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1、教学要求教学要求 1.了解以下概念：化学反响速率、基元反响、有了解以下概念：化学反响速率、基元反响、有效碰撞、活化分子、活化能、反响效碰撞、活化分子、活化能、反响级级数、半衰期、数、半衰期、催化催化剂剂、酶酶。 2.掌握化学反响速率方程式的写法及具有掌握化学反响速率方程式的写法及具有简单级简单级数数反响的特征，掌握反响的特征，掌握Arrhenius方程式的意方程式的意义义及运用。及运用。 3.了解碰撞了解碰撞实际实际和和过过渡渡态实际态实际，能用碰撞，能用碰撞实际实际解解释浓释浓度、温度、催化度、温度、催化剂对剂对反响速率的影响。反响速率的影响。 4.了解催化作用了解催化作用实际实际及及酶酶催
2、化的特征。催化的特征。第第8 8章章 化学反响速率化学反响速率对于一个化学反响，必需研讨三个问题：对于一个化学反响，必需研讨三个问题：1 1、反响能否自、反响能否自发进发进展？展？方向性方向性问题 2 2、给定条件下，有多少反响物最大定条件下，有多少反响物最大限制限制转化化为产物？物？化学平衡化学平衡问题3 3、实现这实现这种种转转化需求多化需求多长时间长时间？如何？如何转转化？化？反响速率，反响机理反响速率，反响机理化学化学热力学力学化学化学动力学力学化学化学热力学：研力学：研讨反响的能量反响的能量HH、方向、方向GG、限制、限制K K 均均为形状函数化学形状函数化学热力学研力学研讨化学反响
3、化学反响发生的能生的能够性。性。化学化学动力学：研力学：研讨反响的速度、速度的影响反响的速度、速度的影响要素，与反响的要素，与反响的详细途径。途径。CO(g) + NO(g) = CO2(g) + N2(g)CO(g) + NO(g) = CO2(g) + N2(g) rGm(298K) = - 334kJrGm(298K) = - 334kJ mol-mol-1 1 反响的反响的趋势是很大是很大 ，但速度很慢。，但速度很慢。第第8 8章章 化学反响速率化学反响速率8.1 8.1 化学反响速率的表示方法化学反响速率的表示方法 化学反响速率化学反响速率 (rate of a chemical r
4、eaction)：通：通常用常用单单位位时间时间内反响物内反响物浓浓度的减少或生成物度的减少或生成物浓浓度的添度的添加来表示。衡量化学反响加来表示。衡量化学反响过过程程进进展的快慢。展的快慢。量量纲纲：浓浓度度 时间时间-1A B + Ct (s) 2s 5scA (mol L-1) 0.526 0.328 = - = 0.066 (mol L-1 s-1)0.328-0.526 5- 2 平均速率平均速率(average rate)(average rate)是在一个是在一个时间间隔隔内反响体系中某内反响体系中某组分分浓度的改度的改动量。量。一、平均速率和瞬一、平均速率和瞬一、平均速率和瞬一
5、、平均速率和瞬时时速率速率速率速率I-H2O2 (aq) = H2O(l)+O2(g) = lim - = -dc(H2O2) dt瞬时速率瞬时速率(instantaneous rate) 即缩短时间间即缩短时间间隔，令隔，令 t趋近于零时的速率。即某一时辰的速趋近于零时的速率。即某一时辰的速率。率。 c(H2O2) tt 0如合成氨反响：如合成氨反响：如合成氨反响：如合成氨反响：2NH3N2 +3H2为为使反响使反响使反响使反响进进度一直度一直度一直度一直为为正正正正值值，对对于反响物在于反响物在于反响物在于反响物在计计量系数前引量系数前引量系数前引量系数前引进负进负号。号。号。号。B为为反
6、响式中相反响式中相应应物物质质B的化的化学学计计量系数。量系数。 二、反响速率表示方法二、反响速率表示方法三、反响速率三、反响速率三、反响速率三、反响速率实际实际一有效碰撞与一有效碰撞与弹性碰撞性碰撞 能能能能发发发发生反响的碰撞，叫做有效碰撞。生反响的碰撞，叫做有效碰撞。生反响的碰撞，叫做有效碰撞。生反响的碰撞，叫做有效碰撞。不不不不发发生反响的碰撞，叫做生反响的碰撞，叫做生反响的碰撞，叫做生反响的碰撞，叫做弹弹性碰撞。性碰撞。性碰撞。性碰撞。发发生有效碰撞，反响物分子或离子必需具生有效碰撞，反响物分子或离子必需具生有效碰撞，反响物分子或离子必需具生有效碰撞，反响物分子或离子必需具备备的两个
