反应速率与温度的关系课件.ppt

1、温度对反应速率影响的类型温度对反应速率影响的类型rTrTrTrTrT(1)(2)(3)(4)(5)通常有五种类型：通常有五种类型：（1）反应速率随温度的升高而逐渐加快，）反应速率随温度的升高而逐渐加快，它们之间呈指数关系，这类反应最为常见。它们之间呈指数关系，这类反应最为常见。（2）开始时温度影响不大，到达一定极限）开始时温度影响不大，到达一定极限时，反应以爆炸的形式极快的进行。时，反应以爆炸的形式极快的进行。（3）在温度不太高时，速率随温度的升高而）在温度不太高时，速率随温度的升高而加快，到达一定的温度，速率反而下降。如多加快，到达一定的温度，速率反而下降。如多相催化反应和酶催化反应。相催化

2、反应和酶催化反应。（4）速率在随温度升到某一高度时下降，再）速率在随温度升到某一高度时下降，再升高温度，速率又迅速增加，可能发生了副反升高温度，速率又迅速增加，可能发生了副反应应（5） 温度升高，速率反而下降。这种类型温度升高，速率反而下降。这种类型很少，如一氧化氮氧化成二氧化氮。很少，如一氧化氮氧化成二氧化氮。rTrTrTrTrT(1)(2)(3)(4)(5)阿仑尼乌斯阿仑尼乌斯(Arrhenius)公式公式（1）指数式：）指数式： )exp(RTEAka描述了速率随温度而变化的指数关系。描述了速率随温度而变化的指数关系。A称称为为指前因子指前因子， 为为阿仑尼乌斯活化能阿仑尼乌斯活化能，阿

3、仑，阿仑尼乌斯认为尼乌斯认为A和和 都是与温度无关的常数。都是与温度无关的常数。aEaE（2）对数式：）对数式：BRTEkaln描述了速率系数与描述了速率系数与 1/T 之间的线性关系。之间的线性关系。可以根据不同温度下测定的可以根据不同温度下测定的 k 值，以值，以 lnk 对对 1/T 作图，作图， 从而求出活化能从而求出活化能 。aE（3）定积分式）定积分式)11(ln2112TTREkka 设活化能与温度无关，根据两个不同温度设活化能与温度无关，根据两个不同温度下的下的 k 值求活化能。值求活化能。（4）微分式）微分式a2d lndEkTRTk 值随值随T 的变化率决定于的变化率决定于

4、 值的大值的大小。小。aE基元反应的活化能基元反应的活化能Tolman 用统计平均的概念对基元反应的活用统计平均的概念对基元反应的活化能下了一个定义：化能下了一个定义：活化分子的平均能量与活化分子的平均能量与反应物分子平均能量之差值，称为活化能。反应物分子平均能量之差值，称为活化能。设基元反应为设基元反应为 A P正、逆反应的活化能 和 可以用图表示。aEaE复杂反应的活化能复杂反应的活化能 复杂反应的活化能无法用简单的图形表示，复杂反应的活化能无法用简单的图形表示，它只是组成复杂反应的各基元反应活化能的数它只是组成复杂反应的各基元反应活化能的数学组合。学组合。aa,1a,2a, 1 EEEE

5、表观则 （）这表观活化能也称为总包反应活化能或实验这表观活化能也称为总包反应活化能或实验活化能。活化能。 组合的方式决定于基元反应的速率系数与组合的方式决定于基元反应的速率系数与表观速率系数之间的关系，这个关系从反应机表观速率系数之间的关系，这个关系从反应机理推导而得。例如：理推导而得。例如：121(/kk kk表观）活化能与温度的关系活化能与温度的关系 阿仑尼乌斯在经验式中假定活化能是与阿仑尼乌斯在经验式中假定活化能是与温度无关的常数，这与大部分实验相符。温度无关的常数，这与大部分实验相符。2adlndkERTT 当升高温度，以当升高温度，以lnk对对1/T作图的直线会作图的直线会发生弯折，

6、这说明活化能还是与温度有关，发生弯折，这说明活化能还是与温度有关，所以活化能的定义用下式表示：所以活化能的定义用下式表示： dlnd(1/)kRT 平行反应中温度选择原理平行反应中温度选择原理ABC 反应2，反应1，a,11 , Eka,22 , Ek 1222112111)2() 1 (/lnTTREaEakkkk如果如果 ， 升高温度，升高温度， 下降，对反应下降，对反应2有利。有利。 a,1a,2EE12/kk可以请同学根据公式解释结论。可以请同学根据公式解释结论。习题习题:P465,10-11（2）对数式：）对数式：BRTEkaln2. 半衰期半衰期(half-life time) 是

7、一个与反是一个与反应物起始浓度无关的应物起始浓度无关的常数常数 ， 2/1t1/21ln2/tk提示提示本节完本节完备用（3）如果有三个平行反应，主反应的活化能又处在中间，则不能简单的升高温度或降低温度，而要寻找合适的反应温度。平行反应中温度选择原理平行反应中温度选择原理12a,1a,22dln(/)dkktEERT（1）如果 ，升高温度，也升高，对反应1有利； a,2a,EE121/kk（2）如果 ，升高温度， 下降，对反应2有利。 a,1a,2EE12/kkABC 反应2，反应1，a,11 , Eka,22 , Ek只有在T不太大时， 作图基本为一直线。TkEEa1ln,对 后来又提出了三参量公式：)exp(RTEBTkm式中B，m和E都是要由实验测定的参数，与温度无关。lnlnlnEkBmTRTaEEmRT