化學(xué)反應(yīng)平衡和反應(yīng)速率_第1頁
化學(xué)反應(yīng)平衡和反應(yīng)速率_第2頁
化學(xué)反應(yīng)平衡和反應(yīng)速率_第3頁
化學(xué)反應(yīng)平衡和反應(yīng)速率_第4頁
化學(xué)反應(yīng)平衡和反應(yīng)速率_第5頁
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文檔簡介

化學(xué)反應(yīng)平衡和反應(yīng)速率第1頁/共70頁3.1化學(xué)平衡3.1.1分壓定律3.1.2非標(biāo)準(zhǔn)態(tài)反應(yīng)Gibbs函數(shù)變3.1.3化學(xué)平衡3.1.4多重平衡法則第2頁/共70頁3.1.1分壓定律

在由多種氣體組成的混合系統(tǒng),各組分氣體所具有的壓力應(yīng)為多少?

只要不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),各組分氣體,在一般情況下,均適合氣態(tài)方程式。PiV=niRT

在混合氣體中,某一組分氣體的分壓等于它在混合氣體中的摩爾分?jǐn)?shù)乘以總壓力。各組分氣體分壓的總和即等于其總壓,這一原理,稱為Dalton分壓定律。P=P1+P2+…….PiPi=xiP第3頁/共70頁分體積定律

分體積:指混合氣體所處的溫度、壓力下,各組分氣體單獨(dú)存在時(shí)所占的體積。分體積定律:氣體混合物的總體積是各組分氣體分體積之和。

V=V1+V2+……ViPVi=niRT第4頁/共70頁

PV=nRTPiV=niRT得

==xi稱為摩爾分?jǐn)?shù)

同理,由PV=nRTPVi=niRT得

==xi

顯然:Pi=xiPVi=xiVPiniPnViniVn第5頁/共70頁3.1.2非標(biāo)準(zhǔn)態(tài)反應(yīng)Gibbs函數(shù)變

熱力學(xué)中,恒溫恒壓條件下計(jì)算非標(biāo)準(zhǔn)態(tài)反應(yīng)Gibbs函數(shù)變的化學(xué)反應(yīng)等溫式:rGΘm,T為溫度T下反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)Gibbs函數(shù)變;

R是摩爾氣體常數(shù)(8.314J·mol-1·K-1);

T是反應(yīng)溫度(K);

J

為反應(yīng)商;

第6頁/共70頁J

為反應(yīng)商對于反應(yīng):

J=對于氣體反應(yīng),J為相對壓力商;對于溶液中的反應(yīng),在反應(yīng)物和生成物的濃度都不大時(shí),J為相對濃度商(物質(zhì)的量度濃);寫該等溫式時(shí),固體和純液體不計(jì)入式中。[c(B)/c?]a[pA/p?]b(pD/p?)q第7頁/共70頁則:非標(biāo)準(zhǔn)態(tài)化學(xué)反應(yīng)Gibbs函數(shù)變的等溫式:第8頁/共70頁又如,硫化氫與氯化銅溶液反應(yīng):如氧化鐵的還原反應(yīng):Fe2O3(s)+3H2(g)2Fe(s)+3H2O(g)第9頁/共70頁3.1.3化學(xué)平衡

在化學(xué)反應(yīng)中,只有少數(shù)反應(yīng)在一定條件下差不多能夠進(jìn)行到底。由于它們逆反應(yīng)的傾向極小,因此實(shí)際上可以認(rèn)為這些反應(yīng)是不可逆,稱為不可逆反應(yīng)。化學(xué)平衡的概念

很多化學(xué)反應(yīng),在同一條件能同時(shí)向正、逆兩個(gè)方向進(jìn)行,這種反應(yīng)稱為可逆反應(yīng)。

為了表示化學(xué)反應(yīng)過程的可逆性,在化學(xué)方程中用兩個(gè)指向相反的箭頭代替第10頁/共70頁化學(xué)平衡的特征

1.中學(xué)化學(xué)中,我們知道化學(xué)平衡的最明顯的特征是正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,呈動態(tài)平衡。3.化學(xué)平衡是相對的,動態(tài)的,有條件的,因此是可以改變的。2.從熱力學(xué)觀點(diǎn)看,到達(dá)平衡時(shí),化學(xué)反應(yīng)的Gibbs函數(shù)變?yōu)榱悖瑀Gm,T=0

反應(yīng)到了該條件下的極限。第11頁/共70頁標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),rGm,T=rG?m,T+2.303RTlgJe

=0Je為達(dá)到平衡時(shí)的反應(yīng)商,特別標(biāo)記為K?,

稱為標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)。上式變?yōu)椋簉Gm,T=rG?m,T+2.303RTlgK?=0則有:

rG?m,T=

-2.303RTlgK?