7、的两个的两个的两个条件：条件：条件：条件：1 1 1 1需求有足需求有足需求有足需求有足够够的能量；的能量；的能量；的能量；2 2 2 2碰撞碰撞碰撞碰撞时时要有适宜的方向。如反响：要有适宜的方向。如反响：要有适宜的方向。如反响：要有适宜的方向。如反响：NO2 g + CO g NO g + CO2 g ONOOCNNCCONOOOCOOOOONOOCONOOCO碰撞前碰撞碰撞后适当的碰撞方位不适当的碰撞方位碰撞方位和化学反响 二二二二 活化分子与活化能活化分子与活化能活化分子与活化能活化分子与活化能具有具有具有具有较较大大大大动动能并能能并能能并能能并能发发生有效碰撞的分子，称生有效碰撞的分
8、子，称生有效碰撞的分子，称生有效碰撞的分子，称为为活化活化活化活化分子。分子。分子。分子。 活化分子具有的最低能量与反响物分子的平均能量之差，称活化分子具有的最低能量与反响物分子的平均能量之差，称活化分子具有的最低能量与反响物分子的平均能量之差，称活化分子具有的最低能量与反响物分子的平均能量之差，称为为为为活化能，用符号活化能，用符号活化能，用符号活化能，用符号“Ea“Ea“Ea“Ea表示，表示，表示，表示，单单单单位位位位为为为为kJ/molkJ/molkJ/molkJ/mol。 一定温度下，一定温度下，一定温度下，一定温度下， Ea Ea Ea Ea越小，活化分子数越大，反响速越小，活化分
9、子数越大，反响速越小，活化分子数越大，反响速越小，活化分子数越大，反响速率越快；率越快；率越快；率越快； 相反相反相反相反EaEaEaEa越大，活化分子数越小，反响速率越大，活化分子数越小，反响速率越大，活化分子数越小，反响速率越大，活化分子数越小，反响速率越慢。越慢。越慢。越慢。活化能就是化学反响的阻力！活化能就是化学反响的阻力！ 活化能不同是化学反响速率不同的根本活化能不同是化学反响速率不同的根本活化能不同是化学反响速率不同的根本活化能不同是化学反响速率不同的根本缘缘缘缘由。由。由。由。8.2 8.2 影响化学反响速率的外在要素影响化学反响速率的外在要素一、一、浓浓度与化学反响速率的关系度
10、与化学反响速率的关系( (一一一一) )反响速率方程式反响速率方程式反响速率方程式反响速率方程式由反响物一步就直接由反响物一步就直接转变为生成物的反响称生成物的反响称为基元反响。如：基元反响。如：CO g + H2O g = CO2 g + H2 g 有多个基元反响组成 的化学反响，称为复合反响。例如：例如：例如：例如： H2 H2g g+ I2+ I2g g= 2HI= 2HIg g它是由两步组成的：它是由两步组成的：1 I2g= 2Ig 快反响快反响2 H2g+ 2Ig= 2HIg慢反响速率控制步慢反响速率控制步骤 在一定温度下，元反响的反响速率与反响物在一定温度下，元反响的反响速率与反响
11、物在一定温度下，元反响的反响速率与反响物在一定温度下，元反响的反响速率与反响物浓浓浓浓度以度以度以度以反响分子数反响分子数反响分子数反响分子数为幂为幂为幂为幂的乘的乘的乘的乘积积积积成正比，成正比，成正比，成正比，这这这这就是就是就是就是质质质质量作用定律。量作用定律。量作用定律。量作用定律。如元反响：如元反响：NO2 g + CO g = NO g + CO2 g 根据根据质量作用定律，反响速率与反响物量作用定律，反响速率与反响物浓度的关系度的关系为：c NO2 c CO 或写成：或写成： = kc NO2 c CO 速率方程式速率方程式表示反响速率与反响物表示反响速率与反响物浓度之度之间定
12、量关系定量关系的数学表达式，称的数学表达式，称为反响速率方程式。反响速率方程式。 反响速率方程式中的比例系数反响速率方程式中的比例系数反响速率方程式中的比例系数反响速率方程式中的比例系数 k k k k 称称称称为为为为速率常数。速率常数。速率常数。速率常数。在数在数在数在数值值值值上相当于各反响物上相当于各反响物上相当于各反响物上相当于各反响物浓浓浓浓度均度均度均度均为为为为1mol/L1mol/L1mol/L1mol/L时时时时的反响速率，的反响速率，的反响速率，的反响速率，又称又称又称又称为为为为比速率。比速率。比速率。比速率。 对对于一定的反响，于一定的反响，k k 是一个与是一个与浓
