大學化學反應速率

1、編輯ppt南京醫(yī)科大學藥學院南京醫(yī)科大學藥學院 許貫虹許貫虹編輯ppt2v反應熱力學：研究反應的方向和進行限度反應熱力學：研究反應的方向和進行限度v反應動力學：研究反應的速率和反應歷程反應動力學：研究反應的速率和反應歷程編輯ppt3化學反應速率平均速率瞬時速率有效碰撞理論內 因外 因濃度溫度催化劑質量作用定律時間與濃度的關系阿倫尼烏斯方程過 渡 態(tài) 理 論編輯ppt4一、化學反應速率的表示方法一、化學反應速率的表示方法 化學反應速率：單位時間內反應物濃度化學反應速率：單位時間內反應物濃度的減少或產(chǎn)物濃度的增加的減少或產(chǎn)物濃度的增加v 平均速率平均速率tc反應物tc生成物v 瞬時速率瞬時速率tc

2、tcddlim0反應物反應物 ttctcddlim0t生成物生成物 編輯ppt500.20.40.60.820406080ABCDEF-dc/dtEFDEtctcddlim0t瞬時速率難以測定，瞬時速率難以測定，用作圖法求出用作圖法求出反應物濃度反應物濃度t / min：割線AB的斜率編輯ppt6tcd)A(dA tcd)B(dBtcd)D(dD tcd)E(dEtcetcdtcbtcad)E(d1d)D(d1d)B(d1d)A(d1 原則上任何一種反應物或者產(chǎn)物都可以表示化學原則上任何一種反應物或者產(chǎn)物都可以表示化學反應速率，但通常選擇其濃度易于測量的那一種反應速率，但通常選擇其濃度易于測量

3、的那一種v =用反應進度表示用反應進度表示的反應速率的反應速率編輯ppt7 反應反應3H2 (g) + N2 (g) 2NH3 (g)的反應速率的反應速率可以表示為可以表示為 dc(N2) /dt ，下列表示中與其相當，下列表示中與其相當?shù)氖堑氖?A dc(NH3)/ dt B dc(NH3)/ dt C 2 dc(NH3)/ dt D dc(NH3)/ (2dt) D 編輯ppt8 對于氣相反應，濃度變化用氣體分壓的對于氣相反應，濃度變化用氣體分壓的變化來表示變化來表示3H2 (g) + N2 (g) 2NH3 (g)tpvd)H(d2H2 tpvd)N(d2N2 tpvd)NH(d3NH3

4、 編輯ppt9 反應機理：一個反應所經(jīng)歷的途徑或具反應機理：一個反應所經(jīng)歷的途徑或具體步驟，也稱為反應歷程體步驟，也稱為反應歷程（一）基元反應和非基元反應（一）基元反應和非基元反應 基元反應（元反應）：反應物分子基元反應（元反應）：反應物分子一步一步直直接生成產(chǎn)物分子接生成產(chǎn)物分子NO2 + CO = NO + CO22NO2 = 2NO + O2編輯ppt10 非基元反應（總反應）：由兩個或兩個以上非基元反應（總反應）：由兩個或兩個以上的基元反應組成的化學反應的基元反應組成的化學反應H2+I2=2HI(1) I2(g)2I(g)(2) H2(g) + 2I(g) = 2HI(g)快反應快反應

5、慢反應慢反應 速率控制步驟（速控步驟）：非基元反應速率控制步驟（速控步驟）：非基元反應中反應速率最慢的一步元反應中反應速率最慢的一步元反應速控步驟速控步驟編輯ppt11 反應分子數(shù)：在反應分子數(shù)：在基元反應基元反應中，同時中，同時直接參加直接參加反應反應的粒子（分子、原子、離子）的數(shù)目的粒子（分子、原子、離子）的數(shù)目SO2Cl2SO2 + Cl2NO2 + CONO + CO22NO + H2N2O + H2O單分子反應單分子反應雙分子反應雙分子反應三分子反應三分子反應反應分子數(shù)只適用于反應分子數(shù)只適用于基元反應基元反應編輯ppt12一、碰撞理論一、碰撞理論二、過渡態(tài)理論二、過渡態(tài)理論編輯pp

