化學反應速率是指表示化學反應進行的快慢。通常以單位時間内反應物或生成物濃度的變化(減少值或增加值)來表示,反應速度與反應物的性質和濃度、溫度、壓力、催化劑等都有關,如果反應在溶液中進行,也與溶劑的性質和用量有關。化學反應速率是一些化學研究與學習的基礎,我們需要銘記其中的重要知識點,高考中也有極大考察可能。
一、化學反應速率
1.表示:
用單位時間内c反應物的減少或c生成物的增加來表示。
2.定義式:
注意事項
☆同一化學反應的反應速率可以用不同物質的濃度變化來表示 ,其數值可能相同,也可能不同,因此表示化學反應速率時要指明具體物質。
☆化學反應速率是一段時間内的平均速率而不是瞬時速率,且無論用反應物還是用生成物表示均取正值。
☆對于固體或純液體反應物,其濃度視為常數,故不能用固體或純液體物質表示化學反應速率。用不同物質的濃度變化表示同一化學反應的反應速率時,反應速率的數值之比等于化學方程式中各物質的化學計量之比。
例:mA(g) nB(g) pC(g) qD(g)
v (A) ∶v (B) ∶ v (C)∶v (D) =m:n:p:q
二、化學反應速率的基本圖像
其他反應條件一定,化學反應速率随反應物濃度增大而增大 。
其他反應條件一定,化學反應速率随溫度的升高而增大。
有氣體參加的反應,化學反應速率随壓強的增大而增大。
有氣體參加的反應,化學反應速率随體積的增大而減小。
在不同溫度下反應,化學反應速率随壓強的增大及溫度的升高而增大。
三、三段式計算化學反應速率
四、化學反應速率大小的比較方法
方法一:
第一步——統一單位
第二步——換算成同一物質表示的速率,再比較數值的大小。
方法二:
比較化學反應速率與化學計量數的比值。
五、影響化學反應速率的因素
1.内因
反應物本身的性質是影響化學反應速率的決定因素。
如在相同條件下鹵素單質與H2反應的速率大小關系
F2 > Cl2 > Br2 > I2
鎂、鋁、鋅、鐵與稀硫酸反應的速率大小關系
Mg > Al > Zn > Fe
2.外因
①濃度 —— C↗,V↗
②溫度 —— T↗,V↗ (除酶催化反應,T↗,酶活性降低)
③壓強 —— P↗導緻C↗,V↗ (有氣體參與的反應)
④催化劑 —— 正逆反應速率同時增大或減小
⑤其他 —— 固體反應物表面積、光波、電磁波
六、有效碰撞理論——速率的理論解釋
1.活化分子——能發生有效碰撞的分子。
2.有效碰撞——活化分子之間能夠引發化學反應的碰撞。
3.活化能
E1——正反應的活化能
E2——逆反應的活化能
E3——加入催化劑後正反應的活化能
4.活化分子、有效碰撞與反應速率的關
七、充入惰性氣體(或不參與反應氣體)對反應速率的影響
恒容充惰→總壓增大→物質濃度不變(活化分子濃度不變)→反應速率不變
惰性氣體→體積增大→物質濃度減小(活化分子濃度減小)→反應速率減慢
(效果等同于體積增大)
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