化学动力学——化学反应速率反应机理.pptx

第五讲第五讲 化学动力学化学动力学化学反应速率、反应机理化学反应速率、反应机理【竞赛要求】反应速率基本概念反应速率基本概念反应级数反应级数用实验数据推求反应级数用实验数据推求反应级数一一级级反反应应积积分分式式及及有有关关计计算算（速速率率常常数数、半半衰衰期、碳期、碳-14法推断年代等等）法推断年代等等）【竞赛要求】阿阿累累尼尼乌乌斯斯方方程程及及计计算算（活活化化能能的的概概念念与与计计算算；速速率率常常数数的的计计算算；温温度度对对速速率率常常数数影影响响的计算等）的计算等）催化剂对反应影响的本质催化剂对反应影响的本质一、化学反应速率一、化学反应速率（一）反应速率及其表示方法（一）反应速率及其表示方法在在化化学学反反应应中中，某某物物质质的的浓浓度度（物物质质的的量量浓浓度度）随随时时间间的的变变化化率率称称反反应应速速率率。反反应应速速率率只只能能为为正正值，且并非矢量。值，且并非矢量。1、平均速率、平均速率用用单单位位时时间间内内，反反应应物物浓浓度度的的减减少少或或生生成成物物浓浓度度的增加来表示。的增加来表示。当当c为为反反应应物物浓浓度度的的变变化化时时，取取负负号号；c为为生生成物浓度的变化时，取正号成物浓度的变化时，取正号只能描述在一定时间间隔内反应速率的大致情况只能描述在一定时间间隔内反应速率的大致情况一、化学反应速率一、化学反应速率（一）反应速率及其表示方法（一）反应速率及其表示方法2、瞬时速率、瞬时速率若将观察的时间间隔若将观察的时间间隔t缩短，它的极限是缩短，它的极限是t 0，此此时时的的速速率率即即为为某某一一时时刻刻的的真真实实速速率率 瞬瞬时时速率：速率：对于下面的反应来说，对于下面的反应来说，a A+b B=g G+h H其反应速率可用下列任一表示方法表示：其反应速率可用下列任一表示方法表示：一、化学反应速率一、化学反应速率（一）反应速率及其表示方法（一）反应速率及其表示方法2、瞬时速率、瞬时速率注注意意：这这几几种种速速率率表表示示法法不不全全相等，但有下列关系：相等，但有下列关系：瞬瞬时时速速率率可可用用实实验验作作图图法法求求得得。以以c t作作图图。过过曲曲线线上上某某一一点点做做切切线线，算算出出其其斜斜率率，即即得得该该时刻的瞬时速率。时刻的瞬时速率。一、化学反应速率一、化学反应速率（二）反应速率理论简介（二）反应速率理论简介1、碰撞理论、碰撞理论化化学学反反应应的的发发生生，总总要要以以反反应应物物之之间间的的接接触触为为前前提提，即即反反应应物物分分子子之之间间的的碰碰撞撞是是先先决决条条件件。没没有有粒粒子子间间的的碰碰撞撞，反反应应的的进进行行则则无无从从说说起起。看看如如下下计算数据。有反应：计算数据。有反应：2HI（g）=H2（g）+I2（g）反应物浓度：反应物浓度：103 moldm3（浓度很低）（浓度很低）反应温度：反应温度：973 K计计算算结结果果表表明明，每每s每每dm3的的体体积积内内，碰碰撞撞总总次次数为：数为：3.51028次次一、化学反应速率一、化学反应速率（二）反应速率理论简介（二）反应速率理论简介1、碰撞理论、碰撞理论用这个碰撞次数推算出的化学反应速率为：用这个碰撞次数推算出的化学反应速率为：v=3.51028/(6.021023)=5.8104 molL1s1实际反应速率为：实际反应速率为：1.2106 molL1s1相差甚远，原因何在？相差甚远，原因何在？一、化学反应速率一、化学反应速率（二）反应速率理论简介（二）反应速率理论简介（1）有效碰撞）有效碰撞看看来来，并并非非每每一一次次碰碰撞撞都都发发生生预预期期的的反反应应，只只有有非非常常少少非非常常少少的的碰碰撞撞是是有有效效的的。首首先先，分分子子无无限限接接近近时时，要要克克服服斥斥力力，这这就就要要求求分分子子具具有有足足够够的的运运动动速速度度，即即能能量量。