物理化學第七章ppt課件

1、公式歸納公式歸納tnVtVdd1dd1BBdef tnV dd1AdefA tnV dd1PdefP PPAA 1. 反響速率反響速率生成速率生成速率 V 恒定，恒定，,dd1BBdeftc ,ddAdefAtc tcddPdefP PPAA kkk ,AAAnck ，nkcA nckAPP 用不同物質表示同一個化學反響的反用不同物質表示同一個化學反響的反響速率時，不同物質的反響速率和速率系響速率時，不同物質的反響速率和速率系數必需相對應。數必需相對應。,2NH3HN 322 例例23322NHHNkkkk k nnxcktxcktc A0AAAAAdddd 2n 級反響級反響具有濃度具有濃度

2、(1-n)(1-n)時間時間1 1的量綱。的量綱。Ak3零級反響：零級反響：，tkccAAA0 ，tkxA tkcA0A ,ddA0AAAAkcktc 00A0AAA0AA0A0AA0YYYYctkccccccct 特征和判據：特征和判據：以以 對對 t 作圖得直線作圖得直線; (2) 的量綱為濃度的量綱為濃度 時間時間-1(3) ，即與，即與 成正比，與成正比，與 成反比成反比AkAkAA02/12kct A0cAc0A ctkctcc 0 A AddAA04一級反響：一級反響： ，tkccAAA0ln ，tkxccAA0A0ln tkA11ln A2/12ln)3(kt 對對t 作圖是一條

3、直線作圖是一條直線ln)1(Ac的量綱為時間的量綱為時間1A)2(k特征和判據：特征和判據：tkYYYYcccccctA0AAAA0AA0lnlnln 0A ctkcctcc 0 A AAd d1AA0,ddAAAAcktc 5二級反響二級反響 ，tkccAA0A11 ，tkcxcxAA0A0 tkcAA01 tkYYYYccccccccccttA0A0AAAA0A0AA0AA011 0A ctkcctcc 0AA2Add1AA0,dd2AAAAcktc 2adlndRTETk 12a1211lnTTREkk ARTEklnlna )/(aeRTEAk TkRTEdlnd2defa 例：知反響

4、機理例：知反響機理 ， C的生成量和耗費量相等，那么的生成量和耗費量相等，那么 I是很活潑的中間產物，整個反響過程中是很活潑的中間產物，整個反響過程中I 的濃度的濃度cI都很小都很小0ddI tc3C B2A k1k-1Dk20333dd3C23C12BA1C ckckccktc3C B2A k1k-13CA+2BDk23C ttppptpppk 0A0A ,0A0A,ttcpptcppk ,11A,A0Atkppp ，tkccAA0A11 A0A2/11ckt ttppptpppk 0A0A,kPa0 .1002200A ppp 11-731A,sPa1085. 78 .930 .10010

5、0 .501800 .508 .93 pk1-172A,sPa1089. 7 pk1-17A,sPa1087. 7 pk解：解：1方法一：物理量代濃度方法一：物理量代濃度1方法二：方法二：A0AA0AA0AA2ppppppppt tppp 0AA2，tkpppA,A0A11 1-17A,sPa1087. 7 pks4 .251087. 7100 .5011)273,A0A2/1 pkpt11337A,A,smolm1049. 23808.31451087. 7)3 RTkkpc ttttcpptpppRTpptcppk 0A00A0A,或或 ttttpptpppRTpptcppk 0A00A0

6、A)/(aeRTEAk lgelglgaRTEAk )/(ae)1(RTEAk ：解解 8 . 8)K/(576. 41060.25smoldm/lg3113 Tk4.5761025.60lge3145. 83a E 8 . 815.673576. 41060.25smoldm/lg3113 k1amolkJ1 .107 E11318smoldm1075. 7 k ttpptcppk 0A0A)2( 2131075. 70 .327 .265 . 1107 .267 .260 .3215.6733145. 8 ts1078. 119 ，tkccAA0A11 ,1A0A2/1ckt 12a121

7、1lnTTREkk解解: (1) 2AA2AA5 . 15 . 1A5 . 0AA5 . 1B5 . 0AAA22ddckckcckccktc ,2A0B0cc AB2cc ,11AA0Atkcc ,20100 .1001100 .101A33 k,405 . 4100 .100113A c33Admmol103 . 5 c113Asmoldm5 . 4 kA5 . 1A25 . 4)2kk 113Asmoldm59. 1 k113ABsmoldm18. 32 kks22. 2s101005 . 4113A0A1/2 ckt,20100 .1001109 . 31)3A233 k,smoldm

