试用活化分子概念解释反应物浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响.讨论:举例说明如何控制反应速率.

试用活化分子概念解释反应物浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响.讨论:举例说明如何控制反应速率.
字数不少于400,
6414wy 1年前 已收到1个回答 举报

我是BQLJ 幼苗

共回答了21个问题采纳率:90.5% 举报

化学反应发生的必要条件是反应物的粒子间要发生碰撞.如果反应物的分子间互不发生碰撞,就谈不上发生化学反应,但不是分子间的每一次碰撞都能发生化学反应.以气体间的反应来说,气体分子是以极大的速率向各个方向作不规则运动,气体分子在单位时间内的碰撞次数是一个大得惊人的数字,若每一次碰撞都能发生反应,那么一切反应都能瞬间完成.例如[HI]=10-3mol/L,在500℃时,1L容器内碰撞次数可高达3.5×1028次/秒,但实验证明,此反应速率仅为1.2×10-8mol/L·s.这说明在反应物分子发生亿万次碰撞中,只有极少数次发生反应.这种能发生反应的碰撞称为有效碰撞,而把发生有效碰撞的分子称为活化分子.单位体积内活化分子数占分子总数的百分比称为活化分子百分数.
有效碰撞包含两种含义:一是分子碰撞的取向对头与否,碰撞的方向不对头为非有效碰撞,如图2-1(a)没发生反应,而图2-1(b)则发生了有效碰撞;二是视分子碰撞时的能量关系,碰撞时双方的动量不足不能发生有效碰撞.
1.浓度对化学反应速率的影响及质量作用定律
大量实验表明,在一定温度下,增加反应物的浓度可以加快反应速率.这个结论可以用活化分子概念加以解释.在一定的温度下,对某一化学反应来说,反应物的活化分子百分数是一定的.而且单位体积内反应物的活化分子数和反应物分子总数(即反应浓度)又成正比.所以当增加反应物的浓度时单位体积内的活化分子数也必然相应地增多,从而增加了单位时间内反应物分子间的有效碰撞次数,导致反应速度加快.
2.温度对化学反应速率的影响
温度是影响化学反应速率的重要因素之一,温度升高往往会加速反应.根据实验结果可以发现温度升高10℃,化学反应的速度一般可增加到2~4倍.这是一条近似的规律.
温度升高使化学反应加快的原因可以从两个方面理解.一方面,温度升高时,分子热运动加快,单位时间内分子间的有效碰撞次数增加,使反应速率加快.但是,这不是主要原因,因为根据气体分子运动论的计算,温度每升高10℃,碰撞次数仅增加2%左右,实际上反应速率要增加2~4倍,比2%大得多.所以更主要的原因是因为温度的升高使一些能量较低的分子获得了能量从而成为活化分子,增加了反应物中活化分子数,大大地加快了反应的速度.
3.催化剂对化学反应速度的影响
在化学反应中,能显著改变化学反应速率而本身在反应前后其组成、数量和化学性质保持不变的物质叫催化剂.凡能加快反应速率的叫正催化剂;能减慢反应速率的叫负催化剂.通常所说的催化剂一般是指正催化剂,常常把负催化剂叫抑制剂.催化剂改变化学反应速率的作用叫催化作用.
催化剂能显著地加快反应速率,是由于它参与了变化过程,与反应物之间形成了一种势能较低且不稳定的中间产物,改变了反应的历程,使反应的活化能显著降低,增加了活化分子百分数,从而使活化分子数迅速提增加,反应速率也极大地增大了.如图2-4所示.
催化剂只能改变反应的历程,增大反应速率,不能使不发生反应的物质间起反应,不能改变反应体系的始态和终态,它只是同等程度地降低了正、逆反应的活化能,即同等程度地改变了正、逆反应的反应速率,因此它不能改变平衡状态.
催化剂具有特殊的选择性,不同反应要求不同的催化剂,如氢氧化合生成水的反应可用钯粉作催化剂,而由SO2制取SO3的过程需要V2O5作催化剂.

1年前

5
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 17 q. 0.280 s. - webmaster@yulucn.com