13、浓度无关度无关的特性常数，其的特性常数，其值值的大小与反响温度、所用的大小与反响温度、所用催化催化剂剂及溶及溶剂剂等要素有关。等要素有关。反响速率常数反响速率常数 = kc NO2 c CO 书书写速率方程式写速率方程式写速率方程式写速率方程式时应时应留意以下三点：留意以下三点：留意以下三点：留意以下三点： 1. 1. 1. 1.质质质质量作用定律量作用定律量作用定律量作用定律仅仅仅仅适用于元反响。假适用于元反响。假适用于元反响。假适用于元反响。假设设设设不清楚某不清楚某不清楚某不清楚某反响能否反响能否反响能否反响能否为为为为元反响，那么只能根据元反响，那么只能根据元反响，那么只能根据元反响，
14、那么只能根据实验实验实验实验来确定反响速率方来确定反响速率方来确定反响速率方来确定反响速率方程式；而不能根据程式；而不能根据程式；而不能根据程式；而不能根据质质质质量定律直接得出。如反响：量定律直接得出。如反响：量定律直接得出。如反响：量定律直接得出。如反响：2N2O5 g = 4NO2 g + O2 g 实验证明：明： cN2O5而不是与而不是与 c2N2O5速率方程速率方程为： = kc N2O5研研讨阐明，上述反响是分步明，上述反响是分步进展的：展的：1N2O5NO2 + NO3 慢，速率控制步慢，速率控制步骤2NO3+ NO2 3NO + NO3NO + NO2 + O2 快快 2NO
15、2 快快 2.2.2.2.纯纯纯纯固固固固态态态态或或或或纯纯纯纯液液液液态态态态反响物的反响物的反响物的反响物的浓浓浓浓度不写入速率方度不写入速率方度不写入速率方度不写入速率方程式。如：程式。如：程式。如：程式。如：C(s)+ O2(g)= CO2(g) = kc(O2) = kc(C12H22O12)3.3.3.3.在稀溶液中在稀溶液中在稀溶液中在稀溶液中进进进进展的反响，假展的反响，假展的反响，假展的反响，假设设设设溶溶溶溶剂剂剂剂参与反响，但因其参与反响，但因其参与反响，但因其参与反响，但因其浓浓浓浓度度度度变变变变化很小，所以，也不写入速率方程式中。化很小，所以，也不写入速率方程式中
16、。化很小，所以，也不写入速率方程式中。化很小，所以，也不写入速率方程式中。如：蔗糖的水解反响：如：蔗糖的水解反响：C12H22O11+H2O = C6H12O6 + C6H12O6Hg(NO3)2 + Hg(l)= Hg2(NO3)2 = kc Hg(NO3)2 假假假假设设设设不知某一反响能否不知某一反响能否不知某一反响能否不知某一反响能否为为为为基元反响，那基元反响，那基元反响，那基元反响，那么反响的速率方程么反响的速率方程么反响的速率方程么反响的速率方程应经过实验应经过实验应经过实验应经过实验求得。求得。求得。求得。 P100 P100 P100 P100 例例例例题题题题8-18-18
17、-18-1例例 测得得A A与与B B反响生成反响生成C C的有关的有关实验数据如下：数据如下：实验实验序号序号 起始浓度起始浓度/（molL-1）反应速率反应速率 /（molL-1min-1AB123451.010-21.010-21.010-22.010-23.010-25.010-41.010-31.510-35.010-45.010-42.510-75.010-77.510-71.010-62.2510-6试写出写出该反响的速率方程式。反响的速率方程式。 =k c2AcB解：解：反响反响级数数设任一反响：任一反响：aA + bB产物物其速率方程式其速率方程式为：浓浓度度度度项项的指数的
18、指数的指数的指数 、称称称称为为反响的分反响的分反响的分反响的分级级数；分数；分数；分数；分级级数之和数之和数之和数之和 + = n + = n + = n + = n 称称称称为总级为总级数，数，数，数，简简称反响称反响称反响称反响级级数。数。数。数。n = 0n = 0，为为为为零零零零级级级级反响；反响；反响；反响； n = 1 n = 1，为为为为一一一一级级级级反响等。反响等。反响等。反响等。 该该当留意的两点：当留意的两点：1 1 1 1反响反响反响反响级级数均指数均指数均指数均指总总反响反响反响反响级级数。反响数。反响数。反响数。反响级级数是数是数是数是实实践践践践测测定的，与反
