摘 要:只有掌握住條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,才能正確處理涉及化學(xué)反應(yīng)速率的問題。
關(guān)鍵詞:化學(xué)反應(yīng)速率;內(nèi)因;溫度;濃度;
內(nèi)因:參加反應(yīng)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和反應(yīng)歷程。
外因:
1. 溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
規(guī)律:其他條件不變時(shí),升高溫度可增大化學(xué)反應(yīng)的速率,降低溫度可減小化學(xué)反應(yīng)的速率。實(shí)驗(yàn)測(cè)得,溫度每升高10℃,化學(xué)反應(yīng)速率通常增大到原來的2~4倍。
解釋:在濃度一定時(shí),升高溫度(反應(yīng)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(yīng)物分子中活化分子的百分?jǐn)?shù)增加→有效碰撞次數(shù)增多→化學(xué)反應(yīng)速率變大。
提醒:(1)若是可逆反應(yīng),升高溫度正逆反應(yīng)速率都增大,但吸熱反應(yīng)一方增大的程度大。反之都減小。(2)溫度對(duì)反應(yīng)速率影響的規(guī)律,對(duì)吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)都適用,且不受反應(yīng)物狀態(tài)的限制。
2. 濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
規(guī)律:其他條件不變時(shí),增加反應(yīng)物的濃度,可增大化學(xué)反應(yīng)速率,減少反應(yīng)物的濃度,可減小化學(xué)反應(yīng)速率。
解釋:增加反應(yīng)物的濃度→單位體積所含活化分子數(shù)增加→有效碰撞次數(shù)增多→化學(xué)反應(yīng)速率變大。反之,化學(xué)反應(yīng)速率減小。
提醒:(1)此規(guī)律只適用于氣體反應(yīng)或溶液中的反應(yīng)。(2)在一定溫度下,對(duì)固態(tài)和純液態(tài)物質(zhì)來說,其物質(zhì)的量濃度為常數(shù),故改變它們的量對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率一般無影響。(3)若是可逆反應(yīng),其他條件不變時(shí),增加反應(yīng)物的濃度,則V(正)增大,V(逆)先不變,隨后增大。減少反應(yīng)物的濃度,V(正)減小,V(逆)先不變,隨后減小。
3. 壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
規(guī)律:其他條件不變時(shí),對(duì)于有氣體參加的化學(xué)反應(yīng),增大壓強(qiáng),化學(xué)反應(yīng)速率加快;減小壓強(qiáng),化學(xué)反應(yīng)速率減慢。
解釋:對(duì)于有氣體參加的化學(xué)反應(yīng),增大壓強(qiáng)→體積縮小→增加反應(yīng)物的濃度→單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加→有效碰撞次數(shù)增多→反應(yīng)速率變大。反之,反應(yīng)速率減小。
提醒:(1)若參加反應(yīng)的物質(zhì)是固體或純液體,由于壓強(qiáng)的變化對(duì)它們的濃度幾乎無影響,所以認(rèn)為反應(yīng)速率不變。(2)對(duì)于有氣體參加的可逆反應(yīng),其他條件不變,增大壓強(qiáng),V(正)增大,V(逆)增大,但反應(yīng)中氣體分子總數(shù)多的一方增大的程度大。若反應(yīng)前后氣體體積差為0,則V(正)、V(逆)增大的程度一樣。(3) 對(duì)于氣體反應(yīng)體系,N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ;有以下幾種情況:
①恒溫時(shí):增大壓強(qiáng)→積縮小→濃度增大→反應(yīng)速率加快
②恒容時(shí): a.充入氣體反應(yīng)物→濃度增大→壓強(qiáng)增大→反應(yīng)速率加快
b. 充入“惰性氣體”總壓強(qiáng)增大,但參與反應(yīng)氣體的壓強(qiáng)沒變,即各物質(zhì)的濃度不變反應(yīng)速率不變
③恒壓時(shí):充入“惰性氣體”→體積增大→各反應(yīng)物濃度減小→反應(yīng)速率減慢
總之壓強(qiáng)改變,若引起濃度改變,速率才會(huì)改變。
4. 催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
規(guī)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(dāng)其他條件不變時(shí),使用催化劑能降低化學(xué)反應(yīng)所需的能量,使更多的反應(yīng)物分子成為活化分子,大大增加單位體積內(nèi)活化分子的百分?jǐn)?shù),因此化學(xué)反應(yīng)速率變大。
提醒:能加快反應(yīng)速率的催化劑叫正催化劑,能減慢反應(yīng)速率的催化劑叫負(fù)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(yīng)速率;光照一般也可加快某些反應(yīng)的速率;此外,電磁波、超聲波、溶劑等對(duì)反應(yīng)速率也有影響。
注:本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文。