摘 要:只有掌握住條件對化學反應速率的影響,才能正確處理涉及化學反應速率的問題。
關鍵詞:化學反應速率;內因;溫度;濃度;
內因:參加反應物質的結構、性質和反應歷程。
外因:
1. 溫度對化學反應速率的影響
規律:其他條件不變時,升高溫度可增大化學反應的速率,降低溫度可減小化學反應的速率。實驗測得,溫度每升高10℃,化學反應速率通常增大到原來的2~4倍。
解釋:在濃度一定時,升高溫度(反應物分子的能量增加,使一部分原來能量較低的分子變成活化分子)→反應物分子中活化分子的百分數增加→有效碰撞次數增多→化學反應速率變大。
提醒:(1)若是可逆反應,升高溫度正逆反應速率都增大,但吸熱反應一方增大的程度大。反之都減小。(2)溫度對反應速率影響的規律,對吸熱反應放熱反應都適用,且不受反應物狀態的限制。
2. 濃度對化學反應速率的影響
規律:其他條件不變時,增加反應物的濃度,可增大化學反應速率,減少反應物的濃度,可減小化學反應速率。
解釋:增加反應物的濃度→單位體積所含活化分子數增加→有效碰撞次數增多→化學反應速率變大。反之,化學反應速率減小。
提醒:(1)此規律只適用于氣體反應或溶液中的反應。(2)在一定溫度下,對固態和純液態物質來說,其物質的量濃度為常數,故改變它們的量對化學反應速率一般無影響。(3)若是可逆反應,其他條件不變時,增加反應物的濃度,則V(正)增大,V(逆)先不變,隨后增大。減少反應物的濃度,V(正)減小,V(逆)先不變,隨后減小。
3. 壓強對化學反應速率的影響
規律:其他條件不變時,對于有氣體參加的化學反應,增大壓強,化學反應速率加快;減小壓強,化學反應速率減慢。
解釋:對于有氣體參加的化學反應,增大壓強→體積縮小→增加反應物的濃度→單位體積內活化分子數增加→有效碰撞次數增多→反應速率變大。反之,反應速率減小。
提醒:(1)若參加反應的物質是固體或純液體,由于壓強的變化對它們的濃度幾乎無影響,所以認為反應速率不變。(2)對于有氣體參加的可逆反應,其他條件不變,增大壓強,V(正)增大,V(逆)增大,但反應中氣體分子總數多的一方增大的程度大。若反應前后氣體體積差為0,則V(正)、V(逆)增大的程度一樣。(3) 對于氣體反應體系,N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ;有以下幾種情況:
①恒溫時:增大壓強→積縮小→濃度增大→反應速率加快
②恒容時: a.充入氣體反應物→濃度增大→壓強增大→反應速率加快
b. 充入“惰性氣體”總壓強增大,但參與反應氣體的壓強沒變,即各物質的濃度不變反應速率不變
③恒壓時:充入“惰性氣體”→體積增大→各反應物濃度減小→反應速率減慢
總之壓強改變,若引起濃度改變,速率才會改變。
4. 催化劑對化學反應速率的影響
規律:其他條件不變,使用催化劑能同等程度地改變V(正)、V(逆)。
解釋:當其他條件不變時,使用催化劑能降低化學反應所需的能量,使更多的反應物分子成為活化分子,大大增加單位體積內活化分子的百分數,因此化學反應速率變大。
提醒:能加快反應速率的催化劑叫正催化劑,能減慢反應速率的催化劑叫負催化劑。如果不特別說明,一般指的是正催化劑。
5. 其他外因
增大一定量固體的表面積(如粉碎),可增大反應速率;光照一般也可加快某些反應的速率;此外,電磁波、超聲波、溶劑等對反應速率也有影響。
注:本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。