化学动力学基础-(2)省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第第7章章 化学动力学化学动力学基础基础第1页v7-1 化学反应速率化学反应速率v7-2 浓度对化学反应速率影响浓度对化学反应速率影响v7-3 温度对化学反应速率影响及阿仑尼乌斯温度对化学反应速率影响及阿仑尼乌斯公式公式v7-4 反应历程反应历程v7-5 碰撞理论和过渡态理论碰撞理论和过渡态理论v7-6 催化剂对反应速率影响催化剂对反应速率影响第2页 7-1 化学反应速率化学反应速率化学热力学所研究是化学反应化学热力学所研究是化学反应可能性可能性及化及化学学能量改变能量改变；是；是非现实非现实。而第七章即将所学。而第七章即将所学是化学反应动力学，它包括到反应是化学反应动力学，它包括到反应时间，时间，是是反应化学反应进行反应化学反应进行快慢快慢问题，是问题，是现实现实。如：如：常温下氢气和氧气化合成水，常温下氢气和氧气化合成水，O2+H2=H2O中，中，Gm=-291.67 KJmol-1反应吉布斯自由能绝对值很大，反应进行反应吉布斯自由能绝对值很大，反应进行趋势很大，但因其反应速率很小，所以常温趋势很大，但因其反应速率很小，所以常温下，反应很慢。下，反应很慢。第3页 化学反应速率是用单位时间内反应物浓度降低或化学反应速率是用单位时间内反应物浓度降低或生成物浓度增加来表示生成物浓度增加来表示。惯用单位是惯用单位是molLmolL-1-1ss-1-1、molLmolL-1-1minmin-1-1、molLmolL-1-1hh-1-1等等。等等。1.1.平均速率平均速率 某物质浓度改变值某物质浓度改变值cc与反应前后所用时间与反应前后所用时间tt比值比值称为称为平均速率平均速率，表示为：，表示为：r=或(c)产tr=-(c)反t 因为反应物浓度是降低因为反应物浓度是降低,所以在改变值前加上负号所以在改变值前加上负号以使速率值为正值。以使速率值为正值。一、平均速率与瞬时速率一、平均速率与瞬时速率r=cB/t第4页2、瞬时速率瞬时速率 当当tt趋近于趋近于0 0时反应速率称时反应速率称为瞬时速率，用符号为瞬时速率，用符号“r”r”表示。表示。瞬时速率是浓度随时间改变率。瞬时速率是浓度随时间改变率。r=lim =(c)产t0tdC产dtr=lim =-(c)反t0tdC反dtr=斜率=-cttCct第5页对于普通反应：对于普通反应：aA+bB =dD+eE3 3、不一样物质表示反应速率间关系、不一样物质表示反应速率间关系r(A):r(B):r(D):r(E)=a:b:d:e=r(A)r(B)r(D)r(E)abder(A)=-dCA dt（余者类推）（余者类推）第6页4.4.化学反应速率试验测定化学反应速率试验测定试验方法试验方法 测定反应体系测定反应体系中某一组分在各个中某一组分在各个反应时刻浓度反应时刻浓度 依据表作依据表作被测组分被测组分图图 右图曲线右图曲线上各点斜率就上各点斜率就是该点是该点瞬时反瞬时反应速率应速率表表 N2O5+速率速率（340K）试验要求试验要求 反应速率不能太快，因为反应速率不能太快，因为太快，浓度不能测定准确太快，浓度不能测定准确|0 1 2 3 4 0.160 -0.120 -0.080 -0.040 -r=斜率斜率=ct第7页 7-浓度对化学反应速率影响浓度对化学反应速率影响一、速率方程和速率常数一、速率方程和速率常数对于对于N2O5+上节我们做上节我们做c-t图可求得，我们再做图可求得，我们再做-c图则可得一图则可得一直线直线。即即c(N2O5)或或=kc(N2O5)此式称为此式称为N2O5分解反应速率方程，分解反应速率方程，k为为速率常数速率常数。即即c(N2O5)=1mol/时时,=k。所以所以k物理意义为物理意义为单位浓度时反应速率单位浓度时反应速率。