具具备备足足够够的的能能量量是是有有效效碰碰撞撞的的必必要要条条件。件。一、化学反应速率一、化学反应速率（二）反应速率理论简介（二）反应速率理论简介（1）有效碰撞）有效碰撞其其次次，仅仅具具有有足足够够能能量量尚尚不不充充分分，分分子子有有构构型型，所以碰撞方向还会有所不同。所以碰撞方向还会有所不同。显显然然，C种种碰碰撞撞有有利利于于反反应应的的进进行行，A、B两两种种以以及许多其它碰撞方式都是无效的。及许多其它碰撞方式都是无效的。一、化学反应速率一、化学反应速率（二）反应速率理论简介（二）反应速率理论简介（2）活化能和活化分子组）活化能和活化分子组将将具具备备足足够够能能量量（碰碰撞撞后后足足以以反反应应）的的反反应应物物分分子组，称为活化分子组。子组，称为活化分子组。活活化化分分子子的的平平均均能能量量与与反反应应物物分分子子平平均均能能量量的的差差值即为活化能，用值即为活化能，用 Ea 表示，单位表示，单位KJ/mol。活活化化能能表表示示势势垒垒(有有时时称称为为能能垒垒)的的高高度度。活活化化能能的的大大小小可可以以反反映映化化学学反反应应发发生生的的难难易易程程度度。活活化化能能越越低低，反反应应速速率率越越快快，因因此此降降低低活活化化能能会会有有效效地促进反应的进行。地促进反应的进行。一、化学反应速率一、化学反应速率（二）反应速率理论简介（二）反应速率理论简介2、过渡状态理论、过渡状态理论以以 NO2+CO=NO+CO2为例：为例：A 反应物的平均能量；反应物的平均能量；B 活化络合物的能量；活化络合物的能量；C 产物的平均能量产物的平均能量反应进程可概括为：反应进程可概括为：（a）反应物体系能量升高，吸收）反应物体系能量升高，吸收 Ea；（b）反应物分子接近，形成活化络合物；）反应物分子接近，形成活化络合物；（c）活化络合物分解成产物，释放能量）活化络合物分解成产物，释放能量 Ea。Ea 可看作正反应的活化能；可看作正反应的活化能；Ea为逆反应的活化能。为逆反应的活化能。一、化学反应速率一、化学反应速率（三）影响化学反应速率的因素（三）影响化学反应速率的因素影影响响化化学学反反应应速速率率的的因因素素很很多多，除除主主要要取取决决于于反反应应物物的的性性质质外外，外外界界因因素素也也对对反反应应速速率率有有重重要要作作用，如浓度、温度、压力及催化剂等。用，如浓度、温度、压力及催化剂等。1、浓度对反应速率的影响、浓度对反应速率的影响（1）基元反应和非基元反应）基元反应和非基元反应基基元元反反应应：能能代代表表反反应应机机理理、由由反反应应物物微微粒粒（可可以以是是分分子子、原原子子、离离子子或或自自由由基基）一一步步直直接接实实现现的化学反应，称为基元步骤或基元反应。的化学反应，称为基元步骤或基元反应。一、化学反应速率一、化学反应速率1、浓度对反应速率的影响、浓度对反应速率的影响（1）基元反应和非基元反应）基元反应和非基元反应非非基基元元反反应应：由由反反应应物物微微粒粒经经过过两两步步或或两两步步以以上上才才能能完完成成的的化化学学反反应应，称称为为非非基基元元反反应应。或或者者说说，由由一一个个以以上上基基元元步步骤骤构构成成的的反反应应称称为为非非基基元元反反应应或复杂反应。如复杂反应或复杂反应。如复杂反应H2+Cl2=2HCl 由几个基元步骤构成，它代表了该链反应的机理：由几个基元步骤构成，它代表了该链反应的机理：Cl2+M 2Cl+M Cl+H2 HCl+HH+Cl2 HCl+Cl2Cl+M Cl2+M式中式中M表示只参加反应物表示只参加反应物微粒碰撞而不参加反应的微粒碰撞而不参加反应的其他分子，如器壁，它只其他分子，如器壁，它只起转移能量的作用。起转移能量的作用。一、化学反应速率一、化学反应速率1、浓度对反应速率的影响、浓度对反应速率的影响（2）反应分子数）反应分子数在在基基元元步步骤骤中中，发发生生反反应应所所需需的的最最少少分分子子数数目目称称为为反反应应分分子子数数。