hello

大家好我是小朱

最近很多人想让我做一份选修一这部分的笔记

那我能置之不理吗，今天它终于来了（其实就是不想脱粉的屑

做了好长时间的说

一、化学反应速率

1、化学反应速率可以用单位时间、单位体积内反应物或生成物的物质的量的变化来表示。

如果体积是恒定的，通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。

υ=△c/△t

注意：1mol/(L·s)=60mol/(L·min)

2、同一反应用不同的物质表示出来的化学反应速率不一定相等。

对于mA+nB=pC+qD，每种物质的反应速率与系数的比值相等。

υ(A)/m=υ(B)/n=υ(C)/p=υ(D)/q

【例】在体积为2L且恒定的密闭容器中发生反应N2+3H2⇌2NH3，N2开始时的物质的量为3mol，5min后变为2mol，求5min内生成NH3的平均反应速率。

解：反应掉的N2的物质的量为n(N2)=3mol-2mol=1mol

N2的浓度变化量为△c(N2)=1mol/2L=0.5mol/L

N2的消耗速率为υ(N2)=△c(N2)/△t= (0.5mol/L)/5min=0.1mol/(L·min)

又因为υ(N2)/1=υ(NH3)/2

υ(NH3) =2υ(N2)= 0.2mol/(L·min)

 

二、影响化学反应速率的因素

1、不同反应的反应速率有快有慢，首先主要是由反应物的组成、结构、性质等决定的。

2、对于同一反应，提高温度、使用加快反应的催化剂、提高反应物的浓度、扩大反应物之间的接触面积等，都可以加快反应速率。

注意：提高反应物气体的压强，必须造成浓度提高，反应速率才会加快。

3、其它很多向体系输入能量的方法，也可以加快反应速率。

如采用光、放射线、超声波、电弧、磁场等作用和研磨等都可能会加快反应速率。

4、反应速率的快慢，可以进行定性研究，也可以进行定量研究。

比如Zn与稀硫酸的反应，可以通过测定一定时间内生成氢气的体积，换算出硫酸的消耗速率。

【例】若稀硫酸的体积为40mL，反应前后溶液的体积不变，5min生成了常温常压下的50mL氢气，求硫酸的反应速率。

解：利用PV=nRT，氢气在标准状况下的体积为

V(H2)=50mL×273.15/298.15

=45.8mL

氢气在物质的量为

n(H2)= 45.8mL/22400mL

=0.002mol

消耗的稀硫酸的物质的量为0.002mol

稀硫酸的反应速率为

物质的量为0.002mol

υ=0.002mol/(0.04L×5min)

=0.01mol/(L·min)

 

三、活化能

1、基元反应：

（1）定义：化学反应发生时，反应物分子一步直接转化为生成物的反应称为基元反应，也叫做元反应。如：CO+NO2=CO2+NO

在温度高于225℃时，CO和NO2通过碰撞，一步就转化为CO2和NO。

（2）复杂反应

由多个基元反应组成的化学反应叫做复杂反应。

绝大多数化学反应的历程表明，反应物要经历若干步骤（基元反应）才能转变为产物，这一类反应都是复杂反应。

如2HI=H2+I2，该反应并不是两个HI分子通过碰撞，一步就转化为H2和I2。而是通过两步反应完成：

2HI=H2+2I·

2I·=I2

（3）反应历程

指化学反应中的反应物转化为最终产物通过的途径。可以用先后发生的基元反应来描述。

2、有效碰撞

（1）基元反应发生的先决条件是反应物分子、原子、离子之间必须发生碰撞。

（2）每一次碰撞并不是都有效，不一定都会发生反应。

（3）有效碰撞：能够发生反应的碰撞。

发生有效碰撞需要两个条件：反应物分子具有一定的能量，碰撞时还要有合适的取向。

（4）活化分子：在反应过程中具有足够的能量、能发生有效碰撞的分子，叫做活化分子。

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。

下图表示了反应物的能量、生成物的能量、活化分子的能量在反应过程的关系。

（5）用活化分子和有效碰撞解释浓度和温度对反应速率改变的影响

在一定条件下，活化分子的百分数是一定的。

当反应物浓度增加时，单位体积内的活化分子数会增加，单位时间内有效碰撞的次数增加，化学反应速率增大。

当升高温度时，反应物分子的增加，使一部分分子变为活化分子，增加了活化分子的百分数，也会使单位时间内有效碰撞的次数增加，化学反应速率增大。

（6）用活化分子和有效碰撞解释催化剂对反应速率改变的影响

催化剂通过改变反应历程，改变反应的活化能。

例如A+B=催化剂=C+D，实际反应历程可能是：

A+B+催化剂=中间产物+X（催化剂的产物）

中间产物+X（催化剂的产物）=C+D+催化剂

如下图，如果催化剂降低了反应历程中的活化能，就能使更多的反应物分子成为活化分子，增大了单位体积的活化分子数，反应速率就会加快。