第8页速率常数速率常数k kkckc1 1k k大小取大小取决于反应本决于反应本性性因为它表示单位浓度反应速率，因为它表示单位浓度反应速率，所所以相同条件下，以相同条件下，k k值大小，反应了反值大小，反应了反应速率快慢。应速率快慢。2 2k k值与值与浓度无关浓度无关浓度大小能够影响反应速率，不过对浓度大小能够影响反应速率，不过对速率常数无影响。这与浓度对平衡常速率常数无影响。这与浓度对平衡常数无影响道理是一样。数无影响道理是一样。3 3k k值随温值随温度升高而增度升高而增大大这与平衡常数不一样，速率常数对温这与平衡常数不一样，速率常数对温度非常敏感，温度升高度非常敏感，温度升高10，速率会，速率会增加增加2-4倍。倍。4.4.同一反应不一样物同一反应不一样物质表示速率常数之比质表示速率常数之比等于反应系数之比。等于反应系数之比。aA+bB =dD+eEk kA A:k:kB B:k:kD D:k:ke e=a:b:d:e=a:b:d:e第9页 例例:对于反应对于反应N2O5+340K时时c(N2O5)=0.160mol/L,r=0.056molL-1min-1计计算算该该反反应应速速率率常常数数及及N2O5浓浓度度为为0.100mol/L时时=?解解:由由=kc(N2O5)k=/c(N2O5)=0.056/0.160=0.35(min-1)=kc(N2O5)=0.350.100=0.035(molL-1min-1)答答:=0.035molL-1min-1第10页二、速率方程普通表示法二、速率方程普通表示法对于普通反应对于普通反应:aA+bB dD+eE速率方程速率方程:kcAmcBn 常数常数m,nm,n只能由只能由试验来确定试验来确定一些化学反应速率方程列于表一些化学反应速率方程列于表-2(P-2(P7171)第11页表表-2 一些化学反应速率方程一些化学反应速率方程化化学学反反应应速率方程1.2H2O2=2H2O+O22.S2O82-+2I-=2SO42-+I23.4HBr+O2=2H2O+2Br2 4.2NO+2H2=N2+2H2O5.CH3CHO=CH4+CO6.2NO2=2NO+O2 7.NO2+CO=NO+CO2(523 K 时时)r=kc(H2O2)r=kc(S2O82-)c(I-)r=kc(HBr)c(O2)r=kc2(NO)c(H2)r=kc3/2(CH3CHO)r=kc2(NO2)r=kc(NO2)c(CO)第12页从表中能够看出，确定一个反应速率方程不能从表中能够看出，确定一个反应速率方程不能依据反应方程式来写，只能依据试验事实来确依据反应方程式来写，只能依据试验事实来确定。定。确定确定m时，把时，把B浓度固定不变，考查反应浓度固定不变，考查反应速率随速率随A浓度改变关系确定浓度改变关系确定m值值;确定确定n时，把时，把A浓度固定不变，考查反应浓度固定不变，考查反应速率随速率随B浓度改变关系确定浓度改变关系确定n值。值。第13页例：例：有一化学反应：有一化学反应：aA+bB=CaA+bB=C，在，在298K298K时，将时，将A A、B B溶液按不一样浓度混合，得到以下试验数据：溶液按不一样浓度混合，得到以下试验数据：A初时浓度初时浓度/molL-1B初时浓度初时浓度/molL-1初时速率初时速率/molL1.02.04.01.01.01.01.01.01.01.02.04.01.210-22.3 10-24.9 10-21.2 10-24.8 10-21.910-1求此反应速率方程和速率常数。求此反应速率方程和速率常数。解：设该反应速率方程为解：设该反应速率方程为 kckcA Am mccB Bn n (1)(1)保持保持B B浓度不变，分析浓度不变，分析,组数据，因为速率组数据，因为速率与与A A浓度成正比，所以浓度成正比，所以m m1 1；第14页(2)(2)保持保持A A浓度不变，分析浓度不变，分析,组数据，速率组数据，速率与与B B浓度浓度平方平方成正比，所以成正比，所以n n2 2。