根根据据反反应应分分子子数数可可将将反反应应区区分分为为单分子反应、双分子反应和三分子反应三种，如：单分子反应、双分子反应和三分子反应三种，如：单分子反应单分子反应 CH3COCH3 CH4+CO+H2双双分分子子反反应应 CH3COOH+C2H5OH H2O+CH3COOC2H5三分子反应三分子反应 H2+2I 2HI反反应应分分子子数数不不可可能能为为零零或或负负数数、分分数数，只只能能为为正正整整数数，且且只只有有上上面面三三种种数数值值，从从理理论论上上分分析析，四四分分子子或或四四分分子子以以上上的的反反应应几几乎乎是是不不可可能能存存在在的的。反应分子数是理论上认定的微观量。反应分子数是理论上认定的微观量。一、化学反应速率一、化学反应速率1、浓度对反应速率的影响、浓度对反应速率的影响（3）速率方程和速率常数）速率方程和速率常数大大量量实实验验表表明明，在在一一定定温温度度下下，增增大大反反应应物物的的浓浓度度能能够够增增加加反反应应速速率率。那那么么反反应应速速率率与与反反应应物物浓浓度度之之间间存存在在着着何何种种定定量量关关系系呢呢？人人们们在在总总结结大大量量实实验验结结果果的的基基础础上上，提提出出了了质质量量作作用用定定律律：在在恒恒温温下下，基基元元反反应应的的速速率率与与各各种种反反应应物物浓浓度度以以反反应应分子数为乘幂的乘积成正比。分子数为乘幂的乘积成正比。对于对于基元反应基元反应a A+b B g G+h H质量作用定律的数学表达式：质量作用定律的数学表达式：一、化学反应速率一、化学反应速率1、浓度对反应速率的影响、浓度对反应速率的影响（3）速率方程和速率常数）速率方程和速率常数称称为为该该反反应应的的速速率率方方程程。式式中中k为为速速率率常常数数，其其意义是当各反应物浓度为意义是当各反应物浓度为1 mol/L 时的反应速率。时的反应速率。对于速率常数对于速率常数k，应注意以下几点：，应注意以下几点：速速率率常常数数k取取决决反反应应的的本本性性。当当其其他他条条件件相相同同时时快快反反应应通通常常有有较较大大的的速速率率常常数数，k小小的的反反应应在在相同的条件下反应速率较慢。相同的条件下反应速率较慢。速率常数速率常数k与浓度无关。与浓度无关。k随温度而变化，温度升高，随温度而变化，温度升高，k值通常增大。值通常增大。k是是有有单单位位的的量量，k的的单单位位随随反反应应级级数数的的不不同同而而异。异。一、化学反应速率一、化学反应速率1、浓度对反应速率的影响、浓度对反应速率的影响（3）速率方程和速率常数）速率方程和速率常数前前面面提提到到，可可以以用用任任一一反反应应物物或或产产物物浓浓度度的的变变化化来来表表示示同同一一反反应应的的速速率率。此此时时速速率率常常数数k的的值值不不一定相同。例如：一定相同。例如：2NO+O2=2NO2其速率方程可写成：其速率方程可写成：一、化学反应速率一、化学反应速率1、浓度对反应速率的影响、浓度对反应速率的影响（3）速率方程和速率常数）速率方程和速率常数一、化学反应速率一、化学反应速率1、浓度对反应速率的影响、浓度对反应速率的影响（3）速率方程和速率常数）速率方程和速率常数确确定定速速率率方方程程时时必必须须特特别别注注意意，质质量量作作用用定定律律仅仅适适用用于于一一步步完完成成的的反反应应基基元元反反应应，而而不不适适用用于于几几个个基基元元反反应应组组成成的的总总反反应应非非基基元元反反应应。