8、3 .12113A2 k,300140013145. 85 . 43 .12lna E1amolkJ0 .10 E 12a121211lnlnTTREkkkk例例.知醋酸酐分解反響的活化能知醋酸酐分解反響的活化能Ea=144.35kJ mol-1，284 時這個反響的時這個反響的kA=3.310-2s-1。現要控制該反?，F要控制該反響在響在10分鐘內轉化率到達分鐘內轉化率到達90%，試確定反響溫度應控，試確定反響溫度應控制在什么溫度下進展。制在什么溫度下進展。 12a1211lnTTREkktkA11ln C)K(248521K103 . 3108 . 3ln1035.1443145. 827

9、32841ln1111lns108 . 39 . 011lns601ln1-1233AAaaAA-13AA0A TkkERTTTTREkkcctk解：解：例例.乙烯轉化反響乙烯轉化反響 為一級反響。為一級反響。當在當在1073K時，時，10小時內有小時內有50%的乙烯分解。知該的乙烯分解。知該反響的活化能反響的活化能Ea=250.8kJmol-1,求該反響在求該反響在573K時進展時，乙烯轉化時進展時，乙烯轉化50%需求多少時間。需求多少時間。22242HHCHC A2/12lnkt 12a1211lnTTREkkh1032. 1h5272ln2lnh527836. 8107315731073

10、15733145. 8108 .250lnh0693. 0h102ln2ln3-1A21-1A3aAA-121A ktkTTTTREkktk解：解：例例:知反響知反響A2+B22AB機理如下機理如下:B2+M 2B+MB+ A2 AB+AA+B2 AB+B2B+M B2+M假設反響過程中假設反響過程中A和和B的生成量等于它們的耗費量，的生成量等于它們的耗費量，各基元反響的速率常數知各基元反響的速率常數知,如式中所示。如式中所示。A2和和B2的的濃度為濃度為cA2和和cB2，試建立以，試建立以AB生成速率表示的復生成速率表示的復合反響的速率方程，并指出反響級數。合反響的速率方程，并指出反響級數。

11、k1k2k3k4 5 . 1/22dd/,220dd022dddd222222222222A21B21412AB2AB214B1BM2B4MB1BA3AB2AM2B4BA3AB2MB1BBA3AB2AB ncckkkccktckckccckcckcckccktccckcckcckccktccckccktc解：解：例例.知反響知反響 按按如下機理進展如下機理進展(g)H(g)HC(g)CH22624 43234624334CHCHHHCHCHHHHCCHCHHCHCH1321 kkkk(1) 試建立該反響的動力學方程試建立該反響的動力學方程 1E2E3E4E(2) 試寫出這一反響的活化能試寫出這

12、一反響的活化能 Ea。tcdd62HC H23CHCHH3CHCH2CHH1CHH3CHCH2CH1HCHH1CHH3CHCH2CH1CH344334434344343,220dd0ddckkccckcckcckcckcckcktccckcckcckcktc4362CHCH2HCddccktc 解：解：例例.知反響知反響 按按如下機理進展如下機理進展(g)H(g)HC(g)CH22624 43234624334CHCHHHCHCHHHHCCHCHHCHCH1321 kkkk)(211321a EEEEE23CH23CH21321123CH213211232CHH232CHCH2HC21CH32

13、11H2H231CHH3CHH232CH1444443624444dd0kcckkkkckkkkkkkcckkkccktcckkkkcckkkcckcckkkck 例例. 知反響知反響2NO+O22NO2能夠的反響機理如下：能夠的反響機理如下： 2NO N2O2 快速平衡快速平衡 N2O2+O2 2NO2 慢反響慢反響試導出復合反響的速率方程。試導出復合反響的速率方程。k2k1k-1由平衡態(tài)近似，有由平衡態(tài)近似，有 tctcdd21dd22222NOONOO 22ON12NO1ckck 22O2NOO2NO112ckccckkk 112 k kk kk kk k解：解：222OON2cck例例

14、.22COClClCO 2Cl Cl21k 1kMCOCl MCOCl 2k 2k ClCOCl ClCOCl223k快快快快慢慢21Cl11Cl2Cl1Cl122 ckkcckckCO Cl22COCl M COCl 2CO ClM 2cckkccckccck 22Cl COCl 3COCl ddccktc 解：解：23ClCO 23ClCO 211122322ckccckkkkk 解：解： 11223a21 EEEEEE。反應的速率方程反應的速率方程試據此反應機理建立該試據此反應機理建立該的反應機理如下:的反應機理如下:例.設光化學反應例.設光化學反應222222Cl21Cl)4(ClHClC