第三章重点难点
(1) 有效碰撞理论和过渡状态理论的要点及物理图像；
(2) 活化能的概念和意义；
(3) 质量作用定律；
(4) 反应的分子数与反应级数的关系；
(5) 浓度、温度、催化剂影响反应速率的实质；
本章要求
(1) 了解化学反应速率的定义及其表示方法；
(2) 了解活化能的概念和意义；
(3) 掌握质量作用定律的应用；
(4) 了解反应的分子数与反应级数的关系；
(5) 掌握阿仑尼乌斯公式的应用；
(6) 了解浓度、温度、催化剂对化学反应速率影响的实质；
(7) 了解催化剂在现代化工生产中的作用与地位；
3.1 化学动力学的任务和目的化学动力学研究化学反应的速率和反应的机理以及温度、压力、催化剂、溶剂和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。
化学动力学的研究对象
2 2 3
2 2 2
13
N H N H ( g )
22
1
H O H O ( l )
2
例如,动力学认为：
需一定的 T,p和催化剂点火，加温或催化剂
1848年
van’t Hoff
提出,2 ac 2
d l n d l n
d d
EkK
T TTR T
U
R
$
b
f
c k
kK?
1891年 Arrhenius
ae x p ( )EkA
RT
设 为与 T无关的常数
aE
1935年 Eyring等提出过渡态理论
1960年 交叉分子束反应，李远哲等人 1986年获诺贝尔化学奖化学动力学发展简史
3.2 化学反应速率表示法反应速度与速率平均速率瞬时速率反应速率反应速度和速率速度 Velocity 是矢量，有方向性。
速率 Rate 是标量,无方向性，都是正值。
d [ R ] d [ P ] 0 0
ddtt速度
d [ R ] d [ P ] 0
dd
tt
速率例如,R P
单位时间内反应物的浓度减少或者产物浓度增加。
平均速率
12
12
p
12
12
R
)P][]P([
)R][]R([
tt
r
tt
r
它不能确切反映速率的变化情况，只提供了一个平均值，用处不大。
瞬时速率
t
r
t
r
d
]P[d
d
]R[d
PR
p
R
在浓度随时间变化的图上，在时间 t 时，作交点的切线，
就得到 t 时刻的瞬时速率。显然，反应刚开始，速率大，然后不断减小，体现了反应速率变化的实际情况。
t
NH
t
H
t
N
][
2
1][
3
1][ 322
322 2
1
3
1
NHHN VVV
从化学计量关系来看反应速率（ rate of reaction）
E F G He f g h
对任何反应：
原则上讲，用任何一种反应物或生成物均可表示化学反应速率，但经常采用其浓度变化易于测量的那种物质来进行研究。
1 d [ E ] 1 d [ F ] 1 d [ G ] 1 d [ H ]
d d d d
r
e t f t g t h t
即：
HGFE VhVgVfVe
1111
3.3 反应速率理论有效碰撞,能导致化学反应的分子间碰撞称为有效碰撞；
活化分子,可以发生反应的分子称为活化分子；
活 化 能,具有最低能量的活化分子与具有气体分子平均能量的分子间的能量差称为活化能 Ea。
E平 代表气体分子平均动能
Ea = E1 – E平
1．碰撞理论 （ Collision Theory）
理论要点：
① 原子、分子或离子只有相互碰撞才能发生反应，或者说碰撞是反应发生的先决条件。
② 只有少部分碰撞能导致化学反应，大多数反应物微粒之间的碰撞是弹性碰撞。
Ee,分子的平均能量； Ec,活化分子所具有的最低能量；
Ea,活化能，即活化分子所具有的最低能量与分子的平均能量 Ee的差值，单位均为 KJ·mol-1 。
2,过渡状态理论要点,在反应物相互接近时,要经过一个中间过渡状态,即形成所谓的活化络合物,活化络合物既可以分解为 反应物分子,也可以 分解为产物分子 。 活化络合物和反应物 (或生成物 )存在能垒,这一能垒被称为 正反应 （ 或逆反应 ） 的活化能 。
活化能 是决定反应速率的内在因素 。
讨论,比较过渡态理论的活化能与碰撞理论的活化能
Ea正? Ea逆 =?rH
Tolman 用统计平均的概念对基元反应的活化能下了一个定义,活化分子的平均能量与反应物分子平均能量之差值，称为活化能。
设基元反应为 A P
正、逆反应的活化能 和 可以用图表示。
aE 'aE
3．活化能
Ea(正 ) – Ea(逆 ) = ⊿ H反应
⊿ H反应 < 0,放热反应
⊿ H反应 > 0,吸热反应
3.4 化学反应的速率方程
速率方程
基元反应
质量作用定律
总包反应
反应机理
反应分子数
反应级数
准级数反应
反应的速率系数速率方程 (rate equation of chemical reaction)
速率方程又称 动力学方程 。它表明了反应速率与浓度等参数之间的关系或浓度等参数与时间的关系。速率方程可表示为 微分式或积分式 。
例如：
d / dr x t?
