单推得；2.当反应级数是简单的正整数时，称之为简单反应级数；
3.并不是所有的反应都具有确切的级数。如反应：H2?Br2???2HBr 实验确定：r?12kCH2CBr21?kCHBrCBr2'
可见，级数的概念对此反应不能适用。 三、 简单反应（或基元反应）的质量作用定律
从经验中总结出的一条规律，其内容为：简单反应（或基元反应）的反 应速率，与反应物的浓度以反应式中的计量系数为指数的幂的乘积成正比。
2??C为简单反应，则r?kCA 例如若2A?
ab??gG?hH为简单反应，则r?kCACB 若aA?bB? 几点说明：
①对复杂反应，质量作用定律不能直接应用。
例如反应 H2+Br2→2HBr r?kCH2CBr2 该
反
1应由五个基
2元反应组成：
k?1?Br2???2Br?3k?2?Br??H2???HBr?H?4kk?3?H??Br2???HBr?Br??4?H??HBr???H2?Br?
k?5?Br??Br????Br25kCH2CBr2dCHBr?dt1?k'CHBrCBr212质量作用定律对复杂反应的每一步基元反应可直接使用:
r?1??k1CBr2r?4??k4CHBrCH?r?2??k2CBr?CH2r?5??k5C2Br?r?3??k3CBr2CH?
②当发现某反应的速率公式按质量作用定律导出与实验测出者一致时，该反应可能是而并非必然是简单反应。例如：H2+I2→2HI
dCHI?kCH2CI2 速率公式为：dt但其并不是简单反应（该反应曾长期被认为是简单反应， 但一步完成，对称禁阻）。 其反应机理为： (1) I2
2I（快）(2) H2+2I→2HI （慢）
③性质相近者的反应机理并非相同（即速率公式并非相同）。
12??2HCl dCHCldt?kCCl 例如：H2?Cl2?CH2 2H2?Br2???2HBr dCHBrdt?kCH2CBr2?1?k'CHBrCBr2? H2?I2???2HI dCHIdt?kCH2CI2
四、反应级数与反应分子数的区别
反应分子数——微观概念 反应级数——宏观概念 概念所 属范围 反应 级数 反应分子数
在某些情况下，二者可能一致。
例如：I2宏 简单 观 反应 化 学 复杂 反应 反应 微 基元 观 反应 化 学 简单 反应 反应 定义 不同反应中的允许值 速率方０、 程式中简单正 浓度的负整数方次 和 分数 参加反 应的反只能是 应物微一、二、粒数目 三 对指定反应是否有固定值 依条件的 不同而变 是否肯 定存在 速率方程式无?r?kC?ACB?形式的级数无意义 为固定值 肯定存在 2I? 单分子反应，一级反应
2NO2???2NO?O2 双分子反应，二级反应
在许多情况下，二者不一致。
??2N2O4?O2?g? 复杂反应，一级反应 例如：2N2O5?g?? （有中间产物NO2生成）
简单反应或基元反应常常二者一致，但并非完全一致。 例如蔗糖的水解（简单反应）：
HC12H22O11?H2O???C6H12O6?C6H12O6
?该反应为双分子反应，一级反应（准一级反应）
r?kC蔗糖 （水的量大，可认为其浓度不变） §6-4 简单级数反应的速率方程的积分形式
反应物或产物浓度Ｃ与反应时间t之间的函数关系式：C?f?t? 一、零级反应
反应速率与物质的浓度无关的反应称为零级反应。
速率公式为： r?? 移项积分：
dCdt0?k0 C：反应物浓度
?dC???kdt
c??k0t?B
当t?0时，c?c0，代入上式得：B?c0，则：
c0?c?k0t
或：x?k0t (6-2)
令y?xc0，则：
y:时间为t时，反应物反应掉的分数。
c0y?k0t (6-3)
当y?12时，t?t12
t12称为反应的半衰期，为反应物消耗一半所需的反应时间。
代入上式得：
t1?2c0at?或 1 (6-4) 22k02k0零级反应的特点：
(1) 以c 对t作图，可得一直线，斜率为
?k0 。 k0的单位：速率的单位。
（2）零级反应的半衰期与其反应物初始浓度的一次方成正比。 二．一级反应
凡是反应速率与反应物浓度的一次方成正比的反应称为一级反应。 例如镭的放射性蜕变反应：88Ra226???86Rn222?氡??2He4
??N2O4?12O2 五氧化二氮的分解反应：N2O5?
碘的热分解反应：
I2???2I?
速率方程式为： ?dCdt?k1C
dC???k1dt lnC??k1t?B (6-5) 移项积分得：?C Ｂ为积分常数。又由t=0时，C?C0 可得：
Ｂ＝lnC0
代入(6-5)式，得：lnC即 ln??k1t?lnC0
C0?k1t (6-6) C?kt 也可以写成： C?C0e1 (6-7)
上式表明，随时间的增长，浓度C逐渐减小。反应物浓度随时间呈指数衰减。
令x代表时间t时，反应物反应掉的浓度，则：
C?C0?x，代入(6-6)式，得：
C01k1?ln (6-8)
tC0?x1ak?ln或 1 （a为初始浓度）
ta?x由上式可计算经时间t后，反应物剩余的浓度（或反应掉的浓度）。
令 y?x C011k?ln代入(6-8)式可得：1 (6-9)
t1?y一级反应的特征：
(1) 以lnC或lgC对t作图，应得一条 直线，其斜率为?k1；若以lnC0C对t作图，则斜率为k1。
用途：测定不同时刻反应物的浓度，
作图证明是否为一级反应。若为一级反应，利用直线的斜率可求出k1的值。
k1的单位：时间
－１
（即秒－１、分－１、小时－１、年－１等）
(2) 一级反应的速率常数与浓度
所采用的单位无关。
(3)根据(6-7)式即C?C0e?k1t，对
同一反应，温度一定时，只要t相同，C0C为定值（指以不同C0开始）。
设C0?ktt?eC?12时的时间为12，则有：
11212对式
1?kt1?e112取对数： ln??k1t12 222t1?10.693ln2?k1k1?6?10?
一级反应的半衰期与反应物初始浓度C0无关，而只与速率常数有关。对给定的反应，温度一定时，其t1为常数。如图10-3：
2t1/2=t’1/2 =t”1/2
可以证明，t13、t14、…也为常数。
例题6-1 质量数为210的钚的同位素进行?放射，14天后，同位素的活性降低％。试求同位素的蜕变常数k和半衰期，并计算经过多长时间才分解90％
解：由于该反应为一级反应
1111k?ln?ln?0.00507（天－１） ∴1t1?y141?0.0685t12?ln20.6932?=1367（天） k10.005071111ln?ln?454.2（天） k11?y0.005071?0.914C
分解90％的时间为：
t? 例6-2：某放射性同位素在自然界树木中的分布基本保持为总碳量的×
14C
10-13 %,某考古队在一山洞中发现一些古代木头燃烧的灰烬,经分析
的含量为总
动力学化学反应速率