答：答：该反应速率方程是该反应速率方程是kckcA AccB B2 2 速率常数是速率常数是k=1.2101.210-2-2(L(L2 2molmol-1-1ss-1-1)所以该反应速率方程为所以该反应速率方程为:kckcA AccB B2 2(3)(3)将任一组数据代入方程均可求出速率常数将任一组数据代入方程均可求出速率常数k k：k=1.210k=1.210-2-2(L(L2 2molmol-1-1ss-1-1)c cA AccB B2 2 第15页三、反应级数三、反应级数.反应物级反应物级数和反应级数数和反应级数kckcA Am mccB Bn n在速率方程中，反应物指数在速率方程中，反应物指数m,nm,n分别称为分别称为反应物反应物A A和和B B级数，级数，各组分反应物级数各组分反应物级数代代数和数和称为称为反应级数反应级数。反应级数反应级数 m+n m+n （反应物级数之和反应物级数之和）反应级数不一定是整数，能够是分数，也能够是零。反应级数不一定是整数，能够是分数，也能够是零。.反应级数确定确确定定反反应应级级数数就就是是确确定定速速率率方方程程，所以必须依据于试验事实。所以必须依据于试验事实。.速速率率常常数单位数单位速率常数单位随反应级数不一样而不一样：速率常数单位随反应级数不一样而不一样：反应级数反应级数 0 0 1 1 2 2 3 3k单位单位molL-1s-1 s-1 Lmol-1s-1 (Lmol-1)2s-1k=moll-1s-1CmACnb(moll-1)m+n第16页例：例：气体气体A(g)分解反应分解反应 A，当，当A浓度等于浓度等于0.50 molL-1 时，反应速率为时，反应速率为0.014 molL-1s-1，如该反应为：，如该反应为：(1)零级反零级反应；应；(2)一级反应；一级反应；(3)二级二级 反应。反应。A浓度等于浓度等于1.0 molL-1 时，反应速率分别是多少时，反应速率分别是多少?解解:设该反应速率方程为设该反应速率方程为:=kcm(1)零级反应零级反应:k=0.014 molL-1s-1，反应速率与浓，反应速率与浓度无关，度无关，A浓度等于浓度等于1.0 molL-1 时时,反应速率还是反应速率还是0.014 molL-1s-1。(2)一级反应一级反应:k=0.028 s-1C0.0140.50c=1.0 molL-1 时时,=0.0281.0=0.028 molL-1s-1(3)二级反应二级反应:k=0.056 Lmol-1 s-1C20.0140.25c=1.0 molL-1 时时,=0.0561.02=0.056 molL-1s-1 第17页例：例：制备光气反应按下式进行制备光气反应按下式进行CO+Cl2=COCl2试验测得以下数据：试验测得以下数据：试验次序试验次序初浓度（初浓度（mol/L）初初速速率率（molL-1s-1）COCl2 10.100.101.210-220.100.0504.2610-330.0500.106.010-340.0500.050 2.1310-3求该反应总反应级数求该反应总反应级数m+n和速率常数和速率常数k?第18页解：解：由速率方程由速率方程=kCOmCl2n得：得：1=kCOmCl21n 2=kCOmCl22n第19页=kCOCl23/2m+n=2.5即即对对CO为一级为一级对对Cl2为为1.5级级对总反应为对总反应为2.5级级1=0.10.13/2k k=3.8(L/mol)3/2s-1第20页四、利用速率方程进行计算四、利用速率方程进行计算对于一级反应：对于一级反应：第21页例：例：氯乙烷在氯乙烷在300K下分解反应是一级反应，下分解反应是一级反应，速率常数为速率常数为2.510-3min-1,试验开始时氯乙试验开始时氯乙烷浓度为烷浓度为0.40mol/L，试问：，试问：（）反应进行（）反应进行8.0h，氯乙烷浓度多大？