (g) + O2 (g)2H2 O (l) ;

2、3Fe(s) + 2O2(g) Fe3O4(s); = -1118.4 kJmol-1= -285.83 kJmol-1但是,實(shí)踐表明,有些吸熱反應(yīng) (rHm0)在一定條件下亦能自發(fā)進(jìn)行。CaCO3(s)1123K 自發(fā)CaO(s) + CO2(g)r Hm 0NH4Cl(s) 自發(fā)NH4+(aq) + Cl-(aq)r Hm 0考察能自發(fā)進(jìn)行的吸熱過(guò)程(反應(yīng)),發(fā)現(xiàn)下列特點(diǎn):混亂度小的狀態(tài)混亂度大的狀態(tài)氣體的自由膨脹Fe3+Ti4+6mol/LHCl6mol/LHCl6mol/LHClFe3+Ti4+抽掉隔板溶液的混合 晶體的溶解:NH4Cl晶體中的NH4+和Cl-,由晶體中整 齊、有序的排

3、列溶液中混亂、無(wú)序的離子即:系統(tǒng)有自動(dòng)趨向于增大混亂度的傾向熵 (entropy,符號(hào) S): 量度體系內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)混亂度的物理量體系混亂度越大,熵值越大. 為了描述體系混亂度, 定義了一個(gè)新的物理量: 同一物質(zhì):S氣 S液 S固 同一物態(tài):S(復(fù)雜分子) S(簡(jiǎn)單分子) S(高溫) S(低溫) S(低壓氣體) S(高壓氣體)熵值大小規(guī)律:熵值大小與其組成、結(jié)構(gòu)、狀態(tài)和物質(zhì)的量等有關(guān)SolidLiquidGas 在0K時(shí),任何純物質(zhì)完整晶體的熵值等于零。 S0 = 0稍大于0 K0 K如將某純晶體物質(zhì)從0K升溫到任一溫度(T),體系的熵增加,熵變量(S)為: S ST S0ST 0 = ST ST

4、即為該純物質(zhì)在T K時(shí)的熵。某單位物質(zhì)的量的純物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下的熵值稱為標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵( ),簡(jiǎn)稱標(biāo)準(zhǔn)熵。單位為Jmol-1K-1。 熵是體系的狀態(tài)函數(shù)(2)化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)熵變的計(jì)算例1 試計(jì)算下列反應(yīng)在298K時(shí)的rHm 和rSm , 并說(shuō)明能否由計(jì)算結(jié)果判斷反應(yīng)方向。 N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) N2(g) + O2(g) = 2NO(g)fHm 0 0 -46.11 0 0 90.25 (kJmol-1)Sm 191.5 130.57 192.3 191.5 205.03 210.65 (JKmol-1)解: N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) N2(g)

5、+ O2(g) = 2NO(g)對(duì)反應(yīng)自發(fā)方向的影響 過(guò)程(或反應(yīng))的自發(fā)性與焓變和熵變有關(guān). 焓變和熵變?nèi)绾斡绊懸粋€(gè)過(guò)程的自發(fā)方向?3化學(xué)反應(yīng)的Gibbs自由能變 美國(guó)著名的物理化學(xué)家JWGibbs綜合了體系焓變、熵變和溫度三者關(guān)系,證明: 在等溫、等壓條件下,摩爾反應(yīng)焓變(rHm)、摩爾反應(yīng)熵變(rSm)和溫度之間按如下關(guān)系:rHmTrSm Gibbs公式反應(yīng)的Gibbs自由能變 = rGmG Gibbs自由能,簡(jiǎn)稱自由能,是由狀態(tài)函數(shù)H 、T、S組合成的復(fù)合函數(shù),G無(wú)直觀的物理意義,絕對(duì)值無(wú)法確定G HTSrGm是化學(xué)反應(yīng)自發(fā)過(guò)程的判據(jù)所以G 也是狀態(tài)函數(shù)。其變量只與系統(tǒng)的始終態(tài)有關(guān)而與

