2022年工科化学11章5-6精选完整版
15页1、2022/7/291第五节温度对反应速率的影响第五节温度对反应速率的影响温度对k的影响远大于对浓度的影响。可归结为温度对k的影响一、范特霍夫一、范特霍夫(vant Hoff)规则规则内容内容以kt表示温度t时的速率常数,kt+10 表示t+10的速率常数 此常数称反应速率的温度系数()。若温度变化为t+m10评价评价经验规则,不需要精确数据或无完整数据时,是一种粗略估计温度对反应速率常数影响的方法作者作者:眼猿眼猿(笔名笔名)文档编码文档编码:CHUKSIFLLHYCEARHOOZ694438910这是第这是第1页页第五节温度对反应速率的影响温度对第五节温度对反应速率的影响温度对k的影响远大于对浓度的影响。可归结为温度对的影响远大于对浓度的影响。可归结为温度对k的影响一、范特霍夫(的影响一、范特霍夫(vantHoff)规则)规则内容以内容以kt表示温度表示温度t时的速率常数,时的速率常数,kt+10表示表示t+10的速率常数的速率常数此常数称反应速率的温度系数(此常数称反应速率的温度系数()。若温度变化为)。若温度变化为t+m 10评价经验规则,不需要精确数据或无完整数据时,是一种粗略
2、估计温度对反应速率常数影响的方法评价经验规则,不需要精确数据或无完整数据时,是一种粗略估计温度对反应速率常数影响的方法2022/7/292二、阿仑尼乌斯(二、阿仑尼乌斯(Arrhenius)公式)公式公式的形式公式的形式指数形式 k0是指前因子(频率因子),Ea是活化能对数形式 微分形式积分形式讨论讨论以对作图,得一直线,由斜率可求活化能Ea由两个温度的速率常数可计算Ea;已知Ea和某一温度时的k值,可以计算其它温度的k值作者作者:眼猿眼猿(笔名笔名)文档编码文档编码:CHUKSIFLLHYCEARHOOZ694438910这是第这是第2页页二、阿仑尼乌斯(二、阿仑尼乌斯(Arrhenius)公式)公式公式的形式公式的形式指数形式指数形式k0是指前因子(频率因子),是指前因子(频率因子),Ea是活化能是活化能对数形式对数形式微分形式微分形式积分形式积分形式讨论讨论以对作图,得一直线,由斜率可求活化能以对作图,得一直线,由斜率可求活化能Ea由两个温度的速率常数可计算由两个温度的速率常数可计算Ea;已知;已知Ea和某一温度时的和某一温度时的k值,可以计算其它温度的值,可以计算其它温度的k值
3、值2022/7/293阿仑尼乌斯公式不仅适用于均相反应,也适用于非均相反应(包括催化反应)。但对链反应往往不能应用将阿式代入速率方程,得完整表示反应速率与c、T间关系 阿式只适用图(a)情形,更复杂的情形不适用(b)爆炸反应;(c)酶催化反应;(d)如碳的氧化,温度升高,副反应发生(e)如 v vvvvvv作者作者:眼猿眼猿(笔名笔名)文档编码文档编码:CHUKSIFLLHYCEARHOOZ694438910这是第这是第3页页阿仑尼乌斯公式不仅适用于均相反应,也适用于非均相反应(包括催化反应)。但对链反应往往不能应用阿仑尼乌斯公式不仅适用于均相反应,也适用于非均相反应(包括催化反应)。但对链反应往往不能应用将阿式代入速率方程,得完整表示反应速率与将阿式代入速率方程,得完整表示反应速率与c、T间关系间关系阿式只适用图阿式只适用图(a)情形,更复杂的情形不适用(情形,更复杂的情形不适用(b)爆炸反应;()爆炸反应;(c)酶催化反应;()酶催化反应;(d)如碳的氧化,温度升高,副反应发生()如碳的氧化,温度升高,副反应发生(e)如)如vvvvvvv2022/7/294例例11.4不同温度时五
4、氧化二氮气体的分解反应速率常数列于表11.3中,将对作图得一直线,如下图由图中直线的斜率可以求得反应活化能Ea=103kJ/mol,lnk0/k=31.31。将其代入式(11.36)得 利用此式可以求出不同温度时五氧化二氮分解反应速率常数kt/k/10-5s-1半衰期654872.49min551507.61min4549.825.2min3513.589.5min253.465.78h00.078710.9d作者作者:眼猿眼猿(笔名笔名)文档编码文档编码:CHUKSIFLLHYCEARHOOZ694438910这是第这是第4页页例例11.4不同温度时五氧化二氮气体的分解反应速率常数列于表不同温度时五氧化二氮气体的分解反应速率常数列于表11.3中,将对作图得一直线,如下图由图中直线的斜率可以求得反应活化能中,将对作图得一直线,如下图由图中直线的斜率可以求得反应活化能Ea=103kJ/mol,lnk0/k=31.31。将其代入式(。将其代入式(11.36)得)得利用此式可以求出不同温度时五氧化二氮分解反应速率常数利用此式可以求出不同温度时五氧化二氮分解反应速率常数k2022/7/295第
5、六节活化能第六节活化能一、活化能一、活化能(activation energy)Ea基元反应的能峰活化能基元反应的能峰活化能物理意义具有平均能量的普通分子必须吸收足够的能量变成活化分子才能反应。此过程要吸收的最小能量就称为活化能讨论反应物A变为产物C尽管能量降低过程,但必须先吸收一定能量Ea,1变成活化状态,再变为产物C放出能量Ea,2。故活化能具有能峰的意义。反应逆向,C先吸收能量Ea,2,再变成A并放出能量Ea1EAEC作者作者:眼猿眼猿(笔名笔名)文档编码文档编码:CHUKSIFLLHYCEARHOOZ694438910这是第这是第5页页第六节活化能一、活化能第六节活化能一、活化能(activationenergy)Ea基元反应的能峰活化能基元反应的能峰活化能物理意义具有平均能量的普通分子必须吸收足够的能量变成活化分子才能反应。此过程要吸收的最小能量就称为活化能物理意义具有平均能量的普通分子必须吸收足够的能量变成活化分子才能反应。此过程要吸收的最小能量就称为活化能讨论反应物讨论反应物A变为产物变为产物C尽管能量降低过程,但必须先吸收一定能量尽管能量降低过程,但必须先吸收一定能量E
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