6、t13反應進行的先決條件：反應進行的先決條件： 反應物分子間發(fā)生碰撞反應物分子間發(fā)生碰撞主要適用于主要適用于氣體雙分子反應氣體雙分子反應編輯ppt14只有只有活化分子活化分子才能發(fā)生有效碰撞才能發(fā)生有效碰撞彈性碰撞：不能發(fā)生化學反應的碰撞彈性碰撞：不能發(fā)生化學反應的碰撞有效碰撞：能發(fā)生化學反應的碰撞有效碰撞：能發(fā)生化學反應的碰撞編輯ppt15v = Z P f碰撞頻率碰撞頻率方位因子方位因子能量因子能量因子編輯ppt16Z： 單位時間單位體積內反應分子相互碰撞的總碰撞數(shù)單位時間單位體積內反應分子相互碰撞的總碰撞數(shù)VNVNMMMMRTdZBA21BABA2AB8 碰撞機會的數(shù)量級高達碰撞機會的數(shù)

7、量級高達 1029 cm3s1不是每次碰撞都能發(fā)生化學反應不是每次碰撞都能發(fā)生化學反應只有極少數(shù)的碰撞才能發(fā)生反應只有極少數(shù)的碰撞才能發(fā)生反應編輯ppt17活化分子活化分子(activated molecule) l極少數(shù)分子具有極少數(shù)分子具有較高的動能較高的動能并能并能發(fā)生有發(fā)生有效碰撞效碰撞 活化能活化能(activation energy) Ea l活化分子所具有的活化分子所具有的最低能量最低能量與分子的與分子的平平均能量均能量之差之差 Ea=E - E平平l單位：單位：kJmol-1編輯ppt18N：分子總數(shù)N：具有動能E和（E+E）區(qū)間之內的分子數(shù)EE+E(N/（NE）)E= N/N

8、EN/N：動能E和E+E區(qū)間之內的分子數(shù)在分子總數(shù)中所占的比值(曲線下的面積為1)Ea=E - E平編輯ppt19Ea活化能減小，活化分子增加，反應速率加快編輯ppt20l溫度一定時溫度一定時lEa，活化分子分數(shù)，活化分子分數(shù)，發(fā)生有效碰撞的，發(fā)生有效碰撞的次數(shù)次數(shù)，反應速率，反應速率lEa ，活化分子分數(shù)，活化分子分數(shù)，發(fā)生有效碰撞的，發(fā)生有效碰撞的次數(shù)次數(shù) ，反應速率，反應速率 l活化能活化能化學反應的阻力化學反應的阻力編輯ppt21RTEcf e總碰撞頻率總碰撞頻率有效碰撞頻率有效碰撞頻率 f 稱為能量因子，稱為能量因子，f 越大，活化分子分數(shù)越越大，活化分子分數(shù)越大，反應越快大，反應越

9、快Ec （ E ）稱為）稱為臨界能或閾能臨界能或閾能編輯ppt22 Ec （ E ）是能發(fā)生有效碰撞的活化分子所）是能發(fā)生有效碰撞的活化分子所具有的最低能量，稱為臨界能或閾能具有的最低能量，稱為臨界能或閾能 Ec 越高，活化分子所占比例越小，越高，活化分子所占比例越小，f 越小，反應速率越慢越小，反應速率越慢編輯ppt23OOCHHOOCHH彈性碰撞彈性碰撞有效碰撞有效碰撞H2O(g) + CO(g)H2(g) + CO2(g)編輯ppt24有效碰撞的條件：有效碰撞的條件： 碰撞的兩分子具有足夠的能量碰撞的兩分子具有足夠的能量 碰撞的兩分子具有正確的方向碰撞的兩分子具有正確的方向RTEPZfP