如如N2O5的分解反应：的分解反应：2N2O5=4NO2+O2实际上分三步进行：实际上分三步进行：N2O5 NO2+NO3 慢（定速步骤）慢（定速步骤）NO2+NO3 NO2+O2+NO 快快NO+NO3 2NO2 快快实验测定其速率方程为：实验测定其速率方程为：一、化学反应速率一、化学反应速率1、浓度对反应速率的影响、浓度对反应速率的影响（4）反应级数）反应级数通过实验可以得到许多化学反应的速率方程，如通过实验可以得到许多化学反应的速率方程，如一、化学反应速率一、化学反应速率1、浓度对反应速率的影响、浓度对反应速率的影响（4）反应级数）反应级数由由速速率率方方程程可可以以看看出出化化学学反反应应的的速速率率与与其其反反应应物物浓度的定量关系，对于一般的化学反应：浓度的定量关系，对于一般的化学反应：a A+bB g G+h H其速率方程一般可表示为：其速率方程一般可表示为：式式中中的的c(A)、c(B)表表示示反反应应物物A、B的的浓浓度度，a、b表表示示A、B在在反反应应方方程程式式中中的的计计量量数数。m、n分分别别表表示示速速率率方方程程中中c(A)和和c(B)的的指指数数，分分别别称称为为反反应应物物A和和B的的反反应应级级数数。各各组组分分反反应应级级数数的的代代数数和和称称为该反应的总反应级数。为该反应的总反应级数。反应级数反应级数=m+n一、化学反应速率一、化学反应速率1、浓度对反应速率的影响、浓度对反应速率的影响（4）反应级数）反应级数可可见见，反反应应级级数数的的大大小小，表表示示浓浓度度对对反反应应速速率率的的影响程度，级数越大，速率受浓度的影响越大。影响程度，级数越大，速率受浓度的影响越大。若若为为零零级级反反应应，则则表表示示反反应应速速率率与与反反应应物物浓浓度度无无关关。某某些些表表面面催催化化反反应应，例例如如氨氨在在金金属属钨钨表表面面上上的的分分解解反反应应，其其分分解解速速率率在在一一定定条条件件下下与与氨氨的的浓浓度无关就属于零级反应。度无关就属于零级反应。观观察察表表中中六六个个反反应应的的反反应应级级数数，并并与与化化学学方方程程式式中中反反应应物物的的计计量量数数比比较较可可以以明明显显地地看看出出：反反应应级级数数不不一一定定与与计计量量数数相相符符合合，因因而而对对于于非非基基元元反反应应，不能直接由反应方程式导出反应级数。不能直接由反应方程式导出反应级数。一、化学反应速率一、化学反应速率1、浓度对反应速率的影响、浓度对反应速率的影响（4）反应级数）反应级数另另外外，还还应应明明确确反反应应级级数数和和反反应应分分子子数数在在概概念念上上的区别：的区别：反反应应级级数数是是根根据据反反应应速速率率与与各各物物质质浓浓度度的的关关系系来来确确定定的的；反反应应分分子子数数是是根根据据基基元元反反应应中中发发生生碰碰撞而引起反应所需的分子数来确定的。撞而引起反应所需的分子数来确定的。反反应应级级数数可可以以是是零零、正正、负负整整数数和和分分数数；反反应应分子数只可能是一、二、三。分子数只可能是一、二、三。反反应应级级数数是是对对宏宏观观化化学学反反应应而而言言的的；反反应应分分子子数是对微观上基元步骤而言的。数是对微观上基元步骤而言的。一、化学反应速率一、化学反应速率1、浓度对反应速率的影响、浓度对反应速率的影响例例：制制备备光光气气的的反反应应按按下下式式进进行行：CO+Cl2=COCl2，实验测得下列数据：，实验测得下列数据：求该反应的速率常数、反应级数和速率方程。求该反应的速率常数、反应级数和速率方程。实验顺序实验顺序初浓度初浓度/mol/molL L-1-1初速率初速率/molmolL L-1-1s s-1-1COCOClCl2 21 10.1000.1000.1000.1001.2101.210-2-22 20.1000.1000.0.05050 04.264.261010-3 33 30.0.05050 00.1000.1006.06.01010-3 34 40.0.05050 00.0.05050 02.132.131010-3 3一、化学反应速率一、化学反应速率1、浓度对反应速率的影响、浓度对反应速率的影响（5）一级反应及其特点）一级反应及其特点凡凡反反应应速速率率与与反反应应物物浓浓度度一一次次方方成成正正比比的的反反应应，称为一级反应，其速率方程可表示为：称为一级反应，其速率方程可表示为：积分上式可得：积分上式可得：当当t=0时时，c=c0（起起始始浓浓度度），则则B=lnc0。