，氯乙烷浓度多大？（）氯乙烷浓度降至（）氯乙烷浓度降至0.010mol/L需要多少时需要多少时间？间？（）氯乙烷分解二分之一需要多长时间？（）氯乙烷分解二分之一需要多长时间？第22页解：解：第23页阿仑尼乌斯公式阿仑尼乌斯公式18891889年阿仑尼乌斯总结年阿仑尼乌斯总结出了出了速率常数速率常数与热力学与热力学温度温度关系经验公式关系经验公式k=Ae-EaRT式中：式中：A A称频率因子或称频率因子或指前因子指前因子ln k=+lnA-EaRT因为温度因为温度T在指数项，所以在指数项，所以它微小改变就会引发速率它微小改变就会引发速率常数较大改变。常数较大改变。E Ea a称为活化能，受温度影响，但影响不大，通称为活化能，受温度影响，但影响不大，通常忽略温度影响。常忽略温度影响。T T热力学温度。热力学温度。R R气体常数。气体常数。注意：注意：Ea单位与单位与R单位要单位要一致；一致；7-温度对反应速率影响及阿伦尼乌斯公式温度对反应速率影响及阿伦尼乌斯公式第24页、由不一样温度速率常数作图法、由不一样温度速率常数作图法求反应活化能求反应活化能EaEak=Ae-EaRTln k=+lnA-EaRT把右式改写成以把右式改写成以10为底对数为底对数形式：形式：lg k=-+lg AEa2.303RT因为因为Ea受温度影响不大受温度影响不大,所以所以lg k 对对1/T作图作图是一条直线：是一条直线：由斜率就可求出活化能由斜率就可求出活化能:Ea=-2.303R斜率斜率计算时，计算时，R单位取单位取8.314 JK-1mol-1，则，则Ea单位单位是是Jmol-1。斜率斜率 =-=-Ea2.303R截距截距 =lgA=lgAlgk1T第25页例：例：试验测得温度对反应：试验测得温度对反应：NO2+CO=NO+CO2影影响以下表，求反应活化能。响以下表，求反应活化能。T/K 600 650 700 750 800k/(Lmol-1 s-1)0.028 0.22 1.3 6.0 23解解:将上表进行处理得将上表进行处理得:(1/T)10-3 1.67 1.54 1.43 1.33 1.25lgk -1.55 -0.65 0.114 0.778 1.36作作lg k1/T图图在直线上取两点坐标在直线上取两点坐标:A(1.2,1.8),B(1.7,-1.7)斜率斜率=-7.0103-3.50.5 10-3Ea=-2.303R斜率斜率=134 kJmol-1|1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.71/T103lgk 2 -1 -0 -1 -2 A(1.2,1.8)B(1.7,-1.7)第26页、求由不一样温度下速率常数、求由不一样温度下速率常数lg k=-+lg AEa2.303RTlg k1=-+lg AEa2.303RT1lg k2=-+lg AEa2.303RT2所以所以:lg =-=k2k1 Ea2.303R1T11T2T2-T1T1T2Ea2.303R第27页例：例：某反应活化能某反应活化能E Ea a1.14101.14105 5 Jmol Jmol-1-1。在。在600K600K时时k k0.75 Lmol0.75 Lmol-1-1ss-1-1，计算，计算700K700Kk k。