对于反应系统体积不变的化学反应,通常以单位时间内反应物或生成物质量浓度的变化值表示。②当反应速率由不同的物质表示时,同一化学反应可能有不同的速率值,但速率比等于化学方程中各种物质的化学计量比。
高中化学:总结高中化学反应速率知识点
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1.化学反应速率
(1)化学反应率概念
化学反应速率是衡量化学反应速度的物理量。
(2)表示化学反应速率的方法
对于反应系统体积不变的化学反应,通常以单位时间内反应物或生成物质量浓度的变化值表示。
物质A的浓度变化,常用单位为mol·L-1。一定时间间隔,常用单位为s,min,h。υ常用单位是物质A的反应速率mol·L-1·s-1,mol·L-1·s-1等。
(3)化学反应速率的计算规律
①不同物质在同一反应中的化学反应速率之间的关系
同时,用不同物质表示的同一反应的反应速率值比等于化学方程中各物质的化学计量比。
②化学反应速率的计算规律
同一化学反应,用不同物质浓度变化表示的化学反应速率等于反应方程中相应物质的化学测量数,是计算或转换化学反应速率的依据。
(4)化学反应速率的特点
①反应速率不取负值,任何物质的变化都不取负值。
②当反应速率由不同的物质表示时,同一化学反应可能有不同的速率值,但速率比等于化学方程中各种物质的化学计量比。
③化学反应速率是指时间内的平均反应速率。
①化学反应速率通常是指某一物质在某一时间内的平均化学反应速率,而不是在某一时刻。
②由于纯固体和纯液体的浓度在反应中是恒定的,纯液体或纯固体的反应通常不用纯液体或纯固体来表示化学反应速率。其化学反应速率与其表面积大小有关,物质量无关。通常是通过增加物质的表面积(如粉碎成小颗粒,
为了加快反应速率,充分搅拌、振荡等。
③对于相同的化学反应,不同的物质可能在相同的反应时间内表示不同的反应速率,但这些不同的值表示相同的反应速率。因此,在表示化学反应的速率时,必须指出反应系统中使用哪种物质作为标准。
2.测量化学反应率
通过实验确定化学反应速率。由于系统中的化学物质(包括反应物和生成物)在化学反应中发生变化,因此在测量反应速率时可以利用与任何化学物质浓度(或质量)相关的性质。
①可直接观察的性质,如释放气体的体积和系统的压力。
②颜色深度、光的吸收、光的发射、导电能力等只能通过科学仪器来测量。
③在溶液中,当反应物或产品本身有明显的颜色时,通常使用颜色深度与颜色浓度之间的正比关系来跟踪反应过程并测量反应速率。
准确表达化学反应进行的快慢,就必须建立一套方法:确定起点,确定反应时间的单位,找到易于测量的某种量或性质的变化。
1.化学反应的前提-有效碰撞理论
(1)有效碰撞:化学反应的碰撞。
化学反应的前提是反应物分子之间必须发生碰撞。
反应物分子之间的碰撞只有少数碰撞能导致化学反应的发生,多数碰撞并不能导致反应的发生,是无效碰撞。碰撞频率越高,化学反应速率越大。
(2)活化能和活化分子
①激活分子:在化学反应中,能量较高,可能发生有效碰撞。
活化分子之间之所以能够发生有效碰撞,是由于它们的能量高,发生碰撞时,能够克服相撞分子之间的排斥力,破坏分子内部原子之间的“结合力”
,导致反应物分子破坏,重组成生成物分子,发生化学反应。
②激活能量:激活分子的多余能量(或普通分子转化为激活分子所需的最低能量)。
③活化能与化学反应速率:活化分子数决定了有效碰撞的次数。确定分子数时,活化分子百分数增加,有效碰撞次数增加,反应速度加快。
2.决定化学反应速率的内部因素
不同的化学反应具有不同的反应速率,影响反应速率的主要因素是内因,即参与反应的物质本身的性质。
内因:化学反应速率是决定物质性质和反应过程的主要因素。
3.影响化学反应速率的外部因素
在同一反应中,影响反应速率的因素是外部因素,即外部条件,主要包括温度、浓度、压力、催化剂等。
(1)浓度对化学反应速率的影响
①规律:当其他条件保持不变时,增加反应物的浓度可以加快反应速度;降低反应物的浓度可以降低化学反应的速度。
②理论解释:当其他条件保持不变时,活化分子的百分比是一定的,即单位体积中的活化分子数与反应物的浓度成正比。
(2)压强对反应速率的影响
①影响对象:压力只影响气体参与的反应速率,而压力对其反应速率没有影响。
注:压力影响只适用于讨论气体参与的反应。当然,不一定所有参与反应的物质都是气体。只要气体参与,压力就会影响反应速率。
②规律:对于气体参与的反应,如果其他条件不变,增加压力,加快反应速度;减少压力,减慢反应速度。
③理论解释:对于气体,如果其他条件保持不变,增加压力,则增加浓度单位体积内活化分子数,增加有效碰撞次数
化学反应速率增加。因此,增加压力可以增加化学反应率。
(3)温度对反应速率的影响
①规律:当其他条件保持不变时,提高温度可以增加反应速率,降低温度,减慢反应速率。
②理论解释:温度是分子平均动能的反映,温度升高,使分子能量升高,分子运动速度加快。
(4)催化剂对反应速率的影响
①规律:催化剂可以改变化学反应的速率。催化剂一般指反应速度加快的正催化剂。
②催化剂影响化学反应速率的原因:当其它条件保持不变时,
催化剂的使用可以大大降低反应所需的能量,使更多的反应分子成为活化分子,大大提高活化分子的百分比,从而加快反应速度。同一催化剂可以同等程度地改变正反应的速率。
反应物的性质是影响反应速率的内在因素。外界因素对反应速率的影响用有效碰撞理论解释。
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