10、Zvce 編輯ppt25 對阿侖尼烏斯公式中的指數(shù)項、指前因子和對阿侖尼烏斯公式中的指數(shù)項、指前因子和閾能都提出了較明確的物理意義閾能都提出了較明確的物理意義 解釋了一些實驗事實，它所提出的一些概念解釋了一些實驗事實，它所提出的一些概念至今仍十分有用至今仍十分有用優(yōu)點：優(yōu)點：缺點：缺點： 把分子看成是沒有結構的鋼球，模型過于簡把分子看成是沒有結構的鋼球，模型過于簡單，使理論的準確度有一定的局限性單，使理論的準確度有一定的局限性 編輯ppt26 由反應物分子變成生成物分子由反應物分子變成生成物分子, ,中間一定中間一定要經(jīng)過一個要經(jīng)過一個過渡態(tài)過渡態(tài), ,而形成這個過渡態(tài)必須吸而形成這個過渡態(tài)必

11、須吸取一定的活化能，這個過渡態(tài)就稱為活化絡取一定的活化能，這個過渡態(tài)就稱為活化絡合物，所以又稱為合物，所以又稱為活化絡合物理論活化絡合物理論。編輯ppt27A + BCAB + C反應進程的勢能圖反應進程的勢能圖反應進度反應進度能能 量量A + BCABCAB + C活化絡合物活化絡合物編輯ppt28A + B CA B CA B + C 反應物互相靠近時，反應物互相靠近時，分子的性質和結構發(fā)生變化分子的性質和結構發(fā)生變化 分子的動能轉化為分子內勢能分子的動能轉化為分子內勢能 生成活化絡合物生成活化絡合物 能量較高，不穩(wěn)定能量較高，不穩(wěn)定 活化絡合物可以分解為產(chǎn)物，也可分解為反應物活化絡合物可

12、以分解為產(chǎn)物，也可分解為反應物 活化絡合物分解為產(chǎn)物時需越過一個反應能壘活化絡合物分解為產(chǎn)物時需越過一個反應能壘 E Ea a編輯ppt29優(yōu)點：優(yōu)點： 原則上提供了一種計算反應速率的方法，原則上提供了一種計算反應速率的方法，只要知道分子的某些基本物性，如振動頻率、質量、只要知道分子的某些基本物性，如振動頻率、質量、核間距離等等，即可計算某反應的反應速率常數(shù)，核間距離等等，即可計算某反應的反應速率常數(shù)，也稱之為絕對反應速率理論也稱之為絕對反應速率理論缺點：缺點： 引進的平衡假設和速控步驟假設并不能符合所引進的平衡假設和速控步驟假設并不能符合所有的實驗事實；對復雜的多原子反應，繪制勢能面有的實驗

13、事實；對復雜的多原子反應，繪制勢能面有困難，使理論的應用受到一定的限制有困難，使理論的應用受到一定的限制編輯ppt30阿侖尼烏斯認為：阿侖尼烏斯認為： 反應物分子必須經(jīng)過活化了的中間狀態(tài)才能轉變?yōu)楫a(chǎn)物。反應物分子必須經(jīng)過活化了的中間狀態(tài)才能轉變?yōu)楫a(chǎn)物。 這個活化了的中間狀態(tài)即為活化分子。這個活化了的中間狀態(tài)即為活化分子。 由普通的反應物分子轉變?yōu)榛罨肿铀枰盏哪芰考从善胀ǖ姆磻锓肿愚D變?yōu)榛罨肿铀枰盏哪芰考礊榛罨転榛罨蹺 Ea a，單位，單位 kJ molkJ mol1 1 該活化能通過實驗測得，又稱為實驗活化能。該活化能通過實驗測得，又稱為實驗活化能。 實驗活化能是宏觀物理

14、量，具有平均統(tǒng)計意義。實驗活化能是宏觀物理量，具有平均統(tǒng)計意義。編輯ppt31能量能量E EENN1 E E平平E Ec c E Ea a等于活化分子等于活化分子的平均能量與反應物的平均能量與反應物分子平均能量之差分子平均能量之差編輯ppt32 復雜反應體系能量分布復雜，活化能的復雜反應體系能量分布復雜，活化能的直接物理意義比較含糊，必須由實驗測得，直接物理意義比較含糊，必須由實驗測得，又稱為表觀活化能又稱為表觀活化能編輯ppt33A + BCAB + C反應過程的能量變化反應過程的能量變化反應進度反應進度能能 量量A + BCABCAB + CEaE arH活化絡合物活化絡合物編輯ppt34