解：解：Ea1.14105 Jmol-1 ，T2700 K，T1600 K，k10.75 Lmol-1s-1，k2=?lg =1.42k2k1T2-T1T1T2Ea2.303Rk2=26k1k226k1260.7520(Lmol-1s-1)答答:700K时速率常数是时速率常数是 k=20(Lmol-1s-1)第28页、由不一样温度速率常数求反应活化能、由不一样温度速率常数求反应活化能答：反应活化能是答：反应活化能是 Ea =101 kJmol101 kJmol-1-1例：例：试验测得以下反应：试验测得以下反应：2NOCl(g)=2NO(g)+Cl2NOCl(g)=2NO(g)+Cl(g)(g)在在300 K 300 K 时时 k k1 12.8102.810-5-5 Lmol Lmol-1-1ss-1-1；400 K400 K时时 k k2 27.0107.010-1-1 Lmol Lmol-1-1ss-1-1，求反应活化能。，求反应活化能。解：解：T T2 2400 K T400 K T1 1300 K k300 K k2 27.0107.010-1-1 Lmol Lmol-1-1ss-1-1k k1 12.8102.810-5-5 Lmol Lmol-1-1ss-1-1 Ea Ea?lg =k2k1T2-T1T1T2Ea2.303REa=lg=lg2.303RT1T2T2-T1k2k12.3038.31 300 400400-3007.0 10-12.8 10-51.01101.01105 5 Jmol Jmol-1-1 101 kJmol101 kJmol-1-1第29页化学反应经历化学反应经历路径路径叫做反应机理，也叫反应历程。叫做反应机理，也叫反应历程。一、基元反应和非基元反应一、基元反应和非基元反应、基元反应、基元反应一步完成反应称基元反应一步完成反应称基元反应，又称简单反又称简单反应应。、非基元反应、非基元反应分两步或多步完成反应称为非基元反分两步或多步完成反应称为非基元反应应，也叫复杂反应也叫复杂反应。过氧化氢过氧化氢与溴离子与溴离子反应历程：反应历程：(1)H(1)H+H+H2 2O O2 2 H H3 3O O2 2+(快反应快反应)(2)H(2)H3 3O O2 2+H H+H+H2 2O O2 2 (快反应快反应)(3)H(3)H3 3O O2 2+BrBr-H H2 2O+HOBr O+HOBr(慢反应慢反应)(4)HOBr+H(4)HOBr+H+Br+Br-H H2 2O+BrO+Br2 2 (快反应快反应)总反应由上述个总反应由上述个基元反应组成：基元反应组成：H H2 2O O2 2+2H+2H+2Br+2Br-BrBr2 2+2H+2H2 2O O在化学反应中，简单反应例子不多，大在化学反应中，简单反应例子不多，大部分是复杂反应。部分是复杂反应。7-反应历程反应历程第30页二、反应分子数二、反应分子数、单分子反应，如上述基元反应、单分子反应，如上述基元反应(2)(2)；、双分子反应，如上述基元反应、双分子反应，如上述基元反应(1)(1)和和(3)(3)；、三分子反应，如上述基元反应、三分子反应，如上述基元反应(4)(4)；反应分子数仅对基元反应而言反应分子数仅对基元反应而言，对复杂反应是没有意义。对复杂反应是没有意义。(1)H(1)H+H+H2 2O O2 2 H H3 3O O2 2+(快反应快反应)(2)H(2)H3 3O O2 2+H H+H+H2 2O O2 2 (快反应快反应)(3)H(3)H3 3O O2 2+BrBr-H H2 2O+HOBr O+HOBr(慢反应慢反应)(4)HOBr+H(4)HOBr+H+Br+Br-H H2 2O+BrO+Br2 2 (快反应快反应)基基元元反反应应H H2 2O O2 2+2H+2H+2Br+2Br-BrBr2 2+2H+2H2 2O O复杂反应复杂反应反应历程：反应历程：最常见基元反应是双分子反应，其次是单分子反最常见基元反应是双分子反应，其次是单分子反应，三分子反应为数不多，三分子以上反应还没发应，三分子反应为数不多，三分子以上反应还没发觉。觉。