上式將熱力學(xué)數(shù)據(jù)與平衡常數(shù)聯(lián)系在一起,同時(shí)表明在確定的溫度T下rG?m,T

和K?都是反應(yīng)的固有屬性,都是常數(shù)。第12頁/共70頁

非標(biāo)準(zhǔn)態(tài)化學(xué)反應(yīng)Gibbs函數(shù)變的等溫式可寫成下式:rGm,T

=-2.303RTlgK?+2.303RTlgJ=2.303RTlg[J/K?]可見:

rGm,T

>0即J<

K?

正反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行

rGm,T

<0即J>K?

逆反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行

rGm,T

=0

即J=K?

反應(yīng)達(dá)到平衡第13頁/共70頁

rG?m,T

>0則K?

<1

rG?m,T

<0則K?

>1

rG?m,T

=0則K?

=1可見rGm,T

rG?m,T

的意義完全不同。

標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K?是特殊的反應(yīng)商J,其表達(dá)式與J完全相同。如對于如下反應(yīng)有:

同理,由

rG?m,T=-2.303RTlgK?

可得第14頁/共70頁化學(xué)平衡的判定判斷化學(xué)反應(yīng)的依據(jù)只能是rGm,T

,即

rGm,T=rG?m,T+2.303RTlgJ在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下:

rGm,T=rG?m,T

所以在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下可用

rG?m,T代替rGm,T進(jìn)行判斷,但概念是不同的,因?yàn)閞G?m,T是常量,而rGm,T是隨化學(xué)反應(yīng)變化的量。第15頁/共70頁

rG?rG第16頁/共70頁其它平衡常數(shù)實(shí)驗(yàn)序號起始濃度(mol/L)平衡濃度(mol/L)平衡常數(shù)c2(NH3)c(N2)c3(H2)c(N2)c(H2)c(NH3)c(N2)c(H2)c(NH3)11.003.0000.6902.070.6206.28×10-222.181.5402.001.000.3606.48×10-23002.000.6882.060.6246.44×10-24001.000.3961.190.2086.48×10-2

對于合成氨反應(yīng),其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:第17頁/共70頁對于達(dá)到平衡的一般可逆反應(yīng):反應(yīng)物和生成物平衡濃度表示為c(A)、c(B)、c(C)、c(D),它們與平衡常數(shù)之間的關(guān)系為:若A、B、C、D為氣態(tài)物質(zhì)時(shí),其平衡常數(shù)表達(dá)式中常以氣體的平衡分壓表示,即Kc稱為濃度實(shí)驗(yàn)平衡常數(shù),該式稱為濃度平衡常數(shù)表達(dá)式。Kp稱為壓力實(shí)驗(yàn)平衡常數(shù)。第18頁/共70頁3.1.4多重平衡法則合成氨反應(yīng):

討論

對上述三種不同的化學(xué)反應(yīng)方程式,其標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的關(guān)系為:

由此,可推論與歸納出若干平衡常數(shù)運(yùn)算規(guī)則。

第19頁/共70頁多重平衡法則1.一個(gè)平衡反應(yīng)乘以系數(shù)q,其平衡常數(shù)K變?yōu)椋褪切缕胶夥磻?yīng)的平衡常數(shù)。q可為整數(shù),也可為分?jǐn)?shù)。2.當(dāng)正反應(yīng)的平衡常數(shù)為K正時(shí),逆反應(yīng)的平衡常數(shù)為3.如果一個(gè)反應(yīng)中可以表示為兩個(gè)或更多個(gè)反應(yīng)之和,則總反應(yīng)的K等于同溫度時(shí)各反應(yīng)的平衡常數(shù)的乘積,如