15、 正反應活化能：正反應活化能：Ea = E活化絡合物活化絡合物 E反應物反應物 逆反應活化能：逆反應活化能：Ea = E活化絡合物活化絡合物 E產(chǎn)物產(chǎn)物 等壓反應熱：等壓反應熱： rH Ea Ea Ea Ea ， rH 0，吸熱反應，吸熱反應 Ea Ea ， rH c(B)v = k c(B)k = k c(A)編輯ppt46 物理意義：單位濃度時的反應速率物理意義：單位濃度時的反應速率 取決于反應的本性、溫度及催化劑等取決于反應的本性、溫度及催化劑等 相同條件下，通常相同條件下，通常 k 越大反應速率越快越大反應速率越快 k 與反應物濃度無關與反應物濃度無關在催化劑等條件一定時，在催化劑等條

16、件一定時，k 僅是溫度的函數(shù)僅是溫度的函數(shù)k 的單位：的單位：濃度濃度1-n 時間時間-1各反應物濃度均為各反應物濃度均為1mol/L1mol/L時的反應速時的反應速率，又稱為比速率率，又稱為比速率編輯ppt47二二級反應級反應: = k(cA)2； = kcAcB零零級反應級反應: = k(cA)0k 的量綱為的量綱為 mol L-1 s-1一一級反應級反應: = kcAk 的量綱為的量綱為 s-1k 的量綱為的量綱為mol1 L s-1 c mol L-1 t s編輯ppt48 氣體以其分壓代入反應速率方程式氣體以其分壓代入反應速率方程式 純液體和純固體視其濃度為常數(shù)純液體和純固體視其濃度

17、為常數(shù) 溶劑參與反應時，視其濃度為常數(shù)溶劑參與反應時，視其濃度為常數(shù)2NO(g) +O2(g)NO2(g)C(s)+O(g)CO2(g)C12H22O11() + H2OC6H12O6() + C6H12O6() = k p(NO) p(O2) = k p(O2) = k c(C12H22O11)編輯ppt49反應速率與反應物濃度一次方成正比反應速率與反應物濃度一次方成正比一級反應的實例很多，如放射性元素的衰變，大多數(shù)的熱分解反應，部分藥物在體內的代謝，分子內部的重排反應及異構化反應等。 編輯ppt50ktcc 0lnkctc dd 303. 2lg0ktcc 對反應對反應aA 產(chǎn)物，則反應速

18、率方程為產(chǎn)物，則反應速率方程為 tcctcc 0 d d0k lnc - ln c0 = - k t 編輯ppt51q 一級反應速率常數(shù)的單位一級反應速率常數(shù)的單位： (時間時間)1 q 反應物濃度的對數(shù)與時間成直線關系反應物濃度的對數(shù)與時間成直線關系 303. 2lg0ktcc 斜率：斜率：303. 2k 編輯ppt52半衰期半衰期(half-life)(half-life)：反應物的濃度降到起始：反應物的濃度降到起始濃度的一半時的反應時間濃度的一半時的反應時間一級反應的半衰期一級反應的半衰期kkt693. 02ln21 一級反應的半衰期一級反應的半衰期與反應物起始濃度無關與反應物起始濃度無

19、關對于一級反應，不管起始濃度如何，只要對于一級反應，不管起始濃度如何，只要濃度比例相同，則耗時也相同。濃度比例相同，則耗時也相同。編輯ppt53 已知已知37C某藥物的分解反應的速率常數(shù)某藥物的分解反應的速率常數(shù)k為為0.069 h1。問該藥物經(jīng)多長時間可分解問該藥物經(jīng)多長時間可分解90%和和50%？kkt693. 02ln21 303. 2lg0ktcc t1/2 = 10 ht = 33.2 h編輯ppt54v放射性放射性60Co所產(chǎn)生的所產(chǎn)生的 射線廣泛應用于癌癥射線廣泛應用于癌癥治療，放射性物質的強度以治療，放射性物質的強度以ci (居里居里) 表示表示。已知。已知60Co衰變是一級反