第31页三、基元反应速三、基元反应速度方程度方程(1)H(1)H+H+H2 2O O2 2 H H3 3O O2 2+(快快)(2)H(2)H3 3O O2 2+H H+H+H2 2O O2 2 (快快)(3)H(3)H3 3O O2 2+BrBr-H H2 2O+HOBr O+HOBr(慢慢)(4)HOBr+H(4)HOBr+H+Br+Br-H H2 2O+BrO+Br2 2 (快快)、质量、质量作用定律作用定律恒温下，基元反应速率与各反应物浓度恒温下，基元反应速率与各反应物浓度系数次方乘积成正比。系数次方乘积成正比。上述各基元反应上述各基元反应速率方程为速率方程为单分子反应（一级反单分子反应（一级反应）应）基元反应基元反应(2)(2)r rk k2 2c(Hc(H3 3O O2 2+)双分子反应（二级反双分子反应（二级反应）应）基元反应基元反应()r rk k3 3c(Hc(H3 3O O2 2+)c()c(Br-)三分子反应（三级反三分子反应（三级反应）应）基元反应基元反应(4)(4)r rk k4 4c(HOBr)c(Hc(HOBr)c(H+)c(Br)c(Br-)、速控步骤、速控步骤在复杂反应中，反应速率最慢基元反应在复杂反应中，反应速率最慢基元反应称速控步骤称速控步骤,上述步骤上述步骤(3)(3)为速控步骤为速控步骤总反应速率是由最慢基元反应来决定，所以上述总反应速总反应速率是由最慢基元反应来决定，所以上述总反应速率方程是率方程是:r rk3c(H3O2+)c(Br-)第32页四、反应速度规律与反应机理关系四、反应速度规律与反应机理关系、速率方程不符合质量作用定律反应一定是复杂反应。、速率方程不符合质量作用定律反应一定是复杂反应。、速率方程符合质量作用定律反应不一定是基元反应。、速率方程符合质量作用定律反应不一定是基元反应。以以下反应：以以下反应：H H2 2+I+I2 22HI2HI试验测得速率方程是试验测得速率方程是 r rkc(Hkc(H2 2)c(I)c(I2 2)符合质量作用定律，曾经很长时间一直把它看作是基元反符合质量作用定律，曾经很长时间一直把它看作是基元反应，然而最新研究表明，它是一个复杂反应。应，然而最新研究表明，它是一个复杂反应。用质量作用定律来判断一个反应是否为简单（基元）反用质量作用定律来判断一个反应是否为简单（基元）反应，只是一个必要条件，而不是充分条件。确定一个反应应，只是一个必要条件，而不是充分条件。确定一个反应历程是一件复杂工作。真正基元反应例子是不多。历程是一件复杂工作。真正基元反应例子是不多。第33页 7-碰撞理论和过渡态理论碰撞理论和过渡态理论从从分分子子运运动动论论角角度度解解释释速速率率方方程程和和阿阿仑仑尼尼乌乌斯斯公公式式，提提出出了了两两种种理理论论：碰碰撞撞理理论论和和过过渡渡态态理理论论。仅仅对对基元反应。基元反应。一、碰撞理论一、碰撞理论反反应应是是经经过过反反应应物物分分子子彼彼此此碰碰撞撞而而发发生生，其其中中能发生反应碰撞称为能发生反应碰撞称为有效碰撞有效碰撞。发发生生有有效效碰碰撞撞分分子子称称为为活活化化分分子子。活活化化分分子子百百分数越大，有效碰撞数越多，反应速率也越大。分数越大，有效碰撞数越多，反应速率也越大。活活化化分分子子较较普普通通分分子子能能量量高高，活活化化分分子子所所含含有有平平均均能能量量(E*)与与整整个个反反应应物物分分子子平平均均能能量量(E)之之差差，称称为试验活化能或为试验活化能或Arrhenius活化能，简称活化能活化能，简称活化能(Ea)。Ea=E*-E第34页活活化化能能物物理理含含义义在在于于：由由反反应应物物到到产产物物所所要要逾逾越越“能量障碍能量障碍”活活化化能能越越大大，活活化化分分子子数数就就越越小小，反反应应物物分分子子有有效效碰碰撞撞就就越越少少，反反应应速速率率就就越越小小。不不一一样样化化学学反反应应有有不一样活化能，活化能由试验测定。不一样活化能，活化能由试验测定。普通化学反应活化能在普通化学反应活化能在60kJmol-1240 kJmol-1。