1ln
a
kt
ax
[ A ]rk?
基元反应（ elementary reaction）
基元反应简称元反应，如果一个化学反应，反应物分子在碰撞中相互作用直接转化为生成物分子，
这种反应称为基元反应。
MClM2 C l
ClH C lClH
HH C lH Cl
M2 C lMCl
2
2
2
2
例如：
质量作用定律（ law of mass action）
对于基元反应，反应速率与反应物浓度的幂乘积成正比。幂指数就是基元反应方程中各反应物的系数。这就是质量作用定律,它只适用于基元反应。
]M[[ C l ] MClM2 C l ( 4 )
][ H ] [ C l ClH ClClH ( 3 )
]C l ] [ H[ HH ClH Cl ( 2 )
] [ M ][ C l M2 C lMCl ( 1 )
2
42
232
222
212
k
k
k
k
例如,基元反应 反应速率 r
总包反应 （ overall reaction）
我们通常所写的化学方程式只代表反应的化学计量式，而并不代表反应的真正历程。如果一个化学计量式代表了若干个基元反应的总结果，那这种反应称为总包反应或总反应。
2 H B rBrH
2 H I IH
2 H ClClH
22
22
22
例如，下列反应为总包反应：
反应机理 （ reaction mechanism）
反应机理又称为 反应历程 。在总反应中，连续或同时发生的所有基元反应称为反应机理，在有些情况下，反应机理还要给出所经历的每一步的立体化学结构图。
同一反应在不同的条件下，可有不同的反应机理。了解反应机理可以 掌握反应的内在规律,从而更好的驾驭反应。
反应分子数 (molecularity of reaction)
在基元反应中，实际参加反应的分子数目称为反应分子数。反应分子数可区分为单分子反应、双分子反应和三分子反应，四分子反应目前尚未发现。
反应分子数只可能是简单的正整数 1,2或 3。
PB2A
PBA
PA
基元反应单分子反应双分子反应三分子反应反应分子数反应级数 （ order of reaction）
速率方程中各反应物 浓度项上的指数 称为该反应物的 级数 ；
所有浓度项指数的代数和称为该反应的 总级数,
通常用 n 表示。 n 的大小表明浓度对反应速率影响的大小。
反应级数可以是正数、负数、整数、分数或零,
有的反应无法用简单的数字来表示级数。
反应级数是由实验测定的。
问题：反应级数与反应分子数的关系？
① 简单反应总是简单级反应，这时反应的级数与反应的分子数是等同的。
CH3COOH + C2H5OH? CH3COOC2H5 + H2O 是双分子反应也是二级反应； SO2Cl2的分解反应是一级反应也是单分子反应。
② 在更多情况下，反应的级数与反应的分子数不一致。
反应的级数可以是零、正负整数、分数。从来没有零分子反应，反应的分子数恒为正整数，常为一、二，
三分子反应为数不多，四分子或更多分子碰撞而发生的反应尚未发现。
③ 反应级数是对宏观化学反应而言的；反应分子数是对微观上的基元步骤而言的。
H2(g) + I2(g)? 2HI(g),v = k[H2][I2]
反应级数为 2。
而该反应是由下列两个基元反应组成的，即,
I2? 2I (快反应 ) 2I + H2? 2HI (慢反应 )
后一基元反应是一个三分子反应。
④ 非基元反应不能谈反应分子数，不能认为反应方程式中反应物的计量数之和就是反应的分子数。
1 / 2[ A ] [ B ] / ( 1 [ B ] ) rk 无简单级数例如：
0 rk? 零级反应
[ A ] rk? 一级反应
[ A ] [ B ],A Brk? 二级对 和 各为一级
2[ A ] [ B ],A,Brk? 三级 对 为二级 对 为一级