20、應，衰變是一級反應，t1/2 = 5.26 a，某醫(yī)院購買一臺某醫(yī)院購買一臺20ci的鈷源，在作用的鈷源，在作用10年后年后，放射強度還剩多少？，放射強度還剩多少？v 注：居里注：居里(ci)它表示單位時間內放射性物質的蛻變次數(shù)，它表示單位時間內放射性物質的蛻變次數(shù)，1ci相當于每秒有相當于每秒有3.7 1010次蛻變次蛻變編輯ppt55113202656930216930693021aa.t.tk k以以Co的初濃度為的初濃度為20ci，k = 0.132 a-1 代入代入 ci(Co)(Co)cici3510132020ln1.c.caa編輯ppt56在溶液中的許多有機化學反應屬于二級在溶

21、液中的許多有機化學反應屬于二級反應。如一些加成反應、分解反應、取反應。如一些加成反應、分解反應、取代反應等。代反應等。 編輯ppt57反應速率與反應物濃度二次方成正比的反應反應速率與反應物濃度二次方成正比的反應在（在（2）類型中，若）類型中，若A和和B的初始濃度相等，的初始濃度相等，則在數(shù)學處理時可視作（則在數(shù)學處理時可視作（1）處理：）處理： (1) 2A產(chǎn)物產(chǎn)物 v=kcA2(2) A+B產(chǎn)物產(chǎn)物 v=kcAcB2ddkctc ktcc 011編輯ppt58v 二級反應速率常數(shù)單位：二級反應速率常數(shù)單位：濃度濃度-1 時間時間-1v 反應物濃度的倒數(shù)與時間成直線關系反應物濃度的倒數(shù)與時間成

22、直線關系v 直線斜率為直線斜率為 kv 二級反應的半衰期二級反應的半衰期0121kct v 二級反應半衰期與反應物起始濃度有關二級反應半衰期與反應物起始濃度有關ktcc 011編輯ppt59 乙酸乙酯在乙酸乙酯在298K時的皂化反應為二級反應：時的皂化反應為二級反應： CH3COOC2H5 + NaOH = CH3COONa + C2H5OH 若乙酸乙酯與氫氧化鈉的起始濃度均為若乙酸乙酯與氫氧化鈉的起始濃度均為0.01molL-1，反應反應20min以后，堿的濃度消耗掉以后，堿的濃度消耗掉0.00566molL-1。 試求：試求：反應的速率常數(shù)；反應的半衰期。反應的速率常數(shù)；反應的半衰期。01

23、21kct ktcc 01111minmolL52. 6 kmin3 .150100. 052. 611021 ckt編輯ppt60一定溫度下，反應速率與反應物濃度無關的反應一定溫度下，反應速率與反應物濃度無關的反應最常見的是一些表面反應。如NH3在催化劑鎢(W)表面上的分解反應，首先NH3被吸附在W表面上，然后再進行分解，由于W表面上的活性中心是有限的，當活性中心被占滿后，再增加NH3濃度，對反應速率沒有影響，表現(xiàn)出零級反應的特性。 W編輯ppt61v如國際上應用較廣的女性避孕藥左旋18-甲基炔諾酮是一種皮下植入劑，每天約釋藥30g，可一直維持5年左右。 編輯ppt62kkctc 0dd k

24、tcc 0編輯ppt63v 零級反應速率常數(shù)單位：零級反應速率常數(shù)單位：濃度濃度 時間時間-1v 反應物濃度與時間成直線關系反應物濃度與時間成直線關系v 直線斜率為直線斜率為 kv 零級反應的半衰期零級反應的半衰期kct2021 v 零級反應半衰期與反應物起始濃度有關零級反應半衰期與反應物起始濃度有關編輯ppt64一級一級二級二級零級零級速率方程速率方程 1/c - 1/c0 = ktc0 - c = kt線性關系線性關系lgc對對t1/c對對t c對對t 斜率斜率-0.693/kk-k半衰期半衰期0.693/k1/(kc0)c0/(2k )k的單位的單位時間時間-1 濃度濃度-1時間時間-1

