物理化学11小结例题和作业课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《物理化学11小结例题和作业课件.ppt》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 物理化学 11 小结 例题 作业 课件
- 资源描述:
-
1、第十一章小第十一章小 结结一、主要研究内容:一、主要研究内容:上页上页下页下页1 1 研究各种因素研究各种因素(浓度、压力、温度、催化剂、溶浓度、压力、温度、催化剂、溶剂、光照射等剂、光照射等)对化学反应速率的影响对化学反应速率的影响。2 2 研究宏观反应是经过那些具体步骤实现的研究宏观反应是经过那些具体步骤实现的即反应机理。即反应机理。3 3 研究机理中每一步反应如何实现研究机理中每一步反应如何实现即反应速即反应速率理论。率理论。本章主要讨论本章主要讨论:反应速率方程、反应速:反应速率方程、反应速率与反应机理的关系、反应速率理论、率与反应机理的关系、反应速率理论、溶液中反应、光化学、催化作用
2、等溶液中反应、光化学、催化作用等二、化学反应的二、化学反应的反应速率反应速率及及速率方程速率方程1.1.反应速率的反应速率的定义定义dtdndtd BBdef 恒容恒容条件下条件下:dtdc1dtdnV1VBBBBdef 上页上页下页下页tcddAA tcddZZ 对于反应:对于反应:ZYBAZYBA 与物质选择与物质选择无无关关A Z 与物质选择与物质选择有有关关ZZAA 3222NH3HN0 tnVtnVtnVtVdd21dd31dd1dd1322NHHN 23322NHHN .速率方程速率方程的一般形式的一般形式ZzyyBBAA zzyyBBAAkkkkk 上页上页下页下页 pBAAAA
3、=ccckdtdc 3 3 用气体组分的分压表示速率方程用气体组分的分压表示速率方程nAc,AAckdtdc dtdpA nAp,Apk n1c,Ap,ARTkk 上页上页下页下页基元反应:基元反应:由反应物一步生成产物的反应,没有可由反应物一步生成产物的反应,没有可 由宏观实验方法探测到的中间产物。由宏观实验方法探测到的中间产物。4.4.基元反应与质量作用定律基元反应与质量作用定律例如例如:I22II+H2HI+HH+I2HI+IH2+I22HI反应机理反应机理反应分子数反应分子数 -基元反应中实际参加反应的反应物的分子数目基元反应中实际参加反应的反应物的分子数目A P2A PAB P2AB
4、 PAB+C P2A=kc BckcA=B2A=ckc CBA=cckc A=kc 三、速率方程的积分形式三、速率方程的积分形式1.1.零级反应零级反应:A产产物物AAAddktc tkctcc 0 A d dAA0tkccAAA0 a.微分式微分式b.积分式积分式c.半衰期半衰期:2/1AA0A0A0AA02121tkccccc d.线性关系线性关系cAt 图为直线图为直线cAtAA02/12kct 反应物消耗掉一半所需要的时间反应物消耗掉一半所需要的时间tkccAAA0 以反应物浓度以反应物浓度 对时间对时间t t作图是一条直线,表作图是一条直线,表明速率与浓度无关,直线的斜率的负值即为明
5、速率与浓度无关,直线的斜率的负值即为AcAk具有具有 浓度浓度 时间时间11 的量纲的量纲AkAA02/12kct 半衰期与初始浓度成正比,与速率常数成反比半衰期与初始浓度成正比,与速率常数成反比反应的特征:反应的特征:2.2.一级反应:一级反应:AAAddkctc tkcctcc 0 AAd d1AA0lnlnA0Acktc AA0ln1cctk a.微分式微分式b.积分式积分式 A产产物物AA0Aln1cctk AAAAAAxtxcctcctkxccAx 11ln1)1(ln1ln1:)1(,A0A0AA00代代入入积积分分式式则则的的转转化化率率为为若若令令Axtk 11ln1c.半衰期