-2[ A ] [ B ] rk? 负一级反应
1 / 2[ A ] [ B ] 1,5rk? 级反应反应的速率系数 （ rate coefficient of reaction）
速率方程中的比例系数 k 称为反应的速率系数，以前称为速率常数，现改为速率系数更确切。
它的物理意义是当反应物的浓度均为单位浓度时 k 等于反应速率,因此它的数值与反应物的浓度无关。在催化剂等其它条件确定时,k 的数值仅是温度的函数。
k 的单位随着反应级数的不同而不同。
准级数反应 （ pseudo order reaction）
在速率方程中，若某一物质的浓度远远大于其他反应物的浓度，或是出现在速率方程中的催化剂浓度项，在反应过程中可以认为没有变化，可并入速率系数项，这时反应总级数可相应下降，
下降后的级数称为准级数反应。例如：
''
( 1 ) [ A ] [ B ] [ A ] [ B ]
[ B ] ( [ A ] )
rk
r k k k
准一级反应
'
( 2 ) [ H ] [ A ] H
[ A ] ( [ H ] ) '
rk
r k k k
为催化剂准一级反应
3.5 影响化学反应速率的因素
[A]?,v?; [B]?,v?
内因,反应的 活化能 大小外因,浓度、温度、催化剂一、浓度对化学反应速率的影响 ---取决于速率方程
αA + βB? γC + εD r = k[A]α[B]β (基元反应 )
r? 碰撞次数? 反应物浓度?碰撞频率? 运动速度? 1/m
例,2HI? H2 + I2 r1
2DI? D2 + I2 r2 r1 与 r2 的大小关系？
二、温度对化学反应速率的影响范霍夫近似规律温度对反应速率影响的类型阿仑尼乌斯公式活化能对速率常数随温度变化的影响
范霍夫（ van’t Hoff) 近似规律范霍夫根据大量的实验数据总结出一条经验规律,温度每升高 10 K,反应速率近似增加 2~4倍 。
这个经验规律可以用来估计温度对反应速率的影响。
例如,某反应在 390 K时进行需 10 min。若降温到 290 K，达到相同的程度，需时多少？
10( 39 0 K ) ( 29 0 K ) 2 10 24
( 29 0 K ) ( 39 0 K )
kt
kt
解：
取每升高 10 K，
速率增加的下限为 2倍。
( 2 9 0 K ) 1 0 2 4 1 0 m i n 7 dt
温度对反应速率影响的类型
r
T
r
T
r
T
r
T
r
T(1) (2) (3) (4) (5)
（ 1）反应速率随温度的升高而逐渐加快，它们之间呈指数关系，这类反应 最为常见 。
（ 2）开始时温度影响不大，到达一定极限时，反应以爆炸的形式极快的进行。
（ 3）在温度不太高时，速率随温度的升高而加快，到达一定的温度，速率反而下降。如多相催化反应和酶催化反应。
（ 4）速率在随温度升到某一高度时下降，再升高温度，速率又迅速增加，可能发生了副反应。
（ 5） 温度升高，速率反而下降。这种类型很少，
如一氧化氮氧化成二氧化氮。
r
T
r
T
r
T
r
T
r
T(1) (2) (3) (4) (5)
阿仑尼乌斯公式
（ 1）指数式：
)e x p (
RT
EAk a
描述了速率系数随温度而变化的指数关系。 A称为 指前因子,Ea称为 阿仑尼乌斯活化能,阿仑尼乌斯认为 A和 Ea 都是与温度无关的常数。
（ 2）对数式：
描述了速率系数与 1/T 之间的线性关系。可以根据不同温度下测定的 k 值,以 lnk 对 1/T 作图，
从而求出活化能 。
aE
l n k = - — — + l n AE aR T1
（ 3）定积分式设活化能与温度无关，根据 两个不同温度下的 k 值求活化能 。
（ 4）微分式
a
2
d l n
d
Ek
T RT
k 值随 T 的变化率决定于 值的大小。
aE?
