大學(xué)物理化學(xué)核心教程第二版沈文霞課后參考答案第7章

1、第七章第七章化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)一基本要求1掌握化學(xué)動(dòng)力學(xué)中的一些基本概念，如速率的定義、反應(yīng)級(jí)數(shù)、速率系數(shù)、基元反應(yīng)、質(zhì)量作用定律和反應(yīng)機(jī)理等。2掌握具有簡(jiǎn)單級(jí)數(shù)反應(yīng)的共同特點(diǎn)，特別是一級(jí)反應(yīng)和a=b的二級(jí)反應(yīng)的特點(diǎn)。學(xué)會(huì)利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)判斷反應(yīng)的級(jí)數(shù)，能熟練地利用速率方程計(jì)算速率系數(shù)和半衰期等。3了解溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，掌握Arrhenius經(jīng)驗(yàn)式的4種表達(dá)形式，學(xué)會(huì)運(yùn)用Arrhenius經(jīng)驗(yàn)式計(jì)算反應(yīng)的活化能。4掌握典型的對(duì)

2、峙、平行、連續(xù)和鏈反應(yīng)等復(fù)雜反應(yīng)的特點(diǎn)，學(xué)會(huì)用合理的近似方法（速控步法、穩(wěn)態(tài)近似和平衡假設(shè)），從反應(yīng)機(jī)理推導(dǎo)速率方程。學(xué)會(huì)從表觀速率系數(shù)獲得表觀活化能與基元反應(yīng)活化能之間的關(guān)系。5了解碰撞理論和過渡態(tài)理論的基本內(nèi)容，會(huì)利用兩個(gè)理論來計(jì)算一些簡(jiǎn)單反應(yīng)的速率系數(shù)，掌握活化能與閾能之間的關(guān)系。了解碰撞理論和過渡態(tài)理論的優(yōu)缺點(diǎn)。6了解催化反應(yīng)中的一些基本概念，了解酶催化反應(yīng)的特點(diǎn)和催化劑之所以能改變反應(yīng)速率的本質(zhì)。7了解光化學(xué)反應(yīng)的基本定律、光

3、化學(xué)平衡與熱化學(xué)平衡的區(qū)別，了解光敏劑、量子產(chǎn)率和化學(xué)發(fā)光等光化反應(yīng)的一些基本概念。二把握學(xué)習(xí)要點(diǎn)的建議化學(xué)動(dòng)力學(xué)的基本原理與熱力學(xué)不同，它沒有以定律的形式出現(xiàn)，而是表現(xiàn)為一種經(jīng)驗(yàn)規(guī)律，反應(yīng)的速率方程要靠實(shí)驗(yàn)來測(cè)定。又由于測(cè)定的實(shí)驗(yàn)條件限制，同一個(gè)反應(yīng)用不同的方法測(cè)定，可能會(huì)得到不同的速率方程，所以使得反應(yīng)速率方程有許多不同的形式，使動(dòng)力學(xué)的處理變得比較復(fù)雜。反應(yīng)級(jí)數(shù)是用冪函數(shù)型的動(dòng)力學(xué)方程的指數(shù)和來表示的。由于動(dòng)力學(xué)方程既有冪函數(shù)型，

4、又有非冪函數(shù)型，所以對(duì)于冪函數(shù)型的動(dòng)力學(xué)方程，反應(yīng)級(jí)數(shù)可能有整數(shù)（包括正數(shù)、負(fù)數(shù)和零）、分?jǐn)?shù)（包括正分?jǐn)?shù)和負(fù)分典型的復(fù)雜反應(yīng)是由兩個(gè)或兩個(gè)以上的基元反應(yīng)組成的，所以速率系數(shù)不止一個(gè)，用一個(gè)定積分式無(wú)法確定兩個(gè)速率系數(shù)，要從復(fù)雜反應(yīng)的特點(diǎn)，找出兩個(gè)速率系數(shù)之間的關(guān)系，才能分別計(jì)算兩個(gè)速率系數(shù)的值。Arrhenius經(jīng)驗(yàn)式表明了溫度對(duì)反應(yīng)速率影響的程度，使用該公式時(shí)的溫度區(qū)間不能太大，因?yàn)橹挥性跍囟葴囟葏^(qū)間不太大時(shí)，才能像Arrhenius

5、那樣把活化能看作為與溫度無(wú)關(guān)的常數(shù)。Arrhenius經(jīng)驗(yàn)式有若干種表達(dá)形式，各有各的用途。從微分式，很容易看出在速率系數(shù)隨溫度的變化率中，活化能的大小所起的作用，升高相同的溫度，活化能高的反應(yīng)其速率系數(shù)增加的比例就多。從不定積分式，可以看出與lnk1T之間的線性關(guān)系，從直線的斜率可以求出反應(yīng)的活化能，這是科研中常用的求活化能的方法，因?yàn)樽鲌D的過程就是求活化能平均值的過程。從Arrhenius公式的定積分式，可以根據(jù)兩個(gè)溫度下的速率系數(shù)

6、求反應(yīng)的活化能，這樣顯然要比作圖法簡(jiǎn)單，但可能引入的誤差也大。利用定積分式，還可以在已知活化能時(shí)，從一個(gè)溫度下的速率系數(shù)，計(jì)算另一個(gè)溫度下的速率系數(shù)，所以這個(gè)公式在做習(xí)題或考試時(shí)用得較多。從Arrhenius公式的指數(shù)式，可以一目了然地看出在指數(shù)項(xiàng)上的活化能和溫度對(duì)速率系數(shù)的影響?；磻?yīng)的活化能有明確的物理意義，是指活化分子的平均能量與反應(yīng)物分子平均能量的差值，可以利用圖形看清楚正、逆反應(yīng)活化能的含義和吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)的區(qū)別。而復(fù)雜