A P AB P 2A B P
说明：反应分子数≥4的反应没有发现！
三、基元反应的速率方程—质量作用定律
质量作用定律：在恒温下, 基元反应的速率正比于各
反应物浓度幂的乘积，各浓度幂中的指数等于基元反应
方程中各相应反应物的系数。
aA dD gG hH
r c c
dcG dcA dcD dcH r a dt d dt g dt h dt dcG dcA dcD dcH rA rD rH rG dt dt dt dt d r r r rH G A D 则r可表达为: r Vdt a d g h
一. 反应速率的表示方法 1 dcB r B dt
说明：(1) B：产物“+”，反应物“-”
(2) r的单位：浓度•时间-1 例：3H2+N2→2NH3
dcN2 1 dcNH3 1 dcH 2 r 3 dt dt 2 dt
气相反应：常用分压 p 来代表浓度 c
mol •dm-3 •s-1
实验表明, 反应(1)的速率快, 能迅速达到平衡，则:
k1cI2cM = k2cI2cM k1 2 cI cI 2 k2
三、基元反应的速率方程—质量作用定律
(1) I2+M(高能)
k1 k2
2I+M(低能) 快
慢 2HI k1 2 c I cI 2 k2 反应(2)的速率慢, 总反应速率主要取决于反应(2) 的速率： (2) H2+2I
dpN2 1 dpNH3 1 dpB 1 dpH 2 rP B dt 3 dt dt 2 dt
二. 反应速率的测定
然后在曲线上求斜率得到 r。
浓度c
测定不同时间 t 体系内各物质的浓度c，据此绘出 c-t曲线，
d[P] dt
产物P
d[R ] dt
反应物R
t
时间 t
二. 反应速率的测定
发生？反应速率如何？反应机理如何？
例如：
1 3 N 2 H 2 NH 3 (g) 2 2 1 H 2 O 2 H 2 O(l) 2
r Gm / kJ mol 1
16.63
237.19
热力学只能判断这两个反应都能发生， 但如何使它们发生？ 热力学无法回答！
1/2 Br2

三、基元反应的速率方程—质量作用定律
② 基元反应符合质量作用定律，但 如果反应“速率方程” 与 “化学反应方程式” 形式一致,不一定是基元反应。
例：H2和 I2 的气相反应 H2 + I2
2HI
(1) I2+M(高能) (2) H2+2I 2HI
2I+M(低能) 快 慢
（速率控制步骤）
k At
一. 一级反应 cA = cA,0－x
ln
cA, 0 cA,0 x
kAt
lncA,0 ln cA kAt
2．一级反应特征: ① k 的单位：时间1(s1、min1等); ② 线性关系：lncA～ t 成直线 lnCA 斜率为kA, 截距为ln cA,0; ③ 由
③复杂反应的速率方程： 1.根据实验 2.根据反应机理与公式推导
四、经验反应速率方程与反应级数
1.经验反应速率方程
aA + dD + eE + … G 实验测得： r
kcA cDcE ...

2.反应级数
则、、、…别为A、D、E、 …的反应级数 反应的总级数：n = + + +… 反应级数n：反映浓度对反应速率的影响程度。
第一节 化学反应速率
内
容
反应速率的表示方法
反应速率的测定
一. 反应速率的表示方法
反应速率（r）：反应物或产物浓度随时间的变化率。
浓度c
d[P] dt
产物P
RP
图中曲线上 各点的切线斜 率的绝对值, 即 为反应速率r。
d[R ] dt
反应物R
时间 t 反应物和产物的浓度随时间的变化
t
一. 反应速率的表示方法
三、基元反应的速率方程—质量作用定律
(1) I2+M(高能)
k3 k1
k2
2I+M(低能) 快
慢 (2) H2+2I 2HI 反应 (1) 中正反应速率为: r1 = k1cI2cM 逆反应速率为: 反应 (2) 的速率为： r1 = r 2 整理得: r2 = k2cI2cM r3 = k3cI2cH2
前 言
化学动力学的研究对象
化学反应的反应速率、反应机理以及T、p、 催化剂、溶剂、光照等外界因素对反应速率的影 响，把热力学的反应可能性变为现实性。
例如： 动力学认为： 1 3 N 2 H 2 NH 3 (g) 需一定的T，p和催化剂 2 2 1 点火，加温或催化剂 H 2 O 2 H 2 O(l) 2
r k c(蔗糖) c(水) k ' c(蔗糖)
五、速率常数 说明：
aA + dD G
r k cA cD
① 意义：各反应物都为单位浓度时的速率