6、半衰期:d.线性关系线性关系2ln121ln1ln12/1A0A02/1AA0tcctcctk 对于一级反应对于一级反应,当温度一定时当温度一定时,反应掉相同的反应掉相同的份数所需时间相同份数所需时间相同,与反应物浓度无关与反应物浓度无关.LncAt 图应为直线图应为直线ktcccAAA3ln31,323/200 则则即即反应掉反应掉若若kt2ln2/1 xcctcctk A0A0AA0ln1ln1对对t t 作图是一条直线,斜率的负值即作图是一条直线,斜率的负值即lnAck具有具有 时间时间 1 1 的量纲。一级反应速率常数的的量纲。一级反应速率常数的值与浓度单位无关。值与浓度单位无关。k半
7、衰期与半衰期与 成反比,与成反比,与 无关。无关。A0ck反应的特征:反应的特征:A2/12lnkt 例例1:在密闭抽空的容器中于:在密闭抽空的容器中于100进行某完全反应进行某完全反应A(g)2B(g)+C(g)已知反应的半衰期与起始浓度无关,反应刚开始时已知反应的半衰期与起始浓度无关,反应刚开始时容器中仅有容器中仅有A存在,反应进行存在,反应进行10分钟时系统总压力分钟时系统总压力为为23.47kPa,经足够长时间后系统总压力几乎不变,经足够长时间后系统总压力几乎不变,且为且为36.01kPa,试求:,试求:(1)反应的速率常数)反应的速率常数kA及及半衰期半衰期t1/2 (2)反应进行反
8、应进行1小时小时A的分压及系统的总压。的分压及系统的总压。A(g)2B(g)+C(g)t=0 pA0 0 0t=t pA 2(pA0 pA)pA0 pAt=0 2 pA0 pA0 p=3 pA0 pt=pA+3(pA0 pA)=3 pA0 2 pA解:解:(1)pt=pA+3(pA0 pA)=3 pA0 2 pA2230ttAAppppp 10min0649.032ln1ln1 )p(pptpptktAAAmin68.100649.0693.02ln2/1 kt(2)kPaepeppktktAA2442.030 pt=3 pA0 2 pA=p 2 pA=35.484kPa3.3.二级反应:二级
9、反应:产产物物Aa2AAAAddcktc a.微分式微分式tkcctcc 0AA2Add1AA0tkccAA0A11 tkxxcxccxcxccAAAAAAAAA0A0A0A001111111)1(1)1(代入积分式代入积分式将将tkcxxAAAA01 b.积分式积分式c.半衰期半衰期:d.线性关系线性关系2/1AA0A0A0A0A11211tkccccc A0A2/11ckt 1/cAt 图应为直线图应为直线A1ct具有具有 浓度浓度 1 1时间时间 1 1的量纲的量纲。Ak半衰期与半衰期与 和和 的乘积成反比。的乘积成反比。A0cAk反应的特征:反应的特征:对对 t t 作图是一条直线,斜
10、率即作图是一条直线,斜率即 。AkA1cA0A2/11ckt tkccAA0A11 4.n4.n级反应:级反应:a.微分式微分式ncktcAAAAdd 可表示为上述形式的情况有可表示为上述形式的情况有:a.反应速率只与一种反应物浓度有关反应速率只与一种反应物浓度有关 b.除一种组分外除一种组分外,其余均大量过剩其余均大量过剩.c.各组分的初浓度比例于计量系数各组分的初浓度比例于计量系数 AApBApBAAAA)(=ckccckccckdtdc 则反应进行到任何时刻则反应进行到任何时刻 AAAAApBAAAA=ckcapcabckccckdtdcpPba BApcbcacPBA000 pcbca
11、cPBA b.积分式积分式tkcctnccAAddA0AA0 tkccnAnAnA 1011111n1c.半衰期半衰期:1012/1)1(12 nAAnckntd.线性关系线性关系作图应为直线作图应为直线对对以以 11tcnA 具有浓度具有浓度n n 1 1时间时间 1 1的量纲,的量纲,Ak半衰期与半衰期与 和和 的的n-1次方乘积成反比。次方乘积成反比。A0cAk反应的特征:反应的特征:A1c对对 t t 作图是一条直线作图是一条直线n-11012/1)1(12 nAAncknt浓度用一物理量比例关系代替。对所选物浓度用一物理量比例关系代替。对所选物理量应满足:理量应满足:(1)YBcB即