活化能小于活化能小于40kJmol-1反应化学反应速度很大。活化反应化学反应速度很大。活化能大于能大于400kJmol-1反应化学反应速度很慢。活化能大反应化学反应速度很慢。活化能大小是物质结构反应。小是物质结构反应。第35页二、过渡态理论二、过渡态理论由由反反应应物物到到产产物物反反应应过过程程，必必须须经经过过一一个个过过渡渡状状态态,即反应物分子活化形成即反应物分子活化形成活化配合物活化配合物中间状态。中间状态。如如:A+BCABC=AB+C 反应物反应物 活化配合物活化配合物 产物产物第36页当当C沿沿着着AB键键轴轴方方向向靠靠近近时时，AB中中化化学学键键逐逐步步松松驰驰和和减减弱弱，原原子子C和和原原子子A之之间间形形成成一一个个新新键键，这这时时形形成成了了CAB构构型型，这这种种过过渡渡状状态态构构型型称称为为活活化化配配合合物物。这这种种活活化化配配合合物物位位能能很很高高，所所以以很很不不稳稳定定，它它可可能能重重新新变变回回原原来来反反应应物物（C，AB），也也可可能分解能分解成产物成产物（AC，B）。）。化化学学反反应应速速度度取取决决于于活活化化配配合合物物浓浓度度、活活化化配配合物分解百分率、活化配合物分解速度。合物分解百分率、活化配合物分解速度。第37页上述反应尽管向右反应可能性很大，不过在没有催化剂时，上述反应尽管向右反应可能性很大，不过在没有催化剂时，反应不能发生，反应不能发生，当混入少许铂粉时，反应很快进行。当混入少许铂粉时，反应很快进行。一、催化剂一、催化剂和催化作用和催化作用凡能凡能改变改变反应反应速率速率而它本身组成和质量在反而它本身组成和质量在反应前后保持不变物质称为应前后保持不变物质称为催化剂催化剂，催化剂能，催化剂能改变反应速率作用称为改变反应速率作用称为催化作用催化作用。如：如：2H2H2 2+O+O2 2 =2H =2H2 2O GO G-457.2kJmol-457.2kJmol-1-1Pt其它一些其它一些反应例子反应例子N2+3H2 2NH3 铁触媒200atm，5002SO2+O2=2SO3V2O52KClO3 2KCl+3O2MnO2200 7-催化剂对反应速率影响催化剂对反应速率影响第38页二、催化机理二、催化机理催化剂催化机理主要是改变催化剂催化机理主要是改变了反应路径，从而使反应活了反应路径，从而使反应活化能发生了改变化能发生了改变催化机理如右图所表催化机理如右图所表示，反应示，反应A+B=AB，没有催化剂活化能为没有催化剂活化能为Ea，有催化剂时活化，有催化剂时活化能为能为E1和和E2A+K=AK E1AK+B=AB+K E2因为因为E E1 1和和E E2 2均比均比EaEa小得多，小得多，所以路径比路径所以路径比路径轻易进行。轻易进行。A+KAK+BAB+KE1E2EaA+B=AB第39页三、催化剂特点三、催化剂特点1.催化剂对反应速率影响是改变了反应机理。催化剂对反应速率影响是改变了反应机理。2.催催化化剂剂不不影影响响产产物物与与反反应应物物相相对对能能量量，不不能能改改变反应始态和终态。变反应始态和终态。G=-RTlnK由上式可知，由上式可知，K不因有没有催化剂而改变，即不因有没有催化剂而改变，即催化剂不改变平衡状态。催化剂使用纯属动力学催化剂不改变平衡状态。催化剂使用纯属动力学问题问题3.催化剂同等地加紧正逆反应速率。催化剂同等地加紧正逆反应速率。4.催催化化剂剂只只能能加加速速热热力力学学上上认认为为能能够够实实际际发发生生反反应应对对于于热热力力学学计计算算不不能能发发生生反反应应，使使用用任任何何催催化化剂剂都都是是徒徒劳劳，催催化化剂剂只只能能改改变变反反应应路路径径，而而不不能能改变反应发生方向。改变反应发生方向。第40页 本章作业本章作业p2892933，5，9，10共四大题。共四大题。第41页