6、過(guò)程無(wú)關(guān)。rGm 0 自發(fā)反應(yīng) rGm 0 平衡狀態(tài)rGm 0 非自發(fā)反應(yīng),逆反應(yīng)自發(fā)等溫等壓下的化學(xué)反應(yīng):判斷等溫等壓下化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的依據(jù).吉布斯自由能降低是化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的動(dòng)力rHm rSm rGm= rHm- TrSm 反應(yīng)情況 rGm 0 任何溫度下均為自發(fā)過(guò)程任何溫度下均為非自發(fā)過(guò)程高溫自發(fā)過(guò)程 rGm 0rGm 0rGm 0低溫自發(fā)過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)生成自由能: 在指定溫度T 和100 kPa下, 由最穩(wěn)定單質(zhì)生成1摩爾指定化合物時(shí)的自由能變稱為該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)生成自由能.表示為: 根據(jù)Gibbs公式計(jì)算fHm(kJmol-1)fGm(kJmol-1)Sm(Jmol-1K-1)附錄4 標(biāo)準(zhǔn)

7、熱力學(xué)數(shù)據(jù)(298.15K,100 kPa)物質(zhì)(狀態(tài)) fHm(kJmol-1) fGm(kJmol-1) Sm(Jmol-1K-1)Ag(s)0042.55AgCl(s)-127.068-109.78996.2AgBr(s)-100.37-96.90107.1AgI(s)-61.84-66.19115.5Ag2O(s)-31.0-11.2121.3Al(s)0028.33Al2O3(,剛玉)-1675.7-1582.350.92Br2(l)00152.231Br2(g)30.9073.110245.463HBr(g)-36.4-53.45198.695附錄七中各物質(zhì)的熱力學(xué)數(shù)據(jù): CaCO

8、3(s) CaO(s) + CO2(g)【例2】 試判斷在298.15K、標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下,反應(yīng)CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)能否自發(fā)進(jìn)行?解:由附錄查得/(kJmol-1) -1128.79 -604.03 -394.359 /(kJmol-1) -1206.92 -635.09 -393.509/(Jmol-1K-1) 92.9 39.75 213.74 =(-604.03) + (-394.359) (-1128.79) kJmol-1=130.40 kJmol-10在298.15K、標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下, 反應(yīng)不能自發(fā)正向進(jìn)行。(2)解法:=(-635.09) + (-393.509)

9、(-1206.92) kJmol-1=178.32 kJmol-1=(39.75 + 213.74) + 92.9 Jmol-1K-1=106.6 Jmol-1K-1=(178.32-298.15106.610-3) kJmol-1=130.4 kJmol-102. 非標(biāo)準(zhǔn)摩爾Gibbs自由能變(rGm)的計(jì)算等溫、等壓及非標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下, 對(duì)任一反應(yīng):aA + bB gG + dD化學(xué)反應(yīng)等溫方程式rGm:溫度T時(shí)非標(biāo)態(tài)反應(yīng)Gibbs自由能變;J:反應(yīng)商, 氣體反應(yīng)P: 標(biāo)準(zhǔn)壓力=100 kPa,p(i): 各種氣體物質(zhì)任意給定態(tài)時(shí)的分壓力。溶液中的反應(yīng) c:標(biāo)準(zhǔn)濃度=1 molL-1, c(i)

10、:為各種物質(zhì)任意給定態(tài)時(shí)的濃度。 純固態(tài)或純液態(tài)處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時(shí),其c(i)在J 式中不出現(xiàn)。【例3】 計(jì)算723K、非標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下,下面反應(yīng)的rGm,并判斷反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向。 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) 分壓/Pa 1.0104 1.0104 1.0108 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)分壓/Pa 1.0104 1.0104 1.0108/(kJmol-1) -296.83 0 -395.72/(Jmol-1K-1) 248.22 205.138 256.76= 2(-395.72) 2(-296.83) kJmol-1= -197.78 kJmol-1 =2(