故故上式可表示为：上式可表示为：或或或或一、化学反应速率一、化学反应速率1、浓度对反应速率的影响、浓度对反应速率的影响（5）一级反应及其特点）一级反应及其特点若若以以a表表示示t=0 时时的的反反应应物物的的浓浓度度，以以x表表示示t时时刻已反应掉的反应物浓度，于是可将刻已反应掉的反应物浓度，于是可将 改写为改写为当当反反应应物物恰恰好好消消耗耗一一半半，即即x=a/2 时时，此此刻刻的的反反应时间记为应时间记为t1/2（称之为半衰期），则上式变为：（称之为半衰期），则上式变为：或或一、化学反应速率一、化学反应速率1、浓度对反应速率的影响、浓度对反应速率的影响（5）一级反应及其特点）一级反应及其特点例：碳例：碳-14年代测定法年代测定法在在活活着着的的有有机机物物体体内内，有有一一部部分分碳碳元元素素为为稳稳定定同同位位素素碳碳-12，还还有有一一小小部部分分是是放放射射性性同同位位素素碳碳-14。生生物物活活着着时时通通过过呼呼吸吸来来补补充充碳碳-14，而而当当某某种种植植物物或或动动物物死死亡亡后后，其其体体内内的的碳碳-14就就开开始始衰衰变变（一一级级反反应应），但但稳稳定定同同位位素素碳碳-12的的含含量量不不会会变变。在在已已知知碳碳-14衰衰变变速速度度的的前前提提下下（碳碳-14的的半半衰衰期期为为5730年年），可可以以通通过过测测量量样样品品中中的的碳碳-14衰变的程度来计算出样品的年代。衰变的程度来计算出样品的年代。一、化学反应速率一、化学反应速率1、浓度对反应速率的影响、浓度对反应速率的影响（5）一级反应及其特点）一级反应及其特点例：碳例：碳-14年代测定法年代测定法联立联立 和和两式，得到两式，得到t=In(c/c0)/(-0.693)t1/2其其中中，c/c0是是样样品品中中的的碳碳14与与活活体体组组织织中中相相比比的的百分数，而百分数，而t1/2是碳是碳14的半衰期的半衰期5730年。年。一、化学反应速率一、化学反应速率1、浓度对反应速率的影响、浓度对反应速率的影响（5）一级反应及其特点）一级反应及其特点例：碳例：碳-14年代测定法年代测定法t=In(c/c0)/(-0.693)t1/2比比如如，如如果果化化石石中中的的碳碳14与与活活体体样样本本中中的的碳碳14含量含量相比是相比是10%，那么化石年代为，那么化石年代为t=In(0.1)/(-0.693)5730=19040.79 年年一、化学反应速率一、化学反应速率2、温度对反应速率的影响、温度对反应速率的影响温温度度对对反反应应速速率率的的影影响响，主主要要体体现现在在对对速速率率常常数数k的的影影响响上上。Arrhenius（阿阿仑仑尼尼乌乌斯斯）总总结结了了k 与与 T 的经验公式：的经验公式：取自然对数，得：取自然对数，得：取常用对数，得：取常用对数，得：式式中中：k速速率率常常数数；Ea活活化化能能；R气气体体常常数数；T热热力力学学温温度度；e自自然然对对数数底底，e=2.71828，lg e=0.4343=1/2.303，A 指指前前因子，单位同因子，单位同 k。一、化学反应速率一、化学反应速率2、温度对反应速率的影响、温度对反应速率的影响应应用用阿阿仑仑尼尼乌乌斯斯公公式式讨讨论论问问题题，可可以以认认为为 Ea、A 不不随随温温度度变变化化。由由于于T 在在指指数数上上，故故对对k的的影影响响较较大。大。根根据据 Arrhenius 公公式式，知知道道了了反反应应的的 Ea、A 和和某某温温度度 T1 时时的的 k1，即即可可求求出出任任意意温温度度 T2 时时的的 k2。由对数式：。