R T
1 T 2
l n — = — ( — - — )E a 1k 2k
1
1
活化能对速率系数随温度变化的影响以 lnk 对 1/T 作图，
直线斜率为
R
Ea?
(1)
a a a( 3 ) ( 2) ( 1 )E E E
从图上可看出：斜率越大，活化能越大。
温度变化对活化能大的反应速率影响大，而对活化能小的反应速率影响小。
(2)对同一反应,k随 T的变化在低温区较敏感 。例如 2。
(3)对不同反应,Ea 大,k随 T的变化也大,如
aa( 3 ) ( 2)EE?
K/1T
1000 2000
2ln k100 200，增一倍
3ln k
10 200，增 19倍
lnk 增加
K/1T
10 20 1倍370 463
100 200 1倍1000 2000
三、催化剂对化学反应速率的影响催化剂：又称为触媒，是能增加化学反应速率，而本身的组成、质量和化学性质在反应前后保持不变的物质。
正催化剂：凡能加快反应速率的催化剂叫正催化剂。
负催化剂：凡能减慢反应速率的催化剂叫负催化剂。
1,催化类型化学催化：均相催化、多相催化；
生物催化：生命体中各种酶的催化；
物理催化：光催化、电催化。
2,催化剂改变反应速率的原因
Ea? Ea/RT? - Ea/RT? e -Ea/RT? k? r?
降低了反应 (正、逆 )
的活化能，增加了活化分子数 ； 不改变反应的进行方向，
也不改变平衡常数；
缩短平衡到达的时间，加快平衡的到来。
问题,催化剂存在与否对反应的热效应的影响？
3,催化剂的特点
a,反应前后催化剂的组成、性质和数量均保持不变。
b,催化剂能同时加快正、逆反应速率，而且加快的倍数也相同。
c,催化剂只能加速热力学认为可能进行的反应，即
△ rG＜ 0的反应。
d,催化剂具有特殊的选择性。
(1) 有效碰撞理论和过渡状态理论的要点及物理图像；
(2) 活化能的概念和意义；
(3) 质量作用定律；
(4) 反应的分子数与反应级数的关系；
(5) 浓度、温度、催化剂影响反应速率的实质；
本章要求
(1) 了解化学反应速率的定义及其表示方法；
(2) 了解活化能的概念和意义；
(3) 掌握质量作用定律的应用；
(4) 了解反应的分子数与反应级数的关系；
(5) 掌握阿仑尼乌斯公式的应用；
(6) 了解浓度、温度、催化剂对化学反应速率影响的实质；
(7) 了解催化剂在现代化工生产中的作用与地位；
3.1 化学动力学的任务和目的化学动力学研究化学反应的速率和反应的机理以及温度、压力、催化剂、溶剂和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。
化学动力学的研究对象
2 2 3
2 2 2
13
N H N H ( g )
22
1
H O H O ( l )
2
例如,动力学认为：
需一定的 T,p和催化剂点火，加温或催化剂
1848年
van’t Hoff
提出,2 ac 2
d l n d l n
d d
EkK
T TTR T
U
R
$
b
f
c k
kK?
