内容正文:
2.3.2 影响化学反应速率的微观分析
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学习聚焦
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知识精讲
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知识点01 化学反应的历程
1.基元反应:能够一步完成的反应叫基元反应。大多数化学反应都是由几个基元反应组成的。
2.反应历程
(1)含义:化学反应所经过的步骤。
(2)特点:
a.不同的化学反应,反应历程不同。
b.同一反应在不同条件下的反应历程也可能不同。
c.反应历程的差别造成了化学反应速率的快慢差异。
d.对于由多个基元反应组成的化学反应,其反应的快慢由最慢的一步基元反应决定。
(3)决定因素:反应历程是由反应物的结构和反应条件决定的。
【即学即练1】下列关于反应历程的说法正确的是( )
A.一个化学反应的反应历程是固定的。
B.所有的化学反应都是由很多基元反应组成的
C.反应物的结构和反应条件决定反应历程
D.简单反应的反应速率一定比复杂反应的速率快
【答案】C
【解析】A项同一个化学反应在不同条件下反应的历程可能不同,故错误;B项有些化学反应就是基元反应,即只有一步反应就能完成,故错误;C项反应物的结构和反应条件决定反应历程,正确;D项,反应历程的差别造成了反应速率的不同,但简单反应的反应速率不一定比复杂反应的速率快,故错误。
知识点02 有效碰撞理论
1.化学反应的实质:旧化学键的断裂,新化学键的形成。
2.化学反应发生的先决条件:反应物分子相互接触和碰撞。
注意:反应物分子间的碰撞次数很大,但并不是每一次碰撞均可发生化学反应。
3.有效碰撞
能够发生化学反应的碰撞,叫有效碰撞。
不能发生化学反应的碰撞叫无效碰撞,有效碰撞次数越多,反应速率越快
4.反应物分子发生有效碰撞的条件:
①足够的能量使旧键断裂;
②碰撞时要有合理的取向。
【即学即练2】有效碰撞是指( )
①反应物分子间的碰撞 ②反应物活化分子间的碰撞
③能发生化学反应的碰撞 ④反应物活化分子间有合适取向的碰撞。
A.① B.② C.②③ D.③④
【答案】D
【解析】当分子成为活化分子,且活化分子之间发生合适取向的碰撞,发生化学反应,此时的碰撞为有效碰撞,所以应是③④组合,故选:D。
知识点03 活化分子与活化能
1.活化分子:具有足够能量、能够发生有效碰撞的分子。
说明:对于某一化学反应来说,在一定条件下,反应物分子中活化分子的百分数是一定的,所以,单位体积内的活化分子的数目与单位体积内反应物分子的总数成正比。
2.活化能:活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差,叫做反应的活化能。
E1:正反应的活化能
E2:活化分子变成生成物分子放出的能量(逆反应的活化能)
E1﹣E2:反应热(△H)
【即学即练3】下列有关活化分子的说法正确的是( )
A.增大反应物浓度可以提高活化分子百分数
B.增大体系的压强一定能提高活化分子百分数
C.使用合适的催化剂可以增大活化分子的能量
D.升高温度能提高活化分子百分数
【答案】D
【解析】升高温度、加入催化剂能提高活化分子百分数,且加入催化剂可降低反应的活化能;增加反应物浓度,增大体系压强只增大单位体积活化分子的数目,百分数不变;只有D正确,故选:D。
知识点04 用有效碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响
1.浓度:反应物浓度增大 → 反应物中活化分子百分数不变 → 单位体积内分子总数增多 → 活化分子总数增多 → 单位时间内有效碰撞次数增多 → 反应速率增大;反之,反应速率减慢。
2.压强:增大压强(压缩体积) → 反应物中活化分子百分数不变 → 单位体积内活化分子总数增多 → 单位时间内有效碰撞次数增多 → 反应速率增大;反之,反应速率减慢。
3.温度:升高温度 → 活化分子百分数增大 → 单位体积内分子总数不变 → 活化分子总数增多 → 单位时间内有效碰撞次数增多 → 反应速率增大;反之,反应速率减慢。
4.催化剂:加入催化剂 → 活化分子百分数增大 → 单位体积内活化分子总数增多 → 单位时间内有效碰撞次数增多 → 反应速率增大;反之,反应速率减慢。
5.化学反应发生的条件
【即学即练4】下列关于化学反应速率的说法正确的是
①恒温时,增大压强,化学反应速率一定加快
②其他条件不变,温度越高,化学反应速率越快
③使用催化剂可改变反应速率,从而改变该反应过程中吸收或放出的热量
④升高温度能使化学反应速率增大,主要原因是增大了反应物分子中活化分子的百分数
⑤有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加活化分子的百分数,从而使反应速率增大
⑥增大反应物浓度,可增大活化分子的百分数,从而使单位时间有效碰撞次数增多
⑦催化剂不参与反应,但能降低活化能增大活化分子的百分数,从而增大反应速率
A.②⑥ B.②④ C.②③⑤⑦ D.①②④⑤
【答案