② 单位：与α 、β 数值有关
③ 与反应种类（Ea）、T、催化剂等有关，与反应 物的浓度无关
第三节 简单级数反应
内
一级反应 二级反应 零级反应
不依赖，有确定值
±整数、分数 取值： 小数及零
反应条件 依赖性
有依赖性
二. 反应速率常数和反应级数
（4）反应级数与反应分子数的联系：
基元反应： a A + d D G
r kc c
a d A D
基元反应：反应分子数＝反应级数
即：单分子反应为一级反应
双分子反应为二级反应
三分子反应为三级反应
但有例外，如假一级反应
二. 反应速率常数和反应级数
说明：
(1) 反应级数是实验测定的，来源于速率方程，与反应
方程式无关，各反应物的级数与其计量系数 a 、 d 、
e、…无关。
如：复杂反应 H2 + Cl2 2 HCl
rCl2 kcH2 c
1/2 Cl2
3 n 2
二. 反应速率常数和反应级数
（2）n可以是分数、小数、负数、零。 无级数反应：是指有的化学反应的速率方程 不能归纳为 r = kcAcD . . . 的形式。 例：H2 + Br2 2HBr 实验测出： rBr2
容
简单级数反应的速率方程小结
一. 一级反应
反应速率只与反应物浓度的一次方成正比的
反应称为一级反应。
226 88
Ra
222 86
Ra He
4 2
r kc 226 Ra
88
1 N 2 O5 N 2O4 O2 2
r kc N2O5
一. 一级反应
1．c ~ t 关系式 对一级反应
对于恒容反应: aA+ dD gG +hH
dc 反应速率可写作: r dt
单位：浓度•时间-1
dcA rA dt
dcD rD dt
dcG rG dt
dcH rH dt
它们之间有如下的关系:
rA rD rG rH
一. 反应速率的表示方法
t=0 t=t
aA + dD → gG + hH nA,0 nD,0 nG,0 nH,0 ξ=0 nA nD nG nH ξ=ξ
a d A D
r kc c
a d (微分速率方程) A D
反应速率常数
三、基元反应的速率方程—质量作用定律 说明：① 质量作用定律只适用于基元反应， 不适用于复杂反应。
例：气相反应 H2 Br2 2HBr
r kcH2 cBr2？
kcH 2 c 总反应速率： r总 cHBr 1 k ' cBr2
t=0
A cA,0
cA = cA,0－x
G 0
x
t=t
dcA rA k A cA 微分速率方程为: dt cA t dc A k A dt 将上式移项并积分: c A,0 0 cA


积分后得:
cA,0 ln kAt cA
或
lncA,0 ln cA kAt
c A c A0 e
化学法：用化学分析方法测定c随t的变化。 优点：能直接得到浓度的绝对值
不足：操作复杂，分析速度慢
物理法：监测与c有关的物理量随t的变化。 优点：连续、快速、方便
如：折射率、旋光度、吸光度、电导、电动势、粘度等。 不足：无法直接测定浓度
（需考虑浓度与物理量之间的关系）
第二节 化学反应速率方程
一. 一级反应
3．应用举例：（1）病人用药时间间隔的确定
例1 药物进入人体后, 一方面在血液中与体液建立平衡, 另
概 念
速率方程
dc r f (c) 微分速率方程 dt
c = f (t)
积分速率方程（动力学方程）
内
容
总反应与基元反应 反应分子数 基元反应的速率方程 经验反应速率方程与反应级数 速率常数
一、总反应与基元反应
基元反应：由反应物微粒一步直接生成产物的反应。
总 反 应：由多个基元反应组成的反应，又称复杂反应。 例：H2和 I2 的气相反应
k Br2 cH 2 c cHBr 1 k ' cBr2
1/ 2 Br2
二. 反应速率常数和反应级数
例如：
r k0
r kcA r kcAcB
零级反应
一级反应
二级,对A和B各为一级