1891年 Arrhenius
ae x p ( )EkA
RT
设 为与 T无关的常数
aE
1935年 Eyring等提出过渡态理论
1960年 交叉分子束反应，李远哲等人 1986年获诺贝尔化学奖化学动力学发展简史
3.2 化学反应速率表示法反应速度与速率平均速率瞬时速率反应速率反应速度和速率速度 Velocity 是矢量，有方向性。
速率 Rate 是标量,无方向性，都是正值。
d [ R ] d [ P ] 0 0
ddtt速度
d [ R ] d [ P ] 0
dd
tt
速率例如,R P
单位时间内反应物的浓度减少或者产物浓度增加。
平均速率
12
12
p
12
12
R
)P][]P([
)R][]R([
tt
r
tt
r
它不能确切反映速率的变化情况，只提供了一个平均值，用处不大。
瞬时速率
t
r
t
r
d
]P[d
d
]R[d
PR
p
R
在浓度随时间变化的图上，在时间 t 时，作交点的切线，
就得到 t 时刻的瞬时速率。显然，反应刚开始，速率大，然后不断减小，体现了反应速率变化的实际情况。
t
NH
t
H
t
N
][
2
1][
3
1][ 322
322 2
1
3
1
NHHN VVV
从化学计量关系来看反应速率（ rate of reaction）
E F G He f g h
对任何反应：
原则上讲，用任何一种反应物或生成物均可表示化学反应速率，但经常采用其浓度变化易于测量的那种物质来进行研究。
1 d [ E ] 1 d [ F ] 1 d [ G ] 1 d [ H ]
d d d d
r
e t f t g t h t
即：
HGFE VhVgVfVe
1111
3.3 反应速率理论有效碰撞,能导致化学反应的分子间碰撞称为有效碰撞；
活化分子,可以发生反应的分子称为活化分子；
活 化 能,具有最低能量的活化分子与具有气体分子平均能量的分子间的能量差称为活化能 Ea。
E平 代表气体分子平均动能
Ea = E1 – E平
1．碰撞理论 （ Collision Theory）
理论要点：
① 原子、分子或离子只有相互碰撞才能发生反应，或者说碰撞是反应发生的先决条件。
② 只有少部分碰撞能导致化学反应，大多数反应物微粒之间的碰撞是弹性碰撞。
Ee,分子的平均能量； Ec,活化分子所具有的最低能量；
Ea,活化能，即活化分子所具有的最低能量与分子的平均能量 Ee的差值，单位均为 KJ·mol-1 。
2,过渡状态理论要点,在反应物相互接近时,要经过一个中间过渡状态,即形成所谓的活化络合物,活化络合物既可以分解为 反应物分子,也可以 分解为产物分子 。 活化络合物和反应物 (或生成物 )存在能垒,这一能垒被称为 正反应 （ 或逆反应 ） 的活化能 。
活化能 是决定反应速率的内在因素 。
讨论,比较过渡态理论的活化能与碰撞理论的活化能
Ea正? Ea逆 =?rH
Tolman 用统计平均的概念对基元反应的活化能下了一个定义,活化分子的平均能量与反应物分子平均能量之差值，称为活化能。
设基元反应为 A P
正、逆反应的活化能 和 可以用图表示。
aE 'aE
3．活化能
Ea(正 ) – Ea(逆 ) = ⊿ H反应
⊿ H反应 < 0,放热反应
⊿ H反应 > 0,吸热反应
3.4 化学反应的速率方程
速率方程
基元反应
质量作用定律
总包反应
反应机理
反应分子数
反应级数
准级数反应
反应的速率系数速率方程 (rate equation of chemical reaction)
速率方程又称 动力学方程 。它表明了反应速率与浓度等参数之间的关系或浓度等参数与时间的关系。速率方程可表示为 微分式或积分式 。
例如：
d / dr x t?
1ln
a
kt
ax
[ A ]rk?