19、响方程式的化学定的，与反响方程式的化学定的，与反响方程式的化学定的，与反响方程式的化学计计量系数无量系数无量系数无量系数无对应对应关系；关系；关系；关系；2 2 2 2反响反响反响反响级级数可以是整数，也可以是分数、零、甚至数可以是整数，也可以是分数、零、甚至数可以是整数，也可以是分数、零、甚至数可以是整数，也可以是分数、零、甚至为负为负数。数。数。数。如：如：Cl2 g + CO g 碳催化碳催化剂200C反响反响总级数数为2.5N2O g Au为零零级反响反响COCl2 氯氯化碳化碳酰酰或光气或光气 N2 g + 1/2O2 g 1 1、对于反响、对于反响Cl2(g)+2NO(g) =2N
20、OCl(g)Cl2(g)+2NO(g) =2NOCl(g)亚硝酰氯亚硝酰氯 ，实，实验发现，如两反响物浓度都加倍，那么反响速率增至验发现，如两反响物浓度都加倍，那么反响速率增至8 8倍。倍。该反响的级数是该反响的级数是A. 0 B. 1 C.2 D.3 E. 1/2 A. 0 B. 1 C.2 D.3 E. 1/2 2 2、知、知A+2B= CA+2B= C，那么其速率方程式，那么其速率方程式为为A. = kcAcB2 B. = kcAcB C. = k cB2A. = kcAcB2 B. = kcAcB C. = k cB2D. =k c3 E. D. =k c3 E. 无法确定无法确定 答
21、：答：1D 2E一一一一一一一一级级反响反响反响反响 一一一一级级级级反响是反响速率与反响物的一次方反响是反响速率与反响物的一次方反响是反响速率与反响物的一次方反响是反响速率与反响物的一次方成正比的反响。成正比的反响。成正比的反响。成正比的反响。lnc = lnc0 kt二、二、二、二、浓浓度与度与度与度与时间时间的关系的关系的关系的关系设任一反响：任一反响： aA产物物那么反响速率方程那么反响速率方程为：c = c0e-kt 1 1 1 1 以以以以 lnc lnc lnc lnc 对对对对 t t t t 作作作作图图图图可得可得可得可得一条直一条直一条直一条直线线线线，其斜率，其斜率，其
22、斜率，其斜率为为为为kkkk。lnct一一一一级级反响的特点：反响的特点：反响的特点：反响的特点：一一级反响的反响的浓度与度与时间的关系的关系lnc = lnc0 k t 3 3 3 3 反响物反响物反响物反响物浓浓浓浓度反响掉一半度反响掉一半度反响掉一半度反响掉一半 c0/2c0/2c0/2c0/2 所需求所需求所需求所需求的的的的时间时间时间时间，称，称，称，称为为为为半衰期，常用半衰期，常用半衰期，常用半衰期，常用“ t1/2“ t1/2“ t1/2“ t1/2表示。表示。表示。表示。 2 2 2 2 k k k k 的的的的单单单单位位位位为为为为 时间时间时间时间-1-1-1-1。阐
23、阐阐阐明明明明 k k k k 的数的数的数的数值值值值与与与与时间时间时间时间单单单单位有关，而与位有关，而与位有关，而与位有关，而与浓浓浓浓度无关。度无关。度无关。度无关。例题例题8-2例：例： 知知60CO60CO衰变的衰变的t1/2 = 5.26at1/2 = 5.26a，放射，放射性性60CO60CO所产生的所产生的射线广泛用于癌症治疗，射线广泛用于癌症治疗，放射性物质的强度以放射性物质的强度以cici居里表示。某居里表示。某医院购买一台医院购买一台20ci20ci的钴源，在作用的钴源，在作用1010年后，年后，还剩多少？还剩多少？解：解：c Co = 5.3ci例：例：例：例： 知
24、药物知药物知药物知药物A A A A在人体内的代谢服从一级反响规律。在人体内的代谢服从一级反响规律。在人体内的代谢服从一级反响规律。在人体内的代谢服从一级反响规律。设给人体注射设给人体注射设给人体注射设给人体注射0.500g0.500g0.500g0.500g该药物，然后在不同时间测该药物，然后在不同时间测该药物，然后在不同时间测该药物，然后在不同时间测定血中定血中定血中定血中药物药物药物药物A A A A的含量，得如下数据：的含量，得如下数据：的含量，得如下数据：的含量，得如下数据：服药后时间服药后时间 t/h46810121416血中药物血中药物A含量含量/（mgL-1）4.63.93.2