25、 濃度濃度時間時間-1 303. 2lg0ktcc 編輯ppt65rTrTrTrTrT(1)(2)(3)(4)(5)（1）反應速率隨溫度的升高而逐漸加快，它們）反應速率隨溫度的升高而逐漸加快，它們之間呈指數(shù)關系，這類反應最為常見。之間呈指數(shù)關系，這類反應最為常見。（2）開始時溫度影響不大，到達一定極限時，）開始時溫度影響不大，到達一定極限時，反應以爆炸的形式極快的進行。反應以爆炸的形式極快的進行。編輯ppt66（3）在溫度不太高時，速率隨溫度的升高而加）在溫度不太高時，速率隨溫度的升高而加快，到達一定的溫度，速率反而下降。如多相快，到達一定的溫度，速率反而下降。如多相催化反應和酶催化反應。催化

26、反應和酶催化反應。（4）速率在隨溫度升到某一高度時下降，再升）速率在隨溫度升到某一高度時下降，再升高溫度，速率又迅速增加，可能發(fā)生了副反應高溫度，速率又迅速增加，可能發(fā)生了副反應（5） 溫度升高，速率反而下降。這種類型很少，溫度升高，速率反而下降。這種類型很少，如一氧化氮氧化成二氧化氮。如一氧化氮氧化成二氧化氮。編輯ppt67 溫度每升高溫度每升高 10 K，化學反應速率約增大為，化學反應速率約增大為原來的原來的 24 倍倍42T10T kk溫度系數(shù)溫度系數(shù)編輯ppt68 溫度升高，有效碰撞的頻率增大（次）溫度升高，有效碰撞的頻率增大（次）T2 T1 溫度升高，活化分子百分數(shù)增大（主）溫度升高

27、，活化分子百分數(shù)增大（主）編輯ppt69RTEAkae ARTEklnlna A：指數(shù)前因子或頻率因子：指數(shù)前因子或頻率因子 Ea：反應活化能：反應活化能R：摩爾氣體常數(shù)：摩爾氣體常數(shù) T：熱力學溫度：熱力學溫度ARTEklg303. 2lga 編輯ppt70 式中式中A為指數(shù)前因子或頻率因子，它與單位為指數(shù)前因子或頻率因子，它與單位時間內反應物分子的碰撞頻率及碰撞時分子取時間內反應物分子的碰撞頻率及碰撞時分子取向的可能性有關。向的可能性有關。 對給定反應在溫度變化不大時，對給定反應在溫度變化不大時，Ea 和和 A 均均可視為不變。可視為不變。RTEAkae 編輯ppt71 反應溫度相同且反應

28、溫度相同且 A 值相近的幾個反應，反應速率值相近的幾個反應，反應速率常數(shù)與活化能成反比常數(shù)與活化能成反比 對某一反應，活化能可視為常數(shù)，溫度越高，對某一反應，活化能可視為常數(shù)，溫度越高，k越大，反應速率越快越大，反應速率越快 活化能大的反應，速率常數(shù)受溫度的影響也大活化能大的反應，速率常數(shù)受溫度的影響也大ARTEklnlna 編輯ppt72ARTEklnlna 直線斜率為直線斜率為REa Ea(3)Ea(2)Ea(1)編輯ppt73 Ea Ea逆反應的反應速率受溫度變化影響更敏感逆反應的反應速率受溫度變化影響更敏感吸熱反應的反應速率受溫度變化影響更敏感吸熱反應的反應速率受溫度變化影響更敏感溫度

29、升高反應向吸熱反應的方向進行溫度升高反應向吸熱反應的方向進行編輯ppt76溫度對反應速率影響的表達式溫度對反應速率影響的表達式)()11(ln2112a21a12TTTTRETTREkk 編輯ppt77 由實驗測得在不同溫度下，反應 S2O82-+3I-=2SO42-+I3- 的速率常數(shù)如下：T/K273283293303k(molL-1 s-1)8.210-42.010-34.110-38.310-3求該反應的實驗活化能。求該反應的實驗活化能。編輯ppt780.0033 0.0034 0.0035 0.0036 0.0037-7-6-5lnk1/T斜率斜率- 6344.1活化能活化能 Ea5