11、256.76) 2(248.22)+205.138 Jmol-1K-1= -188.06 Jmol-1K-1 =(-197.7810-3)+723(-188.06)Jmol-1 = -61813 Jmol-1 =124590.5 Jmol-1 =(-61813+ 124590.5) Jmol-1=62.777 kJmol-1 rGm 0,反應(yīng)自發(fā)向左進(jìn)行。思考題: Br2(l) 、Br2(g) Ar(0.1kPa) 、Ar(0.01kPa) HF(g) 、HCl(g) CH4(g) 、C2H6(g) NH4Cl(s)、NH4I(s) HCl(g,298K) 、HCl(g,1000K) 試判斷下

12、列過(guò)程的S是正還是負(fù)。 冰融化成水 炸藥爆炸 甲烷燃燒 CH4(g) +2O2(g) =CO2(g) + 2H2O(g)合成氨反應(yīng) N2(g) +3H2 (g)= 2NH3(g)從溶液中析出結(jié)晶 從以下各對(duì)物質(zhì)中選出有較大混亂度的物質(zhì)。除 已注明條件外, 每對(duì)物質(zhì)都具有相同的溫度和壓力 。 2.水結(jié)冰是熵減小過(guò)程,為何在低溫下水卻能自發(fā)結(jié)冰?H2O (l) H2O(s) Hm0 Sm0G m0 時(shí)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行 Gm = HmT Sm2.2 化學(xué)反應(yīng)的限度2.2.1 化學(xué)平衡與平衡常數(shù) 化學(xué)反應(yīng)所能進(jìn)行的最大限度化學(xué)平衡 可逆反應(yīng)中,當(dāng)rGm =0時(shí),反應(yīng)體系中各物質(zhì)的量不再隨時(shí)間而改變,反應(yīng)達(dá)

13、平衡。1.平衡常數(shù)(1)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)已知:rGm化學(xué)平衡時(shí):或:得:、 標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù) K的表達(dá)式在形式上與J是一樣的,但表達(dá)式中各物質(zhì)的濃度是平衡態(tài)濃度; 平衡常數(shù)是衡量一定溫度下化學(xué)反應(yīng)所能達(dá)到的限度的特征常數(shù)。K越大,表示正反應(yīng)進(jìn)行得越完全。 平衡常數(shù)與溫度有關(guān),溫度不同,平衡常數(shù)不同。(2)實(shí)驗(yàn)平衡常數(shù) 通過(guò)實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定的平衡常數(shù)叫做實(shí)驗(yàn)平衡常數(shù)或經(jīng)驗(yàn)平衡常數(shù)。對(duì)任一氣體反應(yīng):aA + bB gG + dDKp = KC (RT) n n (g+d)-(a+b), 實(shí)驗(yàn)平衡常數(shù),量綱不一定等于1,可能有單位。KC與在數(shù)值上相等,Kp與在數(shù)值上可能不相等,例如,溫度為500K時(shí),合成氨反應(yīng)

14、:Kp =KC (RT)n=KC(8.314 500K)-2 =3.510-9 kPa-2= 3.510-9kPa-2100 2 kPa 2 = 3.5 10-53N2(g)+ H2(g)2NH3(g) 若KC =6.010-2 mol-2L-6。(3)多重平衡規(guī)則 (1) H2O (1)+ O2(g) H2O2(aq) (2) Zn(s)+ O2(g) ZnO(s) (3) H2O (1)+ Zn(s)+ O2(g) H2O2(aq) + ZnO(s) 若反應(yīng)(1) + (2) ,可得反應(yīng) (3):由Hess定律可知:可得:多重平衡規(guī)則: 幾個(gè)反應(yīng)式相加(或相減)得到另一個(gè)反應(yīng)式時(shí),其平衡常