由对数式：得：得：一、化学反应速率一、化学反应速率2、温度对反应速率的影响、温度对反应速率的影响实实验验测测得得反反应应CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)在在不不同同温温度度下下的的速速率率常常数数如如下下表表所所示示，求求此此反反应应的的活化能活化能Ea。T/K600700800k/Lmol-1s-10.0280 1.3023.0此反应的平均活化能此反应的平均活化能Ea=133Ea=133K KJmolJmol-1-1一、化学反应速率一、化学反应速率3、催化剂对反应速率的影响、催化剂对反应速率的影响（1）催化剂和催化反应）催化剂和催化反应在在反反应应中中，质质量量和和组组成成不不变变，能能改改变变反反应应速速率率的的物物质质，叫叫催催化化剂剂。催催化化剂剂改改变变反反应应速速率率的的作作用用，称称为为催催化化作作用用；有有催催化化剂剂参参加加的的反反应应，称称为为催催化化反应。反应。催化反应分为均相催化和非均相催化两类：催化反应分为均相催化和非均相催化两类：反反应应和和催催化化剂剂处处于于同同一一相相中中，不不存存在在相相界界面面的的催化反应，称均相催化。如：催化反应，称均相催化。如：NO2 催化催化 2SO2+O2=2SO3；一、化学反应速率一、化学反应速率3、催化剂对反应速率的影响、催化剂对反应速率的影响（1）催化剂和催化反应）催化剂和催化反应若若产产物物之之一一对对反反应应本本身身有有催催化化作作用用，则则称称之之为为自自催催化化反反应。如：应。如：2MnO4+6H+5H2C2O4=10CO2+8H2O+2Mn2+产物产物Mn2+对反应有催化作用。对反应有催化作用。下下图图为为自自催催化化反反应应过过程程的的速速率率变变化化。初初期期，反反应应速速率率小小；中中期期，经经过过一一段段时时间间 t0tA 诱诱导导期期后后，速速率率明明显显加加快快，见见tAtB 段段；后后期期，tB 之之后后，由于反应物耗尽，速率下降。由于反应物耗尽，速率下降。一、化学反应速率一、化学反应速率3、催化剂对反应速率的影响、催化剂对反应速率的影响（1）催化剂和催化反应）催化剂和催化反应反反应应物物和和催催化化剂剂不不处处于于同同一一相相，存存在在相相界界面面，在在相相界界面面上上进进行行的的反反应应，叫叫做做多多相相催催化化反反应应或或非非均相催化，复相催化。例如：均相催化，复相催化。例如：Fe 催催化化合合成成氨氨（固固气气）；Ag+催催化化 H2O2 的的分分解（固解（固液）液）一、化学反应速率一、化学反应速率3、催化剂对反应速率的影响、催化剂对反应速率的影响（2）催化剂的选择性）催化剂的选择性特定的反应有特定的催化剂。特定的反应有特定的催化剂。同样的反应，催化剂不同时，产物可能不同。如：同样的反应，催化剂不同时，产物可能不同。如：CO+2H2=CH3OH（催化剂（催化剂CuO-ZnO-Cr2O3）；）；CO+3H2=CH4+H2O（催化剂（催化剂Ni+Al2O3）2KClO3=2KCl+O2（催化剂（催化剂MnO2）；）；4KClO3=3KClO4+KCl（无催化剂）（无催化剂）一、化学反应速率一、化学反应速率3、催催化化剂剂对对反反应应速速率率的的影影响响（3）催化机理）催化机理催催化化剂剂改改变变反反应应速速率率，减减小小活活化化能能，提提高高产产率率，不不涉及热力学问题。涉及热力学问题。如：如：A+B=ABEa 很很大，无催化剂，慢；大，无催化剂，慢；加入催化剂加入催化剂 K，机理改变：，机理改变：A+B+K=AK+B Ea 小，快。小，快。AK+B=AB+K Ea 小，小，快。快。图中可以看出，不仅正反应的活化能减小了，而且逆反应的活化能也降低了。因此，正逆反应都加快了，可使平衡时间提前，但不改变热力学数据一、化学反应速率一、化学反应速率例例：在在敞敞开开容容器器中中，高高锰锰酸酸钾钾溶溶液液跟跟草草酸酸反反应应时时，当当把把两两稀稀溶溶液液混混合合后后，一一小小段段时时间间内内溶溶液液颜颜色色变变化化不不大大，但但不不久久突突然然褪褪色色。