化学反应速率和有效碰撞理论

化学反应速率和有效碰撞理论化学反应速率和有效碰撞理论 一 化学反应速率 1 概念 单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加 符号 单位 mol L s 2 公式 C t 3 意义 化学反应速率用于描述化学反应的快慢 二 化学反应速率的比较与计算 1 同一个化学反应 在相同的条件下可以用不同的物质表示反应速率 其数值可能不同 但表示的意义相同 所以 在表示反应速率时一定要注明所表示的具体物质 2 在一定的温度下 改变固体和纯液体的用量不影响反应速率 所以一般不用固体和纯液 体来表示反应速率 3 比较一个反应的化学反应速率时 一定要放在同一种物质进行比较 而且一定要注意单 位的统一 4 对于任意一个反应 aA bBcC dD 各反应物或生成物的反应速率之比等于化学 反应的计量系数比 即 A B C D a b c d 即 A B C D a b a c a d 这样 我们不仅可以根据公式计算反应速率 而且可以通过一种物质的反应速率计算 另一种物质的反应速率 三 有效碰撞理论 1 分子之间要发生化学反应必须发生碰撞 分子发生碰撞是分子间发生反应的必要条件 但分子发生碰撞并不一定发生反应 分子之间发生反应的碰撞叫有效碰撞 分子之间发 生有效碰撞是发生化学反应的充分条件 2 发生有效碰撞的分子必须具有比普通分子要高的能量 能够发生有效碰撞的分子叫活化 分子 活化分子与反应物分子的能量之差叫活化能 如图 表示一个放热反应能量与反 应进程的关系 其中 E 就是活化能 3 化学反应速率取决于单位体积内活化分子的个数和活化分子所占的百分数 单位体积内 活化分子的个数越多 活化分子百分数越高 有效碰撞的频率就越大 化学反应速率就 反应物能量 生成物能量 能 量 反应进程 活化分子物能量 活化 能 E H 越大 4 增大浓度和增大压强是通过增大单位体积内活化分子的个数来增大有效碰撞的频率 从 而增大反应速率 升高温度是通过分子能量增大而提高单位体积内活化分子的个数和提 高活化分子百分比来增大增大有效碰撞的频率 进而加快反应速率 使用催化剂 是改 变反应历程 通过降低活化能来提高单位体积内活化分子的个数和提高活化分子百分比 来增大增大有效碰撞的频率 进而提高反应速率 光化学反应 是通过吸收光能 来提 高单位体积内活化分子的个数和提高活化分子百分比来增大增大有效碰撞的频率 进而 加快反应速率 增大表面积是通过直接增加有效碰撞的频率来增大反应速率 四 强化练习 1 反应 4NH3 5O24NO 6H2O 在 5L 的密闭容器中进行 半分钟后 NO 的物质的量 增强了 0 3mol 则此反应的平均反应速率 X X 表示反应物或生成物 为 A O2 0 01mol L s B NO 0 008mol L s C H2O 0 002mol L s D NH3 0 002mol L s 2 已知合成氨反应的浓度数据如下 3H2 N2 2NH3 起始浓度 mol L 1 3 0 1 00 2秒末浓度 mol L 1 1 80 6 0 8 当用氨气浓度的增加来表示该反应的速率时 该反应的速率是 A 0 2mol L 1 s 1 B 0 4mol L 1 s 1 C 0 6mol L 1 s 1 D 0 8mol L 1 s 1 3 合成氨反应为 3H2 N22NH3 表示 则正确的关系式是 H2 N2 NH3 mol L s 表示 则正确的关系式是 A H2 N2 NH3 B 3 H2 N2 C NH3 H2 D H2 3 N2 3 2 4 已知 4NH3 5O24NO 6H2O 若反应速率分别用 NH3 O2 NO H2O mol L s 来表示 则正确的关系式是 A NH3 O2 B O2 H2O 5 4 5 6 C NH3 H2O D O2 NO 2 3 5 4 5 在 2A B3C 4D 反应中 表示该反应速率最快的 A A 0 5mol L s B B 0 3mol L s C C 0 8mol L s D D 1mol L s 6 已知氧气的密度为 1 28g L 在实验室用 KClO3制备氧气 生成氧气的平均速率为 0 01mol L 1 min 1 则要制备 500mL 氧气 需要的时间为 A 1 min B 2 min C 3 min D 4 min 7 在反应 2SO2 O22SO3 中 经过一段时间后 SO3的浓度增加了 0 4mol L 1 在这 段时间内 用 O2表示的反应速率为 0 04mol L s 则这段时间为 A 0 1s B 2 5s C 5s D 10s 8 下列有关催化剂说法不正确的是 A 催化剂不参加化学反应 B 催化剂可以降低反应的活化能 C 反应前后催化剂的化学性质不发生改变 D 反应前后催化剂的质