基元反应（ elementary reaction）
基元反应简称元反应，如果一个化学反应，反应物分子在碰撞中相互作用直接转化为生成物分子，
这种反应称为基元反应。
MClM2 C l
ClH C lClH
HH C lH Cl
M2 C lMCl
2
2
2
2
例如：
质量作用定律（ law of mass action）
对于基元反应，反应速率与反应物浓度的幂乘积成正比。幂指数就是基元反应方程中各反应物的系数。这就是质量作用定律,它只适用于基元反应。
]M[[ C l ] MClM2 C l ( 4 )
][ H ] [ C l ClH ClClH ( 3 )
]C l ] [ H[ HH ClH Cl ( 2 )
] [ M ][ C l M2 C lMCl ( 1 )
2
42
232
222
212
k
k
k
k
例如,基元反应 反应速率 r
总包反应 （ overall reaction）
我们通常所写的化学方程式只代表反应的化学计量式，而并不代表反应的真正历程。如果一个化学计量式代表了若干个基元反应的总结果，那这种反应称为总包反应或总反应。
2 H B rBrH
2 H I IH
2 H ClClH
22
22
22
例如，下列反应为总包反应：
反应机理 （ reaction mechanism）
反应机理又称为 反应历程 。在总反应中，连续或同时发生的所有基元反应称为反应机理，在有些情况下，反应机理还要给出所经历的每一步的立体化学结构图。
同一反应在不同的条件下，可有不同的反应机理。了解反应机理可以 掌握反应的内在规律,从而更好的驾驭反应。
反应分子数 (molecularity of reaction)
在基元反应中，实际参加反应的分子数目称为反应分子数。反应分子数可区分为单分子反应、双分子反应和三分子反应，四分子反应目前尚未发现。
反应分子数只可能是简单的正整数 1,2或 3。
PB2A
PBA
PA
基元反应单分子反应双分子反应三分子反应反应分子数反应级数 （ order of reaction）
速率方程中各反应物 浓度项上的指数 称为该反应物的 级数 ；
所有浓度项指数的代数和称为该反应的 总级数,
通常用 n 表示。 n 的大小表明浓度对反应速率影响的大小。
反应级数可以是正数、负数、整数、分数或零,
有的反应无法用简单的数字来表示级数。
反应级数是由实验测定的。
问题：反应级数与反应分子数的关系？
① 简单反应总是简单级反应，这时反应的级数与反应的分子数是等同的。
CH3COOH + C2H5OH? CH3COOC2H5 + H2O 是双分子反应也是二级反应； SO2Cl2的分解反应是一级反应也是单分子反应。
② 在更多情况下，反应的级数与反应的分子数不一致。
反应的级数可以是零、正负整数、分数。从来没有零分子反应，反应的分子数恒为正整数，常为一、二，
三分子反应为数不多，四分子或更多分子碰撞而发生的反应尚未发现。
③ 反应级数是对宏观化学反应而言的；反应分子数是对微观上的基元步骤而言的。
H2(g) + I2(g)? 2HI(g),v = k[H2][I2]
反应级数为 2。
而该反应是由下列两个基元反应组成的，即,
I2? 2I (快反应 ) 2I + H2? 2HI (慢反应 )
后一基元反应是一个三分子反应。
④ 非基元反应不能谈反应分子数，不能认为反应方程式中反应物的计量数之和就是反应的分子数。
1 / 2[ A ] [ B ] / ( 1 [ B ] ) rk 无简单级数例如：
0 rk? 零级反应
[ A ] rk? 一级反应
[ A ] [ B ],A Brk? 二级对 和 各为一级
2[ A ] [ B ],A,Brk? 三级 对 为二级 对 为一级
-2[ A ] [ B ] rk? 负一级反应
1 / 2[ A ] [ B ] 1,5rk? 级反应反应的速率系数 （ rate coefficient of reaction）
速率方程中的比例系数 k 称为反应的速率系数，以前称为速率常数，现改为速率系数更确切。
它的物理意义是当反应物的浓度均为单位浓度时 k 等于反应速率,因此它的数值与反应物的浓度无关。在催化剂等其它条件确定时,k 的数值仅是温度的函数。
k 的单位随着反应级数的不同而不同。
准级数反应 （ pseudo order reaction）
在速率方程中，若某一物质的浓度远远大于其他反应物的浓度，或是出现在速率方程中的催化剂浓度项，在反应过程中可以认为没有变化，可并入速率系数项，这时反应总级数可相应下降，
下降后的级数称为准级数反应。例如：
''
( 1 ) [ A ] [ B ] [ A ] [ B ]
[ B ] ( [ A ] )
rk
r k k k
准一级反应
'
( 2 ) [ H ] [ A ] H
[ A ] ( [ H ] ) '
rk
r k k k
为催化剂准一级反应
3.5 影响化学反应速率的因素
[A]?,v?; [B]?,v?