25、2.82.52.01.6lg 0.66 0.59 0.51 0.45 0.40 0.30 0.26试求试求试求试求1 1 1 1药物药物药物药物A A A A代谢的半衰期；代谢的半衰期；代谢的半衰期；代谢的半衰期；2 2 2 2假设血液中药假设血液中药假设血液中药假设血液中药物物物物A A A A的最低有效量相当于的最低有效量相当于的最低有效量相当于的最低有效量相当于3.7mg/L3.7mg/L3.7mg/L3.7mg/L，那么需几小时后，那么需几小时后，那么需几小时后，那么需几小时后注射第二次？注射第二次？注射第二次？注射第二次？ 解：解： 1 先求速率常数先求速率常数k，一，一级级反响以反
26、响以lg 对对t作作图图，得直，得直线线，见见图图8-2。求斜率。求斜率。k =2.303 0.0382 h-1 =0.088 h-1t1/2= 0.693 / k = 0.693 / 0.088h-1 = 7.9h 2由图由图8-2中可以看出，中可以看出，t = 0h 时，时，lgc0= 0.81，最低，最低有效浓度有效浓度3.7mg/L的的lg3.7=0.57，就可以计算出第二次注射，就可以计算出第二次注射的时间：的时间：二二二二级反响反响 二二级级反响是反响速率与反响物反响是反响速率与反响物浓浓度的二度的二次方成正比的反响。次方成正比的反响。有两种情况有两种情况1 A+A2 A+B积分可
27、得：分可得：产物物产物物 1 1 以以1/c1/c对对t t作作图图得不断得不断线线，斜，斜率率为为 k k。或写成：或写成： 二二二二级级级级反响的特点：反响的特点：反响的特点：反响的特点： 2 2 2 2 k k k k 的量的量的量的量纲为纲为纲为纲为 浓浓浓浓度度度度-1-1-1-1时间时间时间时间-1-1-1-1。k k k k 的数的数的数的数值值值值与采用的与采用的与采用的与采用的时间时间时间时间和和和和浓浓浓浓度的度的度的度的单单单单位有位有位有位有关。关。关。关。 二二级级反响中反响中浓浓度与度与 时间时间的关系的关系3 3 3 3二二二二级级反响的半衰期反响的半衰期反响的半
28、衰期反响的半衰期为为：例例例例 乙酸乙酯在乙酸乙酯在乙酸乙酯在乙酸乙酯在298K298K298K298K时的皂化反响为二级反响时的皂化反响为二级反响时的皂化反响为二级反响时的皂化反响为二级反响CH3COOC2H5 + NaOH假设乙酸乙酯与氢氧化钠的初始浓度均为假设乙酸乙酯与氢氧化钠的初始浓度均为0.010mol/L0.010mol/L，反，反响响2020分钟后，碱的浓度变化了分钟后，碱的浓度变化了0.00566mol/L0.00566mol/L。试求该反响。试求该反响的速率常数和半衰期。的速率常数和半衰期。解：解：CH3COONa + C2H5OH三零三零三零三零级级反响反响反响反响 零零零
29、零级级级级反响是反响速率与反响物反响是反响速率与反响物反响是反响速率与反响物反响是反响速率与反响物浓浓浓浓度的零次度的零次度的零次度的零次方成正比的反响，在温度一定方成正比的反响，在温度一定方成正比的反响，在温度一定方成正比的反响，在温度一定时为时为时为时为一常数。一常数。一常数。一常数。积分得：分得：c0 c = k tc = k t + c0零零零零级级反响的特点：反响的特点：反响的特点：反响的特点：1 1c c 对t t作作图的不断的不断线，斜率，斜率为kk。零零级反响中反响中浓度与度与 时间的关系的关系2 2k k 的的单位位为 浓度度时间-1-1。3 3 3 3半衰期半衰期半衰期半衰
30、期为为：表表表表8-2 8-2 8-2 8-2 简单级简单级数反响的特征数反响的特征数反响的特征数反响的特征反响级数反响级数 一级反响一级反响 二级反响二级反响 零级反响零级反响根本方程根本方程 lnc0-lnc =kt c0- c =kt 直直线关系关系 lnc对t 1/c对t c对t 斜率斜率 -k k -k 半衰期半衰期t1/2 0.693/k 1/kc0 c0/2k k的量的量纲 时间-1 浓度度-1 时间-1 浓度度 时间-1 具有一定能量的分子具有一定能量的分子百分数百分数动能动能T1T2T2 T1图8-4 温度升高活化分子比率增大温度升高活化分子比率增大 1. 1. 1. 1.升