反應(yīng)(3)=反應(yīng)(1)+反應(yīng)(2)4.如果一個(gè)平衡是由兩個(gè)平衡反應(yīng)相減所得,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)等于后兩個(gè)平衡常數(shù)之商。如

反應(yīng)(3)=反應(yīng)(2)–反應(yīng)(1)(例2-1)第20頁/共70頁解:由以上三個(gè)方程式可以看出 (1)+(2)=(3)根據(jù)多重平衡規(guī)則,則有例2-1在溫度為700℃時(shí),有反應(yīng)(1)NO2(g)=NO(g)+1/2O2(g)

KΘ1=0.012(2)SO2(g)+1/2O2(g)=SO3(g)

KΘ2=20試求該溫度時(shí)反應(yīng)(3)的平衡常數(shù)(3)SO2(g)+NO2(g)=SO3(g)+NO(g)

KΘ3=?第21頁/共70頁3.2化學(xué)平衡系統(tǒng)的計(jì)算3.2.1標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的計(jì)算3.2.2平衡系統(tǒng)中系統(tǒng)各物質(zhì)的量及轉(zhuǎn)化率的計(jì)算3.2.3化學(xué)平衡的移動第22頁/共70頁3.2.1標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的計(jì)算1.由平衡常數(shù)預(yù)計(jì)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的可能性。(固氮)

2.由平衡常數(shù)預(yù)計(jì)反應(yīng)的方向和限度。

(1)預(yù)計(jì)反應(yīng)的方向(例2-2)

(2)預(yù)計(jì)反應(yīng)的程度(例2-3)

第23頁/共70頁例2-2在某溫度時(shí),將2molO2、1molSO2和8molSO3氣體混合加入10升的容器中,已知反應(yīng)的平衡常數(shù)Kc=100,問下列反應(yīng)將向何方進(jìn)行?解

本題所給為濃度平衡常數(shù),故應(yīng)先計(jì)算有關(guān)物質(zhì)的濃度:

由于

KC=100

,J>KC

,即在該條件下反應(yīng)逆向,向SO3分解方向進(jìn)行。J第24頁/共70頁解由附錄二中查得:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)

例2-3甲烷與水蒸汽反應(yīng),是工業(yè)上制氫和制取燃料的重要反應(yīng):

試?yán)脴?biāo)準(zhǔn)生成Gibbs函數(shù)變,計(jì)算25℃時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù),判斷該反應(yīng)的可行性。/kJ·mol-1

–50.75–228.6–137.150rG?

此反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)極小,表示在該溫度下,甲烷幾乎不可能生成一氧化碳和氫氣,即此反應(yīng)在室溫下無可行性。但它是吸熱、熵增類型的反應(yīng),故在一定的高溫下是可實(shí)現(xiàn)這一反應(yīng)的。第25頁/共70頁3.2.2平衡系統(tǒng)中各物質(zhì)的量及轉(zhuǎn)化率的計(jì)算

有了平衡常數(shù),即可計(jì)算平衡時(shí)各物質(zhì)的平衡濃度,反應(yīng)的最大產(chǎn)量、轉(zhuǎn)化率、離解率以及達(dá)到某種要求所需反應(yīng)物的量等。

轉(zhuǎn)化率是指反應(yīng)物在平衡時(shí)已轉(zhuǎn)化為生成物的百分?jǐn)?shù)。離解率是指反應(yīng)物在平衡時(shí)已離解為生成物的百分?jǐn)?shù)。(例2-4)(例2-5)第26頁/共70頁解

設(shè)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),CO已轉(zhuǎn)化的濃度為xmol·L-1,則有

把各物質(zhì)的平衡濃度代入平衡常數(shù)表達(dá)式:

在1173K達(dá)到平衡時(shí),測得平衡常KC=1.00,若在100升密閉容器中加入CO和水蒸汽各200mol,試求算在該溫度下的CO轉(zhuǎn)化率。

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)例2-4已知反應(yīng)起始濃度/(mol·L-1)

200/100=2200/100=200平衡濃度/(mol·L-1)2-x2-x

x

x

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

第27頁/共70頁

1.將反應(yīng)物按化學(xué)方程式計(jì)量系數(shù)比混合后,再根據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算出來的,稱為該反應(yīng)條件下理論上的最高轉(zhuǎn)化率。實(shí)際生產(chǎn)中,實(shí)際的轉(zhuǎn)化率往往比理論轉(zhuǎn)化率要低。

