2015年電氣工程師考試《普通化學(xué)》知識(shí)點(diǎn)：化學(xué)反應(yīng)速率因素

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　　2015年電氣工程師考試《普通化學(xué)》知識(shí)點(diǎn)：化學(xué)反應(yīng)速率因素

　　影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素

　　內(nèi)因：反應(yīng)的活化能

　　外因：濃度、溫度、催化劑

　　一、濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響——質(zhì)量作用定律

　　在一定溫度下,對(duì)某一基元反應(yīng),其反應(yīng)速率與各反應(yīng)物濃度(以化學(xué)方程式中該物質(zhì)的計(jì)量數(shù)為指數(shù))的乘積成正比。

　　(1)基元反應(yīng)： 對(duì)于簡(jiǎn)單反應(yīng)，反應(yīng)物分子在有效碰撞中經(jīng)過(guò)一次化學(xué)變化就能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的反應(yīng)。

　　(2)基元反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率方程式：可由質(zhì)量作用定律描述

　　(3)k 稱為反應(yīng)速率常數(shù), 可用來(lái)表征反應(yīng)的速率，是單向反應(yīng)常數(shù)。

　　k與溫度、催化劑有關(guān)，而與濃度無(wú)關(guān)。對(duì)于n級(jí)反應(yīng)其單位是(moldm-3)(n-1)s-1

　　(4)(m+n)稱為反應(yīng)級(jí)數(shù);反應(yīng)級(jí)數(shù)的意義：

　　① 表示了反應(yīng)速率與物質(zhì)的量濃度的關(guān)系;

　?、诹慵?jí)反應(yīng)表示了反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度無(wú)關(guān)，只能從實(shí)驗(yàn)測(cè)得。

　　二、溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響——阿侖尼烏斯公式

　　1、范特霍夫規(guī)則

　　一般情況下：在一定溫度范圍內(nèi)，對(duì)化學(xué)反應(yīng)溫度每升高10度反應(yīng)速率大約增加到原來(lái)的2~4倍。

　　溫度升高使反應(yīng)速率顯著提高的原因是：升溫是反應(yīng)物分子的能量增加，大量的非活化分子獲得能量后變成活化分子，單位體積內(nèi)活化分子的百分?jǐn)?shù)大大增加，由小碰撞次數(shù)增多，從而反應(yīng)速率明顯增大。

　　2、阿侖尼烏斯公式

　　三、化學(xué)反應(yīng)速率理論

　　1、有效碰撞理論

　　化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的必要條件是反應(yīng)物分子(或原子、離子)間的碰撞。只有極少數(shù)活化分子的碰撞才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，稱“有效碰撞”;活化分子是反應(yīng)物分子中能量較高的分子，其比例很小;

　　理論要點(diǎn)：

　　有效碰撞：能發(fā)生反應(yīng)的碰撞叫有效碰撞。

　　活化分子：具有較大的動(dòng)能并且能發(fā)生有效碰撞的分子。

　　活化能：活化分子所具有的最低能量與反應(yīng)物分子的平均能量之差。

　　其他條件相同時(shí)，活化能越低的化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)速率越高。活化能是化學(xué)反應(yīng)的“能壘”，Ea越高，反應(yīng)越慢;Ea越低，反應(yīng)越快。Ea可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定。

　　一般化學(xué)反應(yīng)的活化能約在40~400 kj.mol-1之間

　　2、過(guò)渡狀態(tài)理論

　　該理論認(rèn)為：化學(xué)反應(yīng)并不是通過(guò)反應(yīng)物分子的簡(jiǎn)單 碰撞完成的，在反應(yīng)物到產(chǎn)物的轉(zhuǎn)變過(guò)程中，先形成一種過(guò)渡狀態(tài)，即反應(yīng)物分子活化形成配合物的中間狀態(tài)。

　　四、催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響

　　催化劑能改變反應(yīng)速率的作用叫催化作用。

　　正催化：加速反應(yīng)速率 負(fù)催化：減慢反應(yīng)速率

　　1、催化劑影響反應(yīng)速率的原因

　　催化作用的實(shí)質(zhì)是改變了反應(yīng)的機(jī)理，降低了反應(yīng)的活化能，因而提高了反應(yīng)速率。不改變反應(yīng)前后物質(zhì)的組成和質(zhì)量，也不改變平衡常數(shù)K;縮短平衡到達(dá)的時(shí)間，加快平衡的到來(lái)。

　　2、特點(diǎn)：

　　(1) 高效性(用量少，作用大)

　　(2)選擇性：一種催化劑只能催化一種或幾種反應(yīng);同一反應(yīng)用不同催化劑得到不同產(chǎn)物。

　　(3) 反應(yīng)前后組成和質(zhì)量不變。

　　(4)酶的活性要在一定溫度、一定pH范圍時(shí)才最大。

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