31、高温度，分升高温度，分升高温度，分升高温度，分子的平均子的平均子的平均子的平均动动动动能添加，分子能添加，分子能添加，分子能添加，分子的碰撞的碰撞的碰撞的碰撞频频频频率加快，反响速率加快，反响速率加快，反响速率加快，反响速率加快。率加快。率加快。率加快。 2. 2. 2. 2.温度升高温度升高温度升高温度升高时时时时，分子的能量分布曲分子的能量分布曲分子的能量分布曲分子的能量分布曲线线线线明明明明显显显显的右移，曲的右移，曲的右移，曲的右移，曲线变线变线变线变矮，矮，矮，矮，顶顶顶顶峰降低，活化分子数峰降低，活化分子数峰降低，活化分子数峰降低，活化分子数添加，有效碰撞增多，添加，有效碰撞增多，
32、添加，有效碰撞增多，添加，有效碰撞增多，因此反响速率加快。因此反响速率加快。因此反响速率加快。因此反响速率加快。8.2 8.2 影响化学反响速率的外在要素影响化学反响速率的外在要素二、温度二、温度对对化学反响速率的影响化学反响速率的影响Vant Hoff规则：温度每升高10，反应速率一般增加24倍。( ( ( (一一一一) ) ) )、ArrheniusArrheniusArrheniusArrhenius方程式方程式方程式方程式或或由由由由ArrheniusArrheniusArrheniusArrhenius方程式可得出以下三条推方程式可得出以下三条推方程式可得出以下三条推方程式可得出以下
33、三条推论论： 1 1 对对某一反响，某一反响， Ea Ea为为一常数，温度升高，一常数，温度升高， 增增大，那么大，那么k k值值也增大，反响速率加快，也增大，反响速率加快，这阐这阐明了温度明了温度对对反响速反响速率的影响。率的影响。 2 2 2 2当温度一定时，当温度一定时，当温度一定时，当温度一定时，EaEaEaEa越大，那么越大，那么越大，那么越大，那么 越越越越小，小，小，小，k k k k 值越小，反响速率越慢；反之，值越小，反响速率越慢；反之，值越小，反响速率越慢；反之，值越小，反响速率越慢；反之， Ea Ea Ea Ea越小，越小，越小，越小，k k k k 值越大，值越大，值越
34、大，值越大，反响速率越快，阐明了活化能与反响速率之间的关系。反响速率越快，阐明了活化能与反响速率之间的关系。反响速率越快，阐明了活化能与反响速率之间的关系。反响速率越快，阐明了活化能与反响速率之间的关系。 3 3 3 3 对对对对不同的反响，温度不同的反响，温度不同的反响，温度不同的反响，温度对对对对反响速率的影响反响速率的影响反响速率的影响反响速率的影响程度不同。当温度程度不同。当温度程度不同。当温度程度不同。当温度变变变变化一化一化一化一样时样时样时样时， Ea Ea Ea Ea越大的反响，越大的反响，越大的反响，越大的反响，k k k k值变值变值变值变化越大。化越大。化越大。化越大。
35、对对对对于可逆反响，温度升高平衡向吸于可逆反响，温度升高平衡向吸于可逆反响，温度升高平衡向吸于可逆反响，温度升高平衡向吸热热热热方向方向方向方向挪挪挪挪动动动动。正向。正向。正向。正向为为为为吸吸吸吸热热热热反响反响反响反响时时时时正反响活化能大于逆反响正反响活化能大于逆反响正反响活化能大于逆反响正反响活化能大于逆反响活化能，温度升高会活化能，温度升高会活化能，温度升高会活化能，温度升高会导导导导致活化能致活化能致活化能致活化能较较较较大的吸大的吸大的吸大的吸热热热热反响反响反响反响k k k k值值值值添加幅度添加幅度添加幅度添加幅度较较较较大，反响速率添加大，反响速率添加大，反响速率添加大
36、，反响速率添加较较较较多，平衡正向挪多，平衡正向挪多，平衡正向挪多，平衡正向挪动动动动。( ( ( (二二二二) ) ) )、ArrheniusArrheniusArrheniusArrhenius方程式的运用方程式的运用方程式的运用方程式的运用由由由由ArrheniusArrheniusArrheniusArrhenius方程式，求反响的活化能及速率常数方程式，求反响的活化能及速率常数方程式，求反响的活化能及速率常数方程式，求反响的活化能及速率常数假假假假设设反响在反响在反响在反响在T1T1T1T1及及及及T2T2T2T2时时速率常数分速率常数分速率常数分速率常数分别为别为k1k1k1k1、