30、2745 J mol -1 = 52.7 kJ mol -1編輯ppt79 某藥物在水溶液中分解。在某藥物在水溶液中分解。在323K和和343K時測得該分時測得該分解反應的速率常數(shù)分別為解反應的速率常數(shù)分別為7.0810-4 h-1和和3.5510-3 h-1，求該反應的活化能和求該反應的活化能和 298 K 時的速率常數(shù)。時的速率常數(shù)。)(ln2112a323343TTTTREkk)323343323343(314. 81008. 71055. 3lna43 EEa= 7.425 104 Jmol-1 = 74.25 kJmol-132. 2)298323298323(314. 874250

31、ln298323kk15298h1096. 6 k編輯ppt80一、催化劑和催化作用一、催化劑和催化作用1. 催化劑：能顯著改變反應速率，而本身質量及催化劑：能顯著改變反應速率，而本身質量及化學性質在反應后保持不變的物質化學性質在反應后保持不變的物質 正催化劑：能提高反應速率的催化劑正催化劑：能提高反應速率的催化劑 負催化劑：能減慢反應速率的催化劑負催化劑：能減慢反應速率的催化劑編輯ppt81 反應體系催化劑非催化反應Ea/kJmol-1催化反應Ea/kJmol-1H2O2 H2O + O2Pt75.349.02HI H2 + I2Au184.1104.6蔗糖在HCl中分解轉化酶107.139

32、.3編輯ppt82編輯ppt83 HI的分解反應，無催化劑時反應的的分解反應，無催化劑時反應的Ea為為184.1kJmol1，當以當以Au為催化劑時，為催化劑時，Ea 為為104.6kJmol1，試估算，試估算298K時時Au為催化劑比無催化劑反應速率增大了多少倍。為催化劑比無催化劑反應速率增大了多少倍。RTEEkk2112ln 09.32298314. 810)6 .1041 .184(3 13121062. 8 kk編輯ppt84 具有選擇性具有選擇性 可逆反應中，催化劑可逆反應中，催化劑同時催化正反應和逆反應的同時催化正反應和逆反應的反應速率，不改變平衡常數(shù)反應速率，不改變平衡常數(shù)，改變

33、平衡到達的時間，改變平衡到達的時間 催化劑催化劑參與整個反應過程參與整個反應過程，但反應前后質量及化，但反應前后質量及化學組成不變學組成不變 催化劑不改變自發(fā)反應的方向催化劑不改變自發(fā)反應的方向 催化劑用量少，效果明顯催化劑用量少，效果明顯編輯ppt85酶酶(enzyme)：在體內有特殊的空間結構：在體內有特殊的空間結構底物底物(substate)：被酶催化的物質：被酶催化的物質酶催化反應機制示意圖酶催化反應機制示意圖編輯ppt86高度特異性高度特異性高度的催化活性高度的催化活性必須在一定的必須在一定的pH和溫度范圍內才能有效的發(fā)揮作用和溫度范圍內才能有效的發(fā)揮作用 它的選擇性超過了任何人造催化劑，例如脲酶它只它的選擇性超過了任何人造催化劑，例如脲酶它只能將尿素迅速轉化成氨和二氧化碳，而對其他反應沒能將尿素迅速轉化成氨和二氧化碳，而對其他反應沒有任何活性有任何活性 它比人造催化劑的效率高出它比人造催化劑的效率高出109至至1015 倍。例如一個倍。例如一個過氧化氫分解酶分子，在過氧化氫分解酶分子，在1秒鐘內可以分解十萬個過秒鐘內可以分解十萬個過氧化氫分子。氧化氫分子。 反應條件溫和反應條件溫和常溫、常壓常溫、常壓編輯ppt87 蔗糖的水解可用蔗糖的水解可用