15、數(shù)即等于幾個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)的乘積(或商)(3) 化學(xué)平衡的計(jì)算【例4】在5.00L容器中裝有等物質(zhì)的量的PCl3(g)和Cl2(g)。523K時(shí),反應(yīng): 達(dá)平衡時(shí),p(PCl5) = p,K = 0.767,求:(1)開(kāi)始裝入的PCl3和Cl2的物質(zhì)的量; (2)PCl3的平衡轉(zhuǎn)化率。PCl5(g)PCl3(g) + Cl2(g) 解: (1) 設(shè)PCl3(g)及Cl2 (g) 始態(tài)分壓為x PaPCl5(g)PCl3(g) + Cl2(g) 始態(tài)分壓/Pa x x 0平衡分壓/Pa x - p x - p p【例5】:已知反應(yīng)計(jì)算下列反應(yīng)的 解: 反應(yīng)(3) 2(2) (1) 2:2.3 化

16、學(xué)平衡的移動(dòng)1. 濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響a A+ b Bd D+ gG對(duì)比J和K的大小,可以判斷系統(tǒng)中的反應(yīng)是否達(dá)到平衡,以及平衡將向哪個(gè)方向移動(dòng)。即:rG0 正反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行rG 0 逆反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行rG0 平衡狀態(tài)rG0 正反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行rG 0 逆反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行rG0 平衡狀態(tài)根據(jù): 所以,在平衡態(tài)下,若增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度,使J減小,平衡正向移動(dòng),反之則平衡逆向移動(dòng)【例6】含0.100molL-1Ag+、0.100molL-1Fe2+、0.010molL-1Fe3+溶液中發(fā)生反應(yīng):Fe2+ + Ag+ Fe3+ + Ag K =2.98。(1) 判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向;(2) 計(jì)算Ag+的

17、轉(zhuǎn)化率;(3) c(Ag+)、c(Fe3+)不變,使c(Fe2+) = 0.300molL-1時(shí)Ag+ 的轉(zhuǎn)化率。解:(1) J 0,JK,rGm0,平衡逆向移動(dòng) n0,J = K,rGm = 0,平衡不移動(dòng) n0,JK,rGm0,平衡正向移動(dòng)若反應(yīng)體系總壓力增大,平衡向氣體分子數(shù)目減少的方向移動(dòng);【例】 在常溫(298.15K)常壓(100kPa)下將NO2和N2O4兩種氣體裝入一注射器,問(wèn):達(dá)到平衡時(shí),兩種氣體的分壓和濃度分別為多大?推進(jìn)注射器活塞,將混合氣體的體積減小一半,問(wèn):達(dá)到平衡時(shí),兩種氣體的分壓和濃度多大? 已知298.15K下兩種氣體的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成自由能分別為51.31和97.

18、89 kJmol-1。 解:反應(yīng) 2NO2(g) N2O4(g) =(97.89)-(251.31)=-4.71(kJmol-1)達(dá)平衡時(shí) K=p(N2O4)/pp(NO2)/p2 = 6.74 將p=1105 Pa代入,得: p(N2O4)/p(NO2)2=6.7410-5Pa-1 (1) 總壓p= p(N2O4)+ p(NO2)=l105 (設(shè)總壓p =1105 ) (2) 解(1)和(2)的聯(lián)立方程,得 p(N2O4)=68.2 kPa; p(NO2)=31.8 kPa 代入c=n /V = p / RT(R取值8.314 kPaLmol-1K-1),得 c(N2O4)=0.0275 m

19、olL-1; c(NO2) =0.0128 molL-1體積減小一半,總壓增大,平衡向生成N2O4 (g)的方向移動(dòng): 2 NO2 (g) N2O4 (g)體積壓縮后分壓kPa 231.8 268.2分壓變化kPa 2x x 新平衡分壓 kPa 231.8 2 x 268.2+ x K= p(N2O4)p p(NO2) 2p=6.74 K=(268.2+ x)p(231.8 2 x)p2=6.74 得 x =8.62 kPa c (N2O4) =145 (8.314 298.15)=0.058 molL-1c(NO2) =46.36(8.314 298.15)=0.019 molL-1 3 溫

