内容正文:
第2讲 化学反应速率
必备知识·整合
化学
一、化学反应速率
1.化学反应速率
快慢
减小
增大
.
m∶n∶p∶q
[理解·辨析]
判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减小或任何一种生成物浓度的增大。( )
解析:(1)不能用固体或纯液体物质(不是溶液)表示化学反应速率,因为固体和纯液体物质的浓度视为常数。
(2)对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显。( )
解析:(2)不一定,有些反应无明显现象。
(3)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,数值越大,表示化学反应速率越快。( )
解析:(3)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,其数值可能不同,但表示的意义相同,当单位相同时,其数值之比等于系数之比。
×
×
×
(4)单位时间内反应物浓度的变化量表示正反应速率,生成物浓度的变化量表示逆反应速率。( )
解析:(4)单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大均表示正反应速率,其意义相同。
×
二、影响化学反应速率的因素
1.影响化学反应速率的因素
(1)主要因素——内因。
反应物的组成、结构和性质等,如Na、Mg、Al与酸反应的速率大小关系为 。
Na>Mg>Al
(2)外界因素——外因。
增大
增大
减小
增大
相同
2.理论解释
(1)基元反应与反应历程。
的反应称为基元反应。
例如,H·+O2 ·OH+O·即为氢气与氧气生成水的反应中的一个基元反应。
基元反应构成的反应序列称为反应历程(又称反应机理),基元反应的总和称为
。
能够一步完成
总反应
(2)活化能。
反应测定结果
活化能越小,反应速率 。
越大
(3)速率方程。
温度、催化剂、固体表面性质
式中k称为反应速率常数,表示单位浓度下的化学反应速率,与浓度无关,但受
等因素的影响。通常,反应速率常数越大,反应进行得 。
越快
(4)活化分子、有效碰撞及反应速率的关系。
合适的取向
有效
碰撞 定义 能够发生化学反应的碰撞叫有效碰撞
条件 反应物分子具有较高的能量和碰撞时有 .
活化
分子 能够发生有效碰撞的分子(必须具有足够的能量)
活化能
反应热
E3
化学反应的过程
活化能 注:E1表示反应的 .
E2表示活化分子变成生成物分子放出的能量或逆反应活化能
E1—E2表示 .
使用催化剂时的活化能为 .
[理解·辨析]
(1)升高温度或加入反应物A或B,是否都可以加快反应速率?
提示:(1)升高温度可以加快反应速率,若A或B是固体或纯液体,则加入其不会影响反应速率。
(2)若A、B、C均为气体,恒温恒容,充入氦气,对反应速率有何影响?
提示:(2)
(3)若A、B、C均为气体,恒温恒压,充入氦气,对反应速率又有何影响?
提示:(3)
关键能力·提升
化学
考点一 化学反应历程 化学反应速率的计算与比较
化学反应历程(或机理)的分析应用
(2021·湖南卷)铁的配合物离子(用[L-Fe-H]+表示)催化某反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如图所示:
D
“环式”反应过程图像
(1)该反应的ΔH是多少?过程中的最大能垒是多少?
提示:-46.2 kJ·mol-1;86.1 kJ·mol-1。
(2)此反应过程中有几种中间体?
提示:3种。
提示:未发生断裂。
1.(2022·山东淄博一模)研究CH3I与自由基Cl原子(用Cl*表示)的反应有助于保护臭氧层。已知:Cl*+CH3I反应有4条路径(TS表示过渡态,IM表示中间产物)如图所示。下列说法错误的是( )
A.路径①的ΔH>0
B.路径②是基元反应
C.路径③的速率最快
D.路径④的逆反应的活化能最大
解析:路径①中,生成物的总能量大于反应物的总能量,则ΔH>0,A项正确;基元反应是指在反应中一步直接转化为产物的反应,路径②中存在中间产物,不能一步完成,不属于基元反应,B项错误;活化能越小,反应速率越快,路径③的活化能最小,速率最快,C项正确;活化能是指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,由图可知,路径④的逆反应的活化能最大,D项正确。
B
2.使用NC环金属化Ir(Ⅲ)配合物催化甲酸脱氢的反应机理如图。下列说法中错误的是( )
D
(1)600~1 200 s,用NO2表示的该反应的平均速率v(NO2)= 。
答案:(1)1.0×10-3 mol·L-1·s-1
化学反应速率的计算与比较
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