内因,反应的 活化能 大小外因,浓度、温度、催化剂一、浓度对化学反应速率的影响 ---取决于速率方程
αA + βB? γC + εD r = k[A]α[B]β (基元反应 )
r? 碰撞次数? 反应物浓度?碰撞频率? 运动速度? 1/m
例,2HI? H2 + I2 r1
2DI? D2 + I2 r2 r1 与 r2 的大小关系？
二、温度对化学反应速率的影响范霍夫近似规律温度对反应速率影响的类型阿仑尼乌斯公式活化能对速率常数随温度变化的影响
范霍夫（ van’t Hoff) 近似规律范霍夫根据大量的实验数据总结出一条经验规律,温度每升高 10 K,反应速率近似增加 2~4倍 。
这个经验规律可以用来估计温度对反应速率的影响。
例如,某反应在 390 K时进行需 10 min。若降温到 290 K，达到相同的程度，需时多少？
10( 39 0 K ) ( 29 0 K ) 2 10 24
( 29 0 K ) ( 39 0 K )
kt
kt
解：
取每升高 10 K，
速率增加的下限为 2倍。
( 2 9 0 K ) 1 0 2 4 1 0 m i n 7 dt
温度对反应速率影响的类型
r
T
r
T
r
T
r
T
r
T(1) (2) (3) (4) (5)
（ 1）反应速率随温度的升高而逐渐加快，它们之间呈指数关系，这类反应 最为常见 。
（ 2）开始时温度影响不大，到达一定极限时，反应以爆炸的形式极快的进行。
（ 3）在温度不太高时，速率随温度的升高而加快，到达一定的温度，速率反而下降。如多相催化反应和酶催化反应。
（ 4）速率在随温度升到某一高度时下降，再升高温度，速率又迅速增加，可能发生了副反应。
（ 5） 温度升高，速率反而下降。这种类型很少，
如一氧化氮氧化成二氧化氮。
r
T
r
T
r
T
r
T
r
T(1) (2) (3) (4) (5)
阿仑尼乌斯公式
（ 1）指数式：
)e x p (
RT
EAk a
描述了速率系数随温度而变化的指数关系。 A称为 指前因子,Ea称为 阿仑尼乌斯活化能,阿仑尼乌斯认为 A和 Ea 都是与温度无关的常数。
（ 2）对数式：
描述了速率系数与 1/T 之间的线性关系。可以根据不同温度下测定的 k 值,以 lnk 对 1/T 作图，
从而求出活化能 。
aE
l n k = - — — + l n AE aR T1
（ 3）定积分式设活化能与温度无关，根据 两个不同温度下的 k 值求活化能 。
（ 4）微分式
a
2
d l n
d
Ek
T RT
k 值随 T 的变化率决定于 值的大小。
aE?
R T
1 T 2
l n — = — ( — - — )E a 1k 2k
1
1
活化能对速率系数随温度变化的影响以 lnk 对 1/T 作图，
直线斜率为
R
Ea?
(1)
a a a( 3 ) ( 2) ( 1 )E E E
从图上可看出：斜率越大，活化能越大。
温度变化对活化能大的反应速率影响大，而对活化能小的反应速率影响小。
(2)对同一反应,k随 T的变化在低温区较敏感 。例如 2。
(3)对不同反应,Ea 大,k随 T的变化也大,如
aa( 3 ) ( 2)EE?
K/1T
1000 2000
2ln k100 200，增一倍
3ln k
10 200，增 19倍
lnk 增加
K/1T
10 20 1倍370 463
100 200 1倍1000 2000
三、催化剂对化学反应速率的影响催化剂：又称为触媒，是能增加化学反应速率，而本身的组成、质量和化学性质在反应前后保持不变的物质。
正催化剂：凡能加快反应速率的催化剂叫正催化剂。
负催化剂：凡能减慢反应速率的催化剂叫负催化剂。
1,催化类型化学催化：均相催化、多相催化；
生物催化：生命体中各种酶的催化；
物理催化：光催化、电催化。
2,催化剂改变反应速率的原因
Ea? Ea/RT? - Ea/RT? e -Ea/RT? k? r?
降低了反应 (正、逆 )
的活化能，增加了活化分子数 ； 不改变反应的进行方向，
也不改变平衡常数；
缩短平衡到达的时间，加快平衡的到来。
问题,催化剂存在与否对反应的热效应的影响？
3,催化剂的特点
a,反应前后催化剂的组成、性质和数量均保持不变。
b,催化剂能同时加快正、逆反应速率，而且加快的倍数也相同。
c,催化剂只能加速热力学认为可能进行的反应，即
△ rG＜ 0的反应。
d,催化剂具有特殊的选择性。