2.原料配比能直接影響平衡轉(zhuǎn)化率。解得x=1mol·L-1,故CO的平衡轉(zhuǎn)化率為:

討論:第28頁/共70頁分析

該題解題的關(guān)鍵在于求各物質(zhì)的分壓,而根據(jù)氣體的分壓定律,在混合氣體中,某組合氣體的分壓等于總壓與其摩爾分?jǐn)?shù)的乘積。平衡時(shí),NH3的摩爾分?jǐn)?shù)為0.40,N2、H2摩爾分?jǐn)?shù)分別為:解

設(shè)所需總壓力為p(kPa),則平衡時(shí)各物質(zhì)的分壓分別為代入平衡常數(shù)式,即得:得2-5

在一定溫度時(shí),合成氨反應(yīng)N2+3H2==2NH3的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)KΘ=2.25X10-4。若在該溫度下,N2與H2以1∶3的體積比在密閉容器反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí)氨的體積百分?jǐn)?shù)為40%,試估算平衡時(shí)所需要的總壓力約為多少?第29頁/共70頁3.2.3化學(xué)平衡的移動

濃度對化學(xué)平衡的影響壓力對化學(xué)平衡的影響溫度對化學(xué)平衡的影響

LeChatelier原理:如果改變平衡體系的條件之一(如濃度、壓力或溫度等),平衡就會向減弱這個(gè)改變的方向移動。第30頁/共70頁濃度對化學(xué)平衡的影響反應(yīng)物的濃度與Gibbs函數(shù)有密切關(guān)系:平衡時(shí):rGmT=0∑G反應(yīng)物=∑G生成物增加反應(yīng)物濃度(或減小生成物濃度),都將使:反應(yīng)將向減小Gibbs函數(shù)方向,即平衡向反應(yīng)的正方向移動。∑G生成物<∑G反應(yīng)物同理,反應(yīng)物的濃度減小(或生成物濃度增加),都將使平衡逆向移動∑G反應(yīng)物<∑G生成物第31頁/共70頁壓力對化學(xué)平衡的影響

增加平衡系統(tǒng)中某氣體的分壓,平衡將向減少該氣體分壓的方向移動;反之,減少某氣體的分壓,平衡將向著增加該氣體分壓的方向移動。這和增加(或減少)物質(zhì)濃度的結(jié)果相一致。增加總壓力,系統(tǒng)的平衡向著反應(yīng)中氣體分子數(shù)少的方向移動;減少總壓,平衡則向氣體分子數(shù)多的一方移動;如反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相同,則總壓不影響平衡。對于純液體、純固體反應(yīng)的體系,壓力對反應(yīng)影響不大。

更詳細(xì)的討論第32頁/共70頁總壓對平衡的影響對于反應(yīng)

aA(g)+bB(g)==cC(g)總壓改變n倍后平衡正向移動平衡逆向移動則J?=n(c-a-b)K?c>a+b,J?

>K?c<a+b,J?<

K?第33頁/共70頁

相反,根據(jù)

J?=n(c-a-b)K?

可知

n<1c>a+b,J?<K平衡向正反應(yīng)方向移動

c<a+b,J?>K?

平衡向逆反應(yīng)方向移動第34頁/共70頁溫度對化學(xué)平衡的影響

不同與濃度和壓力對平衡的影響,溫度影響的是平衡常數(shù)KΘ。由rGΘm=rHΘm

-TrSΘm

rGΘm=-2.303RTlg

KΘ聯(lián)立解得:稱為范德華方程式lgKΘ2KΘ1=rHΘm

(T2-T1)2.303

T2T1

或第35頁/共70頁溫度對化學(xué)平衡的影響已知熱效應(yīng)和某一溫度的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)時(shí),可計(jì)算其它溫度下的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù);已知不同溫度下的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù),可計(jì)算某一反應(yīng)的熱效應(yīng)。由范德華方程式可知:lgKΘ2KΘ1=rHΘm

(T2-T1)2.303

T2T1

第36頁/共70頁溫度對化學(xué)平衡的影響

即標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)變大,意味著生成物的數(shù)量增加,反應(yīng)正向進(jìn)行。因此,溫度升高,化學(xué)平衡向吸熱一方移動。

