解放军文职招聘考试浓度对化学反应速率的影响

 浓度对化学反应速率的影响

•  基元反应： 对于简单反应，反应物分子在有效碰撞中 经过一次化学变化 就能转化为产物的反应。
•  基元反应的化学反应速率方程式： 可由质量作用定律描述 , 
k 称为反应的速率常数 :
•  k 可理解为当反应物浓度都为 单位浓度时的反应速率；
②
•  k 由化学反应本身决定，是化学反应在一定温度时的 特征常数；
• 
③ 相同条件下， k 值越大，反应速率越快；
④ k 的数值与反应物的浓度无关。
3 ．非基元反应：
反应物分子需经 几步 反应才能转化为生成物的反应。
4 ．非基元反应的速率方程式
不能只根据反应式写出其反应速率方程，必须根据实验测定的结果及验证，推出反应的反应机理
复杂的非基元反应 → 分成若干个基元反应 → 反应最慢的一步作为控制步骤 。 最慢的一个反应就控制了该复杂反应的反应速率
5 ．反应级数
基元反应 aA+bB = gG 
反应对于物质 A 是 a 级反应，对物质 B 是 b 级反应。
a + b 表示该反应级数。
6 ．反应级数的意义 ：
① 表示了反应速率与物质的量浓度的关系；
• 
②零级反应表示了反应速率与反应物浓度无关
7 ．速率常数的单位
零级反应 : ； k 的量纲为 mol·dm ^-3 ·s ^-1
一级反应 : ； k 的量纲为 s ^-1
二级反应 : ； k 的量纲为 mol ^-1 ·dm ³ ·s ^-1
三级反应 : ； k 的量纲为 mol ^-2 ·dm ⁶ ·s ^-1

8 ．气体反应
可用气体分压表示

7-3 温度对化学反应速率的影响

1 ． Arrhenius( 阿仑尼乌斯 ) 公式

A ： 反应的频率因子，对确定的化学反应是一常数， A 与 k 同一量纲；
E a ： 反应活化能；
R ： 8.314 J·mol ^-1 ·K ^-1
T ： 热力学温度
2 ．阿仑尼乌斯公式的应用
求出任一温度下该反应的 k 值
① 作图法
② 根据二点进行计算

7-4 反应历程

一、零级反应
二、一级反应


相当于 Y = aX + b 型直线方程； c— t ，得一直线，直线斜率的负值是速率常数 k
三、二级反应
四、三级反应
五、反应机理的确定

7-5 碰撞理论和过渡状态理论

1 ．碰撞理论 （ Collision Theory ）
气体分子能量分布曲线 E
2 ．过渡状态理论
要点： 在反应物相互接近时，要经过一个中间过渡状态， 即形成所谓的活化络合物 ，活化络合物既可以分解为 反应物分子 ，也可以 分解为产物分子 。活化络合物和反应物 ( 或生成物 ) 存在能垒，这一能垒被称为 正反应（或逆反应）的活化能
反应速率与 碰撞频率 Z ，分子有效 碰撞分数 f ，以及 方位因子 p 有关
讨论：比较过渡态理论的活化能与碰撞理论的活化能
Ea _正 - Ea _逆 = D rH
活化能 是决定反应速率的内在因素

7-6 催化剂对化学反应速率的影响

正催化 ：加速反应速率；负催化：减慢反应速率
1 ．催化剂改变反应速率的原因
降低了反应的活化能；不改变反应的自由能，也不改变平衡常数 K r ；缩短平衡到达的时间，加快平衡的到来。
2 ．催化类型
化学催化、均相催化、非均相催化；
生物催化：生命体中各种酶的催化；
物理催化、光催化、电催化。
例如：均相催化
CH₃CHO → CH₄ + CO  Ea = 190 KJ·mol ^-1
例如： 均相催化
CH₃CHO → CH₄ + CO  Ea = 190 KJ·mol ^-1
以 I₂ 作催化剂
CH₃ CHO → CH₄ + CO  Ea = 136 KJ·mol ^-1
CH₃ CHO + I₂ → CH₃I + HI + CO
CH₃I + HI → CH₄ + I₂
反应活化能大大降低
非均相催化
2N₂O === 2N₂ + O₂
E a = 250 KJ·mol ^-1
用金粉做催化剂，金粉吸附形成 N ≡ N × × × Au 中间体
2N ₂ O === N ≡ N ? O × × × Au → 2N ₂ + O ₂
E a = 120 kJ·mol ^-1
3 ．催化剂的特征
催化活性、选择性、稳定性、再生性
4 ．催化剂的选择性
C ₂ H ₅ OH =CH ₃ CHO + H ₂
C ₂ H ₄ + 1/2O ₂ =CH ₂ ? CH ₂ （ Ag 催化）