常见题型:选择题、综合题-速率计算、综合题-影响因素分析
化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。平均速率 v = |Δc|/Δt,单位 mol/(L·s) 或 mol/(L·min)。同一反应中不同物质的速率之比等于化学计量数之比。
【速率影响因素辨析】这是上海等级考高频考点。需从碰撞理论和过渡态理论理解:
浓度影响:浓度增大→单位体积内活化分子数增多→有效碰撞频率增大→速率加快(活化分子百分数不变)。
温度影响:温度升高→分子平均动能增大→活化分子百分数显著增大→有效碰撞频率增大→速率加快。温度对速率的影响远大于浓度的影响(指数关系 vs 幂函数关系)。
催化剂影响:降低反应活化能→活化分子百分数增大→有效碰撞频率增大→速率加快。催化剂参与反应但反应前后质量和化学性质不变。⚠️催化剂不改变ΔH和平衡转化率(只改变速率和达到平衡的时间)。
压强影响(气体反应):增大压强→气体浓度增大(或体积减小)→速率加快。但若反应中有非气体物质,压强对它们无影响。恒容条件下充入惰性气体→各气体分压不变→浓度不变→速率不变。⚠️易错:恒容充惰气不改变浓度!
【速率-平衡综合题】上海等级考常见题型:给出速率曲线和平衡移动的信息,需综合分析。关键区分:速率改变→看浓度/温度/催化剂;平衡移动→看温度/浓度/压强+勒夏特列原理。催化剂只改变速率不改变平衡。
【反应历程与决速步】近年新趋势:给出反应历程(多个基元反应),判断决速步(活化能最大的步骤)。过渡态理论:反应物→过渡态→生成物,活化能越大速率越慢。
碰撞理论:有效碰撞需满足两个条件——①分子具有足够能量(≥活化能Ea);②碰撞取向合适。速率 v = Z·f·p(Z为碰撞频率,f为能量因子=e^(-Ea/RT),p为取向因子)。阿伦尼乌斯公式从实验总结而来,lnk与1/T呈线性关系,斜率为 -Ea/R。