37、k2k2k2k2，因，因，因，因Ea Ea Ea Ea 随随随随 T T T T的的的的变变化改化改化改化改动动很小，可以把很小，可以把很小，可以把很小，可以把EaEaEaEa看成与看成与看成与看成与 T T T T 根本根本根本根本无关的常数，那么：无关的常数，那么：无关的常数，那么：无关的常数，那么：两式相减得：两式相减得：或或例题例题8-3例：例：例：例： CO CO CO COCH2COOHCH2COOHCH2COOHCH2COOH2 2 2 2在水溶液中的分解反响，在水溶液中的分解反响，在水溶液中的分解反响，在水溶液中的分解反响，10 10 10 10 时时时时k10 = 1.081
38、0-4s-1k10 = 1.0810-4s-1k10 = 1.0810-4s-1k10 = 1.0810-4s-1，60 60 60 60 时时时时k60 = k60 = k60 = k60 = 5.4810-2s-15.4810-2s-15.4810-2s-15.4810-2s-1，试求反响的活化能及，试求反响的活化能及，试求反响的活化能及，试求反响的活化能及30 30 30 30 的反响速的反响速的反响速的反响速率常数率常数率常数率常数k30k30k30k30。解：知解：知T1= 283K时，k1= 1.0810-4s-1； T2= 333K时，k2= 5.4810-2s-1；R =8.3
39、14JK-1mol-1。k30 = 1.67103 s-1 实验值实验值k30 = 1.63103 s-1 ，与，与计计算算值值相当符合。相当符合。一催化一催化一催化一催化剂剂及催化作用及催化作用及催化作用及催化作用催化催化剂 凡能改凡能改凡能改凡能改动动动动化学反响速率，但本身的化学反响速率，但本身的化学反响速率，但本身的化学反响速率，但本身的组组组组成和成和成和成和质质质质量在反量在反量在反量在反响前后响前后响前后响前后坚坚坚坚持不持不持不持不变变变变的物的物的物的物质质质质，称，称，称，称为为为为催化催化催化催化剂剂剂剂。 有催化有催化有催化有催化剂剂剂剂存在的化学反响，称存在的化学反响
40、，称存在的化学反响，称存在的化学反响，称为为为为催化反响。催催化反响。催催化反响。催催化反响。催化化化化剂剂剂剂改改改改动动动动反响速率的作用，称反响速率的作用，称反响速率的作用，称反响速率的作用，称为为为为催化作用。催化作用。催化作用。催化作用。 能添加反响速率的催化能添加反响速率的催化能添加反响速率的催化能添加反响速率的催化剂剂剂剂，称，称，称，称为为为为正催化正催化正催化正催化剂剂剂剂。能减慢反响速率的催化能减慢反响速率的催化能减慢反响速率的催化能减慢反响速率的催化剂剂剂剂，称，称，称，称为负为负为负为负催化催化催化催化剂剂剂剂。8.2 8.2 影响化学反响速率的外在要素影响化学反响速率
41、的外在要素三、催化三、催化剂对剂对化学反响速率的影响化学反响速率的影响有些反响的有些反响的有些反响的有些反响的产产物可作物可作物可作物可作为为其反响的催化其反响的催化其反响的催化其反响的催化剂剂，从而使，从而使，从而使，从而使反响自反响自反响自反响自动动加速，加速，加速，加速，这这一景象称一景象称一景象称一景象称为为自自自自动动催化。例如：催化。例如：催化。例如：催化。例如：2KMnO4+3H2SO4 + 5H2C2O4= 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O + 10CO2催化催化催化催化剂剂的特点：的特点：的特点：的特点： 1.催化催化剂剂在化学反响前后的在化学反响前后的质质量和量和
42、组组成不成不变变。 2.催化催化剂剂用量少，但用量少，但对对反响速率的影响大。反响速率的影响大。 3. 3.催化催化剂剂能加快正反响速率，也能加快逆反响能加快正反响速率，也能加快逆反响速率，催化速率，催化剂剂只能加速平衡的到达，但不能改只能加速平衡的到达，但不能改动动平衡平衡常数。催化常数。催化剂剂不能使非自不能使非自发发反响反响变变成自成自发发反响。反响。 4. 4. 4. 4.催化催化催化催化剂剂剂剂有特殊的有特殊的有特殊的有特殊的选择选择选择选择性性性性 特异性特异性特异性特异性 。一种催。一种催。一种催。一种催化化化化剂剂剂剂普通只能加速一种或少数几种反响；同一种反普通只能加速一种或少