20、度對(duì)化學(xué)平衡的影響.溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響主要是改變平衡常數(shù)。根據(jù)設(shè)在T1T2范圍內(nèi)rHm和rSm不隨溫度而變 得:吸熱反應(yīng), 溫度升高,平衡常數(shù)增大放熱反應(yīng), 溫度升高,平衡常數(shù)減小。所以,溫度升高,平衡總是向吸熱方向移動(dòng). 評(píng)論下列各種陳述 : 放熱反應(yīng)是自發(fā)的。 對(duì)于S0 的反應(yīng),高溫下非自發(fā)。 反應(yīng)的產(chǎn)物分子數(shù)比反應(yīng)物多,則反應(yīng)的rS必是正值。 必須指明是同一物態(tài)。 穩(wěn)定單質(zhì)的fHm、 fGm 、 rSm 皆為零。 穩(wěn)定單質(zhì)的 rSm 0 只是標(biāo)態(tài)及298K時(shí)不能進(jìn)行。 反應(yīng)的fGm 0 , 該反應(yīng)永遠(yuǎn)不能自發(fā)進(jìn)行。 判斷下列說(shuō)法是否正確,并說(shuō)明理由。 對(duì)于同一反應(yīng)來(lái)說(shuō),在一定溫度下,無(wú)

21、論起始濃度如何,在平衡體系中各反應(yīng)物的濃度都是一樣的。 各反應(yīng)物的平衡濃度一般不會(huì)相同。 對(duì)于同一反應(yīng)來(lái)說(shuō),在一定溫度下,無(wú)論起始濃度如何,其各反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率都是一樣的。 各反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率一般不會(huì)相同。 反應(yīng) C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g) 是一個(gè)反應(yīng)前后分子數(shù)目相等的反應(yīng),體系的壓力改變不影響它的平衡狀態(tài)。 因?yàn)閞 Gm=RTlnK,所以溫度升高,平衡常數(shù)變小。 反應(yīng)前后氣體分子數(shù)改變。 必須看r Hm的符號(hào)。例8 已知下列反應(yīng):CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g)r H m = 37.9kJmol-1,700K時(shí)的K1 =9.018

22、,求800K時(shí)的K2。解:K800 = 4.002.4 化學(xué)反應(yīng)速率 反應(yīng)進(jìn)行的快慢、條件、機(jī)理化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)實(shí)性反應(yīng)能否發(fā)生及反應(yīng)的限度化學(xué)反應(yīng)的可能性化學(xué)反應(yīng)中能量的變化化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)動(dòng)力學(xué)化學(xué)熱力學(xué)化學(xué)反應(yīng)2.4.1 反應(yīng)速率的定義 一、 平均速率: 單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物的減少量或者生成物的增加量來(lái)表示: = |nBt | 在體積一定的密閉容器內(nèi)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng),可以用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或者生成物濃度的增加來(lái)表示: = |cB /t | nB = n終一n始。cB = c終一c始。t =t終一t始。例如N2O5在氣相或CCl 4溶劑中發(fā)生分解: 2 N2O5 = 4 NO 2 + O

23、2 在 t = t2 t1內(nèi), 1L容器中N2O5反應(yīng)了2mol,該反應(yīng)的平均速率可以表示為: 速率用不同的物質(zhì)表示時(shí),數(shù)值會(huì)因?yàn)橛?jì)量系數(shù)不同而不同。此時(shí),反應(yīng)速率值與表示速率物質(zhì)的選擇無(wú)關(guān): 為了使反應(yīng)速率值與表示速率物質(zhì)的選擇無(wú)關(guān) 采用反應(yīng)進(jìn)度表示反應(yīng)速率: 如在 2 N2O5 = 4 NO 2 + O2 反應(yīng)中對(duì)于任意反應(yīng) : a A + b B = d D + e E 反應(yīng)的時(shí)間間隔無(wú)限縮短時(shí)(t 0)的反應(yīng)速率稱為瞬時(shí)速率: 二、瞬時(shí)速率定義:2.4.2 反應(yīng)速率理論1.有效碰撞理論 根據(jù)對(duì)一些簡(jiǎn)單氣體反應(yīng)的研究,并以氣體分子運(yùn)動(dòng)論為基礎(chǔ),20世紀(jì)初路易斯(Lewis)提出了化學(xué)反應(yīng)