12、即YB BcB(2)YYB5.5.以物理量代替浓度的计算以物理量代替浓度的计算)(00oA,AA0AYYYYcxcctkt tYYYYcctk 0AA0AlnlnttYYYYccctk 0A0A0AA111零级反应:零级反应:一级反应:一级反应:二级反应:二级反应:例例1:在密闭抽空的容器中于:在密闭抽空的容器中于100进行某完全反应进行某完全反应A(g)2B(g)+C(g)已知反应的半衰期与起始浓度无关,反应刚开始时已知反应的半衰期与起始浓度无关,反应刚开始时容器中仅有容器中仅有A存在,反应进行存在,反应进行10分钟时系统总压力分钟时系统总压力为为23.47kPa,经足够长时间后系统总压力几
13、乎不变,经足够长时间后系统总压力几乎不变,且为且为36.01kPa,试求:,试求:(1)反应的速率常数)反应的速率常数kA及及半衰期半衰期t1/2 (2)反应进行反应进行1小时小时A的分压及系统的总压。的分压及系统的总压。解解2 2:tAAYYYYcc 00)p(pptpppptcctkttAAA 32ln1ln1ln100q 物理化学实验:物理化学实验:蔗糖水解:蔗糖水解:)(kt)(t 0lnln过氧化氢催化分解:过氧化氢催化分解:Vkt)V(Vtlnln乙酸乙酯皀化:乙酸乙酯皀化:GGGGctkttA00,1上页上页下页下页四、速率方程的确定四、速率方程的确定需要由动力学实验提供的需要由
14、动力学实验提供的ct 数据确定反应级数据确定反应级数数 n 或或、及速率常数及速率常数 k.测定不同反应时刻,反应物或产物浓度的方法分为:测定不同反应时刻,反应物或产物浓度的方法分为:化学法:化学法:需要终止反应,不够方便。需要终止反应,不够方便。物理法:物理法:不需要终止反应不需要终止反应由实验测定的由实验测定的c ct t数据确定反应级数的方法如下:数据确定反应级数的方法如下:ncktcAAAAd/d AAAlglglgkcn 测定反应系统的某些物理性质随时间测定反应系统的某些物理性质随时间变化的数据。变化的数据。电导、旋光度、吸光度、折电导、旋光度、吸光度、折光率、粘度、气体的压力和体积
15、光率、粘度、气体的压力和体积 2A1A2A1Alglgccn A1AA1lglglgkcn A2A2Alglglgkcn lg A)图图对对A0lglgcdtdctA 实验数据实验数据 ,332211ctctct考察直线关系,求得考察直线关系,求得 ,knAc Aln cA/1 c2A/1 cncktcAAAAdd 10AA12/1112 nncknt 10A1A0A1)(1)1(1nncxcntk )1(12lglg)1(lgA1A02/1nkcntn 1 n 1lglgA0A02/12/1 ccttn五、温度对反应速率的影响五、温度对反应速率的影响最早的近似经验式(范特霍夫规律):最早的近
16、似经验式(范特霍夫规律):42kktC10t0 1.阿累尼乌斯(阿累尼乌斯(Arrheniws)方程(方程(1889)RTEoaekk 上页上页下页下页微分式:微分式:(可作为可作为Ea的定义式的定义式)一般情况下一般情况下 Ea 0,所以所以 Ea 越大越大的反应,其的反应,其k对对T越敏感越敏感。积分式:积分式:CRTEkka ln(若(若Ea可视为常数)可视为常数)(121211ln TTREkka 上页上页下页下页2adlndRTETk 2.2.活化能(基元反应活化能(基元反应)基元反应的基元反应的E Ea a的统计解释:的统计解释:把普通反应物分把普通反应物分子变成活化分子所需要的能
展开阅读全文