對于吸熱反應(yīng),rHΘm>0,如果升高溫度,即T2>T1

,則lgKΘ2KΘ1=rHΘm

(T2-T1)2.303

T2T1

第37頁/共70頁

即標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)變小,意味著反應(yīng)物的數(shù)量增加,反應(yīng)逆向進(jìn)行。就是說,降低體系的溫度,平衡則向放熱的方向移動。

對于放熱反應(yīng),rHΘm<0,如果升高溫度,即T2>T1

,則lgKΘ2KΘ1=rHΘm

(T2-T1)2.303

T2T1

第38頁/共70頁3.3化學(xué)反應(yīng)速率

許多實(shí)際經(jīng)驗(yàn)表明,一些熱力學(xué)上判斷極有可能性的反應(yīng),實(shí)際卻未必發(fā)生。這是因?yàn)檫@些反應(yīng)的速率太小,在有限的時(shí)間內(nèi),幾乎不能進(jìn)行反應(yīng)。這便需要研究影響反應(yīng)速率的因素及如何采取措施,來控制反應(yīng)的速率。可見,對于化學(xué)反應(yīng)來說,可能性與現(xiàn)實(shí)性的研究是同樣重要的。

3.3.1化學(xué)反應(yīng)速率的表示

3.3.2

影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素第39頁/共70頁3.3.1化學(xué)反應(yīng)速率的表示

根據(jù)國際上的規(guī)定,我國是采用反應(yīng)進(jìn)度來表示化學(xué)反應(yīng)速率的。化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度即反應(yīng)進(jìn)度是隨時(shí)間而變化的。化學(xué)反應(yīng)速率可用反應(yīng)進(jìn)度隨時(shí)間的變化率來表示,其嚴(yán)格的數(shù)學(xué)定義式為:

式中ν

即為化學(xué)反應(yīng)速率,其SI單位量綱為mol/s(或mol·s-1,摩每秒)。

第40頁/共70頁反應(yīng)進(jìn)度的定義對于一般反應(yīng),例如反應(yīng),的反應(yīng)物和生成物的變化情況如圖所示。第41頁/共70頁3.3.2影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素1、濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響2、溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響3、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響第42頁/共70頁1、濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響(1)基元反應(yīng)(2)質(zhì)量作用定律(3)反應(yīng)級數(shù)第43頁/共70頁(1)基元反應(yīng)

基元反應(yīng)是指反應(yīng)物(分子、原子、離子等)一步就直接轉(zhuǎn)化為生成物的反應(yīng)。例如,

但是,絕大多數(shù)的反應(yīng)都不是基元反應(yīng),而是分步完成的,這樣的反應(yīng)稱為復(fù)雜反應(yīng)。第44頁/共70頁(2)質(zhì)量作用定律

在一定溫度下,化學(xué)反應(yīng)速率和各反應(yīng)物濃度的乘積成正比,各濃度項(xiàng)的指數(shù)等于化學(xué)反應(yīng)方程式中各反應(yīng)物質(zhì)的計(jì)量系數(shù)。這一規(guī)律,稱作質(zhì)量作用定律。對于一般反應(yīng),則有

上式稱為反應(yīng)速率方程式,k為速率常數(shù)。大量實(shí)驗(yàn)證明,質(zhì)量作用定律只適用于基元反應(yīng)。(例2-6)第45頁/共70頁例2-6

對于反應(yīng)2NO+Cl2→2NOCl的濃度變化和速率測定數(shù)據(jù)如下(50℃)序號c(NO)(mol·L-1)c(Cl2)

(mol·L-1)v(NOCl)

(mol·L-1·s-1)(I)0.2500.2501.43×10-6

(II)0.2500.5002.86×10-6

(III)0.5000.5001.14×10-5

1)寫出該反應(yīng)的速率方程式。2)計(jì)算50℃時(shí)該反應(yīng)的速率常數(shù)k。3)計(jì)算當(dāng)c(NO)=c(Cl2)=0.200mol·L-1時(shí)的反應(yīng)速率v。第46頁/共70頁解

1)從(Ⅱ和(Ⅲ)組數(shù)據(jù)看,c(Cl2)保持不變,c(NO)(Ⅲ)是(Ⅱ)的兩倍,而(Ⅲ)為(Ⅱ)的4倍,即v∝c2(NO)