24、速率的有效碰撞理論。 基本要點(diǎn):(1)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的先決條件是反應(yīng)物分子間的相互碰撞。反應(yīng)物分子間碰撞的頻率越高,反應(yīng)速率越快。 (2)大多數(shù)的碰撞并沒(méi)有導(dǎo)致反應(yīng)發(fā)生,能發(fā)生反應(yīng)的碰撞只占極少數(shù)。有效碰撞:能發(fā)生反應(yīng)的碰撞發(fā)生有效碰撞的分子或離子必須具備的條件: 要具有足夠的能量 碰撞時(shí)要取合適的方向CO(g)+NO2(g) CO2(g)+NO(g)活化分子:具有較高能量、能發(fā)生有效碰撞的分子。 圖1 CO和 NO2碰撞的不同取向 反應(yīng)速率與活化能的關(guān)系:活化能:活化分子的平均能量與反應(yīng)物分子的平均能量之差稱為反應(yīng)的活化能,用符號(hào)Ea表示。 在一定溫度下,活化能越小,則活化分子分?jǐn)?shù)越大,單位時(shí)

25、間內(nèi)有效碰撞次數(shù)越多,反應(yīng)就進(jìn)行得越快。 化學(xué)反應(yīng)的活化能一般:60240kJmol-1Ea42kJmol-1,反應(yīng)速率快,瞬間完成。2.過(guò)渡狀態(tài)理論基本要點(diǎn):(一)化學(xué)反應(yīng)不是通過(guò)簡(jiǎn)單碰撞一步完成的,反應(yīng)物在轉(zhuǎn)化為生成物的過(guò)程中,要經(jīng)過(guò)一個(gè)中間過(guò)渡狀態(tài)。 例如反應(yīng): CO (g) + NO2 (g) CO2 (g) + NO (g) 圖3 CO和 NO2的反應(yīng)過(guò)程 當(dāng)具有較高能量的NO2與CO分子互相以適當(dāng)?shù)娜∠虺浞挚拷鼤r(shí),價(jià)電子云互相穿透,使原有的NO鍵部分破裂,而新的CO鍵部分形成,由此形成了一種活化絡(luò)合物 活化過(guò)程:由穩(wěn)定的反應(yīng)分子過(guò)度到活化絡(luò)合物的過(guò)程活化能: 活化過(guò)程所吸收的能量

26、活化絡(luò)合物處于比反應(yīng)物、生成物都高的能量狀態(tài)(形成 “能壘” )。反應(yīng)物分子只有吸收足夠的能量,才能越過(guò)“能壘”轉(zhuǎn)化為生成物,反應(yīng)才會(huì)發(fā)生。 反應(yīng)的活化能大,則反應(yīng)進(jìn)行時(shí)所必須越過(guò)的能壘就高,反應(yīng)速率就慢;反應(yīng)的活化能小,則反應(yīng)進(jìn)行時(shí)所必須越過(guò)的能壘就低,反應(yīng)速率就快。 2.4.3 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 質(zhì)量作用定律: 在一定溫度下,反應(yīng)速率與各反應(yīng)物濃度冪的乘積成正比。 c(A)c(B) 或: = kcc(A)c(B) 為反應(yīng)的瞬時(shí)速率;c為反應(yīng)物的瞬時(shí)濃度;化學(xué)反應(yīng)的速率方程對(duì)一般的化學(xué)反應(yīng) : aA + bB gG + dD = kcc(A)c(B) aA + bB gG + dD (1)冪次數(shù)、值與反應(yīng)計(jì)量系數(shù)a、b既可能相同,也可能不同,其值需由試驗(yàn)測(cè)定,其大小可反映濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響程度;應(yīng)注意: 反 應(yīng) 速率方程式2Na + 2H2O2NaOH + H2 = k SO2Cl2 SO2 + Cl2 = k c(SO2Cl2) 2NO2 2NO + O2 = k c 2(NO2) I2 + H2 2HI = k c (I2) c(H2 ) 2NO + O2 2NO2 = k c 2(NO)

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