高中化学选修4化学反应速率
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2024-07-24 广告
化学反应速率就是化学反应进行的快慢程度(平均反应速率)，用单位时间内反应物或生成物的物质的量来表示。在容积不变的反应容器中，通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
一、定义
定义:r=dζ/Vdt，r=dc/νdt v=△c/△t
单位:mol/(L·s)或mol/(L·min)或mol/(L·h)
影响化学反应速率的因素:主要因素:反应物本身的性质，外界因素:温度，浓度，压强，催化剂，光，激光，反应物颗粒大小，反应物之间的接触面积和反应物状态。
另外，x射线，γ射线，固体物质的表面积与反应物的接触面积，反应物的浓度也会影响化学反应速率。
表示方法:用单位时间内反应物或生成物的物质的量，浓度的变化来表示。在容积不变的反应容器里，通常用单位时间内反应物物质的量的变化或生成物物质的量的变化来表示。不管用哪种物质表示，均为正值。
二、计算公式
化学反应的计算公式:
对于下列反应:
mA+nB=pC+qD
①有v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q
v(A):v(B):v(C):v(D)
=Δn(A):Δn(B):Δn(C):Δn(D)
=△C(A) / △t:△C(B) / △t:△C(C) / △t:△C(D) / △t
把上式的△t约掉
有△C:(A):△C(B):△C(C):△C(D)=m:n:p:q
②有v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q，容器体积为V，
v(A):v(B):v(C):v(D)
=Δn(A)/ V△t:Δn(B) / V△t:Δn(C) / V△t:Δn(D) / V△t
以上注意是△C，反应前的C和反应后的C并不适用
对于没有达到化学平衡状态的可逆反应:
v(正)≠v(逆)
还可以用:v(A) / m=v(B) /n=v(C) /p=v(D) /q
本式用于确定化学计量数，比较反应的快慢，非常实用。
三、影响因素
1、内因
化学键的强弱与化学反应速率的关系。例如:在相同条件下，氟气与氢气在暗处就能发生爆炸(反应速率非常大);氯气与氢气在光照条件下会发生爆炸(反应速率大);溴气与氢气在加热条件下才能反应(反应速率较大);碘蒸气与氢气在较高温度时才能发生反应，同时生成的碘化氢又分解(反应速率较小)。这与反应物X-X键及生成物H-X键的相对强度大小密切相关。2、外因
1）压强条件
对于有气体参与的化学反应，其他条件不变时(除体积)，增大压强，即体积减小，反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增多，单位时间内有效碰撞次数增多，反应速率加快;反之则减小。若体积不变，加压(加入不参加此化学反应的气体)反应速率就不变。因为浓度不变，单位体积内活化分子数就不变。但在体积不变的情况下，加入反应物，同样是加压，增加反应物浓度，速率也会增加。若体积可变，恒压(加入不参加此化学反应的气体)反应速率就减小。因为体积增大，反应物的物质的量不变，反应物的浓度减小，单位体积内活化分子数就减小。
2）温度条件
只要升高温度，反应物分子获得能量，使一部分原来能量较低分子变成活化分子，增加了活化分子的百分数，使得有效碰撞次数增多，故反应速率加大(主要原因)。当然，由于温度升高，使分子运动速率加快，单位时间内反应物分子碰撞次数增多反应也会相应加快(次要原因)。
3）催化剂
使用正催化剂能够降低反应所需的能量，使更多的反应物分子成为活化分子，大大提高了单位体积内反应物分子的百分数，从而成千上万倍地增大了反应物速率.负催化剂则反之。催化剂只能改变化学反应速率，却改不了化学反应平衡。
4）条件浓度
当其它条件一致下，增加反应物浓度就增加了单位体积的活化分子的数目，从而增加有效碰撞，反应速率增加，但活化分子百分数是不变的。
5）其他因素
增大一定量固体的表面积(如粉碎)，可增大反应速率，光照一般也可增大某些反应的速率;此外，超声波、电磁波、溶剂等对反应速率也有影响。
这句话是指增加一种反应物的浓度，另一种反应物的转化率增大，
但对于大多数有固体，气体同时参加的反应，则不然
例如此题：
该反应的反应物B与产物C都是气体，而A是固体，
在某个密闭容器内，固体是没有浓度的，
所以，增大A的物质的量，也无法增大A的浓度
因此B的转化率不变
