化学反应速率(化学原理解释-反应速率)
化学反应速率是历届高考化学题中的必考内容,所以同学们在学习或者复习的时候一定要重视这个内容。下面是小鸟校园对这部分知识点的总结,希望能增加大家的学习效率。
第一,化学反应速率
(1)化学反应速率的概念
化学反应速率是用来衡量化学反应速度的物理量。
(2)化学反应速率的表达方法
对于反应体系体积不变的化学反应,通常用单位时间内反应物或生成物的量和浓度的变化值来表示。
物质A的化学反应速率的表达式为:
式中A物质的浓度变化,常用单位为mol·L-1。某一时间间隔,常用单位为s,min,h. υ是物质A的反应速率,常用单位为mol·L-1s-1,mol·L-1s-1等。
(3)化学反应速率的计算法则
①同一反应中不同物质的化学反应速率之间的关系
同时,不同物质表示的同一反应的反应速率值之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。
②化学反应速率的计算规律
对于同一化学反应,不同物质的浓度变化所表示的化学反应速率之比等于反应方程式中相应物质的化学计量数之比,这是化学反应速率计算或换算的依据。
(4)化学反应速率的特征
①反应速率不是负数,用任何一种物质的变化来表示反应速率。
②用不同物质表示同一化学反应的反应速率时,可能有不同的速率值,但速率比等于化学方程式中各物质的化学计量比。
③化学反应速率是指时间上的“平均”反应速率。
二、影响化学反应速率的因素
1、化学反应的前提——有效碰撞理论
(1)有效碰撞:能够发生化学反应的碰撞。
化学反应的前提是反应物分子必须碰撞。
反应物分子之间只有少数碰撞能导致化学反应,大多数碰撞不能导致反应,所以是无效碰撞。碰撞频率越高,化学反应速率越大。
(2)活化能和活化分子
①活化分子:化学反应中能量较高的分子,可能发生有效碰撞。
活化分子之间的有效碰撞是由于它们的高能量。当它们碰撞时,可以克服碰撞分子之间的排斥力,破坏分子中原子之间的“结合力”,导致反应物分子的破坏,重新组合成生成物分子,发生化学反应。
②活化能:活化分子的过剩能量(或普通分子转化为活化分子所需的最低能量)。
③活化能和化学反应速率:活化分子的数量决定了有效碰撞的数量。当分子数确定后,活化分子的百分比增加,有效碰撞数增加,反应速率加快。
2.决定化学反应速度的内部因素。
不同的化学反应有不同的反应速率,影响反应速率的主要因素是内因,即参与反应的物质的性质。
内因:参与反应的物质的性质和反应的进程是决定化学反应速率的主要因素。
3.影响化学反应速率的外部因素。
当物质确定时(即内因固定),在同一反应中,影响反应速率的因素是外因,即外界条件,主要包括温度、浓度、压力、催化剂等。
(1)浓度对化学反应速率的影响
①规律:在其他条件不变的情况下,提高反应物浓度可以加快反应速度;降低反应物的浓度可以减缓化学反应的速度。
②理论解释:在其他条件不变的情况下,对于某一反应,活化分子的百分比是一定的,即单位体积内活化分子的数量与反应物的浓度成正比。
(2)压力对反应速率的影响
①影响对象:压力只影响有气体参与的反应的反应速率。对于没有气体参与的反应,压力对其反应速率没有影响。
②规律:对于与气体的反应,在其他条件不变的情况下,提高压力会加快反应速度;当压力降低时,反应速度减慢。
③理论解释:对于气体,其他条件不变的情况下,增加压力会增加浓度,增加单位体积的活化分子数,增加有效碰撞数。
化学反应速率增加。因此,增加压力可以提高化学反应速率。
(3)温度对反应速率的影响
①规律:在其他条件不变的情况下,提高温度可以提高反应速率,降低温度可以减慢反应速率。
②理论解释:温度是分子平均动能的反映。随着温度的升高,整个体系中分子的能量增加,分子的运动速度加快。
(4)催化剂对反应速率的影响
①规律:催化剂可以改变化学反应的速率。除非另有说明,催化剂一般指加速反应速率的正催化剂。
②催化剂影响化学反应速率的原因:其他条件不变时,
使用催化剂可以大大降低反应所需的能量,使更多的反应物分子成为活化分子,大大提高活化分子的百分比,从而加快反应速度。相同的催化剂可以在相同程度上改变正向和反向反应的速率。
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