一、化学反应速率
1.含义:
2.计算公式及单位:
注意:
①与化学计量数的关系
②一般指平均速率
③不同物质表示的反应速率,数值不同,意义相同
④固体或纯液体的浓度视为常数
3.速率大小比较
定性比较:观察明显的实验现象、看图像斜率等
定量比较:计算
4.影响化学反应速率的因素
内因
外因:
当其他条件不变时,升高温度,反应速率加快;反之,反应速率减慢
当其他条件不变时,使用适当的催化剂,较大程度地增大化学反应速率。
当其他条件不变时,增大反应物的浓度,反应速率加快;反之,反应速率减慢。
当其他条件不变时,对于有气体参加的反应,增大压强(减少容器的容积)相当于增大反应浓度,反应速率加快;减小压强(增大容器的容积)相当于减小反应浓度,反应速率减慢。
惰性气体对反应速率的影响:恒温恒容通入惰性气体,总压增大,反应物浓度不变,反应速率不变;恒温恒压通入惰性气体,总体积增大,反应物浓度减小,反应速率减小
5.化学反应速率的测定
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
可以测定:
①单位时间内收集氢气的体积;
②收集相同体积氢气所需要的时间;
③用pH计测相同时间内pH变化,即Δc(H+);④用传感器测Δc(Zn2+);
⑤测相同时间内Δm(Zn);
⑥相同时间内恒容容器中压强变化;
⑦相同时间内绝热容器中温度变化。
控制变量法研究化学反应速率
Na2S2O3 + H2SO4=Na2SO4 + SO2 ↑+ S↓+ H2O
确定实验变量
控制其他变量(溶液体积要保持一致)
设置对照,排除无关变量
去除无效数据
6.化学反应速率的图像
①速率-时间图像
②物质的量(或浓度)-时间图像
③速率-外因图像
④其他图像
7.化学反应速率的计算
①基于三段式
②基于陌生物理量
③基于速率方程
二、反应历程
1.基元反应:大多数化学反应都是分几步完成的,其中能够一步完成的反应称为基元反应。
2.过渡态的产生:当两个具有足够能量的反应物分子相互接近时,分子中的化学键会发生重排,能量要重新分配,即反应物分子先形成活化中间体,作为反应的中间过渡态。活化中间体能量很高,不稳定,将分解部分形成反应产物。
3.常规过渡态问题
4.反应历程的微观过程
5.机理分析
技巧:各步直接叠加得总反应
6.催化剂与中间体
技巧:
催化剂:先结合,后生成
中间体:先生成,后消耗
7.基元反应与速率方程
对于基元反应aA+bB===gG+hH,其速率方程可写为v=k·cm(A)·cn(B)(其中k称为速率常数,恒温下,k不因反应物浓度的改变而变化),这种关系可以表述为基元反应的化学反应速率与反应物浓度以其化学计量数为指数的幂的乘积成正比。有时称其为质量作用定律。
v=k·cm(A)·cn(B),其中m不一定等于a,n不一定等于b