试验编号 cH2 /(mol L1)
1
0.0060
2
0.0060
3
0.0060
4
0.0030
5
0.0015
cNO /(mol L-1)
0.0010 0.0020 0.0040 0.0040 0.0040
/(mol L1 s1) 7.9 107
3.2 106
1.3105 6.4 106 3.2 106
15
解
T2 298K，T1 288K
ln
2 1
Ea R
T2 T1 T1T2
75000J mol1 8.314J mol1 K1
298K 288K
288K 298K
1.051
2 2.9
1
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练习
对反应 2N2O5(g) 4NO2(g) + O2(g)；若有下列 数据，计算其反应的活化能。
k-T 关系
k-T 图
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lnk-1/T 图
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例
❖ 在301K时，鲜奶约4h变酸，而在278K的冰箱内， 48h才变酸。设在该条件下牛奶变酸的反应速率与 变酸时间成反比，估算该条件下牛奶变酸反应的 活化能。若室温从288K升高到298K，则牛奶变酸 反应速率将发生怎样的变化？
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2.1 化学反应速率
2.1.1 化学反应速率的基本概念 2.1.2 浓度对化学反应速率的影响 2.1.3 温度对化学反应速率的影响
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1
2.1.1 化学反应速率的基本概念
❖化学反应速率（chemical reaction rate ）通常是 用给定条件下单位时间内某反应物浓度的减少或
dcA dcB dcY dcZ
adt bdt ydt zdt 对于定容的气相反应
1 dpB B dt
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2.1.2 浓度对反应速率的影响
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基元反应与质量作用定律
❖基元反应（elementary reaction） 反应物分子在碰撞中一步直接转化为生成物分子 的反应称为简单反应或基元反应，简称元反应。
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Arrhennius Equation
1889, Arrhennius Equation (k与T之间的定量关系)
- Ea
k Ae RT 反应活化能，
单位kJ·mol-1
速率常数
指前因子，是给定反 应的特性常数，量纲
与速率常数相同
自然对数的 底，值为 2.71828
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aA bB gG dD c单位mol L-1
单位molL-1s-1
k{c(A)a}{c(B)b}
k－速率系数。同一反应k值与温度、溶剂和 催化剂等有关，而与反应物的浓度无关。若 反应物浓度均为单位浓度时的反应速率为k。 k的单位因反应级数 n=a+b 值不同而异。
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简单反应
ln(k) -10.82 -9.53
-8.22 -7.00 -5.84
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解
ln(k ) 1.2 104 K (1/ T ) Ea
R
∴ Ea = -R(斜率) =-(-8.314J·K·mol-1)(-1.2 ×104 K)
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Arrhennius Equation
指数式 对数式
- Ea
k Ae RT ln(k / A) Ea
RT
直线的斜率为-Ea/R， 截距为lnA
即：
ln k Ea ln A RT
或：
ln
k2 k1
Ea R
1
T2
1 T1
Ea R
T2 T1 T1T2
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某生成物浓度的增加来表示，符号常用表示。
单位molL-1s-1 N2 3H2 2NH3
瞬时速率
1 dc(NH3) dc(N2 ) 1 dc(H2 )
2 dt
Байду номын сангаас
dt
3 dt
1 cB B t
平均速率
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化学反应速率
对于一般的化学反应：
aA + bB
yY + zZ
❖质量作用定律（Law of mass action） 1862-1879年，挪威化学家古德贝（Guldberg）和瓦 格（Waage）总结出一个经验规律：基元反应的 反应速率与反应物浓度（以方程式中化学计量数 的绝对值为指数）的乘积成正比。
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化学反应速率方程式
❖ 对一般的基元反应
反应实例
反应级数
k的单位为 [浓度]1-n[时间]-
1
速率常数单位
C2H5Cl=C2H4+HCl
1
NO2+CO=NO+CO2
2
2NO+O2=2NO2
3
s-1 (mol·L-1)-1·s-1 (mol·L-1)-2·s-1
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初始速率法应用实例
2NOg 2H2 g 1073kN2 g 2H2Og
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解
T2 301K，T1 278K
ln 2 1
ln
k2 k1
Ea R
T2 T1 T1T2
2 t1 48h 1 t2 4h
ln 2 1
Ea 8.314J mol1 K1
301K 278K
278K 301K
ln
48 4
Ea 75000J mol1 75kJ mol1
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2NO H2 N2 H2O2
慢
H2 H2O2 2H2O 快
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2.1.3 温度对反应速率的影响
❖对大多数化学反应，不管它是放热反应还 是吸热反应，反应速率都随温度升高增大。 – 例如在常温下H2和O2混合在较长时间内 也不见水生成，而在 720℃ 时，千分之 一秒就发生反应并产生爆炸。 – 又如，人们把食物放在冰箱中保鲜。
该反应的速率方程式为： = k[c(NO )]2 c(H2 )
而不是 v = k c2(NO) c2(H2)
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复合反应
实验得：
2NO 2H2 N2 2H2O
k{c(NO)2}·c(H2 )
❖该反应对NO是二级反应，对H2是一级反应。
❖反应机理（反应历程）——组成复合反应的一系 列元反应的步骤。
T(℃) T(K) 20 293 30 303 40 313 50 323 60 333
1/T(K-1) 3.41×10-3 3.30 ×10-3 3.19 ×10-3 3.10 ×10-3 3.00 ×10-3
k(s-1) 2.0 ×10-5 7.3 ×10-5 2.7 ×10-4 9.1 ×10-4 2.9 ×10-3