43、数几种反响；同一种反普通只能加速一种或少数几种反响；同一种反普通只能加速一种或少数几种反响；同一种反响物，用不同的催化响物，用不同的催化响物，用不同的催化响物，用不同的催化剂剂剂剂可以得到不同的可以得到不同的可以得到不同的可以得到不同的产产产产物。如：物。如：物。如：物。如：C2H5OHCu200250Al2O3250300CH3CHO + H2C2H4 + H2O( (二二二二) )、催化作用、催化作用、催化作用、催化作用实实实实际际际际催化催化催化催化剂剂可以加快反响速率的根本可以加快反响速率的根本可以加快反响速率的根本可以加快反响速率的根本缘缘由，是由于改由，是由于改由，是由于改由，是由
44、于改动动了了了了反响途径，降低了反响的活化能。反响途径，降低了反响的活化能。反响途径，降低了反响的活化能。反响途径，降低了反响的活化能。A+B+CAC+BAB+CEE1E212能能 量量反响进程反响进程图8-6 催化作用的能量催化作用的能量图化学反响：化学反响：A+B所需活化能为所需活化能为E在催化剂在催化剂C的的参与下参与下1A+C AC2AC+B AB+C ABE1+ E2三、生物催化三、生物催化三、生物催化三、生物催化剂剂酶酶 酶酶酶酶 enzymeenzymeenzymeenzyme 的本的本的本的本质质质质是蛋白是蛋白是蛋白是蛋白质质质质。被。被。被。被酶酶酶酶所催化的所催化的所催化
45、的所催化的对对对对象称象称象称象称为为为为底底底底物。物。物。物。酶酶酶酶催化作用的催化作用的催化作用的催化作用的缘缘缘缘由仍是改由仍是改由仍是改由仍是改动动动动反响途径，降低反响的活化反响途径，降低反响的活化反响途径，降低反响的活化反响途径，降低反响的活化能。能。能。能。酶除了具有普通催化除了具有普通催化剂的特性外，的特性外，还具有具有以下特征：以下特征：1.1.1.1.酶酶酶酶具有高度的具有高度的具有高度的具有高度的选择选择选择选择性。性。性。性。 如：如：如：如：淀粉淀粉淀粉淀粉酶酶酶酶作用于淀粉分子的主作用于淀粉分子的主作用于淀粉分子的主作用于淀粉分子的主链链链链，使其分解成糊精。，使
46、其分解成糊精。，使其分解成糊精。，使其分解成糊精。而而而而淀粉淀粉淀粉淀粉酶酶酶酶只水解淀粉分子的支只水解淀粉分子的支只水解淀粉分子的支只水解淀粉分子的支链链链链，生成麦芽糖分子。，生成麦芽糖分子。，生成麦芽糖分子。，生成麦芽糖分子。2.2.具有很高的催化活性。具有很高的催化活性。3.3.酶酶在一定的在一定的pHpH范范围围及一定的温度范及一定的温度范围围内才内才干有效地干有效地发扬发扬作用。作用。9. 9. 构成光化学烟构成光化学烟雾雾的化学反响之一是的化学反响之一是O3(g) + NO(g)O3(g) + NO(g)O2(g) + NO2(g)O2(g) + NO2(g)。己知此反响。己知
47、此反响对对O3O3和和NONO都是一都是一级级，且速率，且速率常数常数为为1.21.2107 mol-1107 mol-1 L L s-1s-1。试计试计算当受算当受污污染的空气中染的空气中c(O3) = c(NO) = 5.0c(O3) = c(NO) = 5.010-8 mol10-8 mol L1L1时时，(1) NO(1) NO生成生成的初速率的初速率 (2) (2) 反响的半衰期反响的半衰期 (3) 5 (3) 5个半衰期后的个半衰期后的c(NO)c(NO)。 解：1 = kc(O3)c(NO)= 1.2 107 mol-1Ls-1 (5.0 10-8 molL-1)2 = 3.0
48、10-8 molL-1s-13213. 13. 青霉素青霉素G G的分解为一级反响，实验测得有关数据如下：的分解为一级反响，实验测得有关数据如下：求反响的活化能和指数前因子求反响的活化能和指数前因子A A。T/K310316327k/h-12.1610-24.0510-20.119解：利用公式解：利用公式同上，用同上，用327K327K和和310K310K数据代入得数据代入得Ea=84.6kJEa=84.6kJ mol-1mol-1，用用327K327K和和316K316K数据代入得数据代入得Ea=84.2kJEa=84.2kJ mol-1mol-1利用公式利用公式：A1 = 4.05 1012T = 316K代入得代入得 A2 = 4.05 1012T = 327K代入得代入得 A3 = 4.05 1012