反反应应的的化化学学方方程程式式：2KMnO4 3H2SO4 5H2C2O4=K2SO42MnSO410CO28H2O。据据你你分分析析，高高锰锰酸酸钾溶液紫色突然褪色的原因是什么？钾溶液紫色突然褪色的原因是什么？二、综合例题二、综合例题例例1:已已知知反反应应NO2CONOCO2，在在不不同同的的温度下反应机理不同，请回答下列问题：温度下反应机理不同，请回答下列问题：1.温温度度高高于于220时时，实实验验测测得得该该反反应应的的速速率率方方程程 是是 v kc(NO2)c(CO)，则则 该该 反反 应应 是是_(填填“简单反应简单反应”或或“复杂反应复杂反应”)温温度度低低于于250时时，实实验验测测得得该该反反应应的的速速率率方方程程是是vkc(NO2)2，又又知知该该反反应应是是由由两两个个基基元元反反应应构构成成的的复复杂杂反反应应，其其中中较较慢慢的的基基元元反反应应的的反反应应物物和和生生成成物物均均为为氮氮氧氧化化物物(目目前前已已被被科科学学家家确确认认的的氮氮氧氧化化物物有有N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4、N2O5、NO3等等)2.请请你你根根据据上上述述事事实实，大大胆胆猜猜想想：反反应应“NO2CONOCO2”，在在该该条条件件下下的的反反应应机机理理（用用方方程程式式表表示示该该反反应应的的历历程程，并并在在括括号号内内注注明明“快快反应反应”或或“慢反应慢反应”）二、综合例题二、综合例题例例2:丙丙酮酮和和碘碘在在酸酸性性溶溶液液中中发发生生下下列列反反应应：CH3COCH3+I2=CH3COCH2I+H+I.25摄摄氏度时，该反应的速率由下列经验式决定：氏度时，该反应的速率由下列经验式决定：V=2.7310-5 c(CH3COCH3)c(H+)mol/(LS)25 摄摄氏氏度度时时，如如果果c（I2)、c（CH3COCH3)、c(H+)的的起起始始浓浓度度依依次次是是0.01mol/L、0.1mol/L、0.01mol/L.求：（求：（1）反应开始时的速率是多少？）反应开始时的速率是多少？（2）当当溶溶液液中中的的 I2 消消耗耗一一半半时时，反反应应速速率率比比开开始时慢还是快？始时慢还是快？反应开始时速率反应开始时速率v=2.73*10v=2.73*10-8-8mol/(Ls)mol/(Ls)v=2.73*10v=2.73*10-5-5*0.095*0.015=3.89*10*0.095*0.015=3.89*10-8-8mol/(Ls)mol/(Ls)二、综合例题二、综合例题例例2:丙丙酮酮和和碘碘在在酸酸性性溶溶液液中中发发生生下下列列反反应应：CH3COCH3+I2=CH3COCH2I+H+I.25摄摄氏度时，该反应的速率由下列经验式决定：氏度时，该反应的速率由下列经验式决定：V=2.7310-5 c(CH3COCH3)c(H+)mol/(LS)(3)下列说法不正确的是（）下列说法不正确的是（）A、反反应应刚刚开开始始时时，需需加加入入少少量量酸酸（H+），H+是是催化剂催化剂B、反应中、反应中 c（H+）越大，反应速度越快）越大，反应速度越快C、反反应应中中加加入入NaOH后后，反反应应速速度度可可能能增增大大，也可能减小也可能减小D、当、当c（H+）为）为0时，该反应不会发生时，该反应不会发生B B二、综合例题二、综合例题例例3:碳碳的的放放射射性性同同位位素素14C在在自自然然界界树树木木中中的的分分布布基基本本保保持持为为总总碳碳量量的的1.101013。某某考考古古队队在在一一山山洞洞中中发发现现一一些些古古代代木木头头燃燃烧烧的的灰灰烬烬，经经分分析析14C的的含含量量为为总总碳碳量量的的9.871015，已已知知14C半衰期为半衰期为5700年，试计算灰烬距今约多少年？年，试计算灰烬距今约多少年？1983119831年年