將兩式合并得:v∝c(Cl2)c2(NO)

則該反應(yīng)速率方程為:v=kc(Cl2)c2(NO)

從(I)組數(shù)據(jù)看,c(NO)保持不變,c(Cl2)(II)比(I)的濃度增加一倍,反應(yīng)速率也增大一倍,即

v

∝c(Cl2)

序號c(NO)(mol·L-3)c(Cl2)

(mol·L-3)v(NOCl)

(mol·L-1·s-1)(I)0.2500.2501.43×10-6

(II)0.2500.5002.86×10-6

(III)0.5000.5001.14×10-5

第47頁/共70頁

解由三組數(shù)據(jù)中的任一組,代入速率方程式中都可求得k。現(xiàn)在代入第3組數(shù)據(jù):解:將c(NO)=c(Cl2)=0.200(mol·L-1)

代入方程2)計(jì)算50℃時(shí)該反應(yīng)的速率常數(shù)k。3)計(jì)算當(dāng)c(NO)=c(Cl2)=0.200mol·L-1時(shí)的反應(yīng)速率v。第48頁/共70頁(3)反應(yīng)級數(shù)

公式中,指數(shù)a、b分別表示物質(zhì)A、B的濃度對反應(yīng)速率的影響程度,稱分級數(shù)。分級數(shù)之和,稱反應(yīng)級數(shù),用n表示。

若,稱一級反應(yīng);若,稱二級反應(yīng);依此類推。第49頁/共70頁

對于一般零級反應(yīng),A→生成物,如c(A)0、c(A)t分別表示反應(yīng)物的初始濃度和t時(shí)濃度,則零級反應(yīng)的濃度-時(shí)間關(guān)系式為:ν=dc(A)/dt=k

c(A)t

=c(A)o-Kt

對一般的一級反應(yīng):B→生成物積分換對數(shù)可得:

在一級反應(yīng)中,反應(yīng)物分解一半(時(shí))所需的時(shí)間是一常數(shù),與濃度無關(guān)。該時(shí)間,就稱為反應(yīng)的半衰期。(例2-7)第50頁/共70頁解

根據(jù)方程先算出其一級反應(yīng)速率常數(shù)k

即上述古書卷至今已有1900年的歷史了。

例2-7

從某處遺物古書卷取出的小塊紙片,測得其中

14C/12C的比值為現(xiàn)在活植物體內(nèi)比值的0.795倍,試估測這些古書卷的年齡(已知14C的t1/2=5720a

,假定空氣中14C/12C

的比例歷年不變)。

X=0.795X0

X0

ktLg==X2.303可得:

t=1900a第51頁/共70頁2、溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響(1)活化能的概念(2)阿侖尼烏斯(Arrhenius)公式(3)溫度對速率影響的特例第52頁/共70頁(1)、活化能的概念分子的動能分布曲線E

平—

分子平均動能;E1—

活化分子具有的最低能量

活化分子具有的最低(或平均)動能與分子平均動能的差值,就成為活化能Ea。一般化學(xué)反應(yīng)的活化能在42~420kJ/mol之間。第53頁/共70頁化學(xué)反應(yīng)中的能量變化化學(xué)反應(yīng)過程中能量變化示意(a)放熱反應(yīng)(b)吸熱反應(yīng)(a)(b)第54頁/共70頁(2)阿侖尼烏斯(Arrhenius)公式加熱是最常用的提高反應(yīng)速率的有效方法。或1.溫度與反應(yīng)速率呈指數(shù)關(guān)系,即影響顯著;2.A相似的化學(xué)反應(yīng),活化能相對小的,反應(yīng)速率相對大;3.溫度一定,活化能越大的反應(yīng),反應(yīng)速率越小;溫度變化時(shí),活化能越大的反應(yīng),反應(yīng)速率變化越大。結(jié)論:阿侖尼烏斯(Arrhenius)公式第55頁/共70頁(3)溫度對速率影響的特例反應(yīng)速率系數(shù)隨溫度變化的類型第56頁/共70頁3、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響催化劑與催化作用單相催化與多相催化第57頁/共70頁催化劑與催化作用

能夠改變化學(xué)反應(yīng)速率,而本身的質(zhì)量、組成和化學(xué)性質(zhì)在

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