第二章化学反应的一服原理 2 的。体系分子总数增大，则活化分子数也增大，反应速率加快。 活化能分子数=反应物分子数×活化分子百分数 2.温度对反应速率的影响 温度的 升高可提高反应速率， 一般每升高10K,可使反应速率增大2-4倍。如常温下H和 O:几乎看不到有反应发生，而在D873水时，则反应迅速进行， 发生爆炸。 温度的升高不仅使碰撞次数加大(2%左右10K),更主要的是提高了分子的普遍能量，从 而提高了活化能分子百分数（见图，图形右移），使活化能分子总数增大，反应速率加快。反 映在质量作用定律中，温度升高使k增大。 阿仑尼乌斯提出了k与T的定量关系式： k=koe-EalRT 取对数nk=-+h RT ko指反应的特定常数。在T变化范围不大时Ea可看作一常数。此为一直线方程，以1k对于 作图可得一直线，斜率为一EaR,截距为nko,实验中即根据此法求出反应的Ea 通过阿累尼乌斯公式的计算和 图，可有如下结论： <I>Ea越大直线越陡立，Ea越小直线越平缓 <2>Ea不同的两个反应，升高相同温度时，Ea越大的反应，lnk增加的越大（倍数大）。Ea 较小的反应则增加的较少。反之在降低同样的温度时，E大的反应，lnk降低得越多。即 Ea越大的反应，受温度的影响越大。 <3>对于一给定的反应，低温区 ,T对nk的影响较大；高温区，T对lnk的影响较小。因此 在温度已经较高的情况下，不宜再靠升温的方法来提高反应速率。 注意：升高温度同样可以提高正逆两个方向的反应速率。 3、催化剂对反应速率的影响 用升高温度的方法提高反应速率，有一定的局限性。比如会增加耗能：需要高温高压设 备：同时也会使副反应加速：使放热反应进行的程度降低等 。而使用催化剂则无此弊端， 而 1增加反应速率的作用非常明显。比如：用Au做催化剂催化HⅢ(g)的分解，可使反应速率增 加一亿多倍。 催化机理：加入催化剂K后，生成了新的过渡态AK+B,改变了反应历程，降低了反应 的Ea,从而加速反应。 AB+K 历程 催化剂的特点： <1>催化剂可参与反应，改变反应历程和速率，但反应前后，其组成和质量不变。 <2>只缩短达平衡的时间，不改变平衡状态，即不能推动或阻止反应的进行，不改变平衡时 反应物的转化率。不改变反应方向，不改变反应的热效应。 第二章 化学反应的一般原理 22 的。体系分子总数增大，则活化分子数也增大，反应速率加快。 活化能分子数=反应物分子数×活化分子百分数 2．温度对反应速率的影响 温度的升高可提高反应速率，一般每升高 10K,可使反应速率增大 2-4 倍。如常温下 H2 和 O2 几乎看不到有反应发生，而在 T>873K 时，则反应迅速进行，发生爆炸。 温度的升高不仅使碰撞次数加大（2%左右/10K），更主要的是提高了分子的普遍能量，从 而提高了活化能分子百分数（见图，图形右移），使活化能分子总数增大，反应速率加快。反 映在质量作用定律中，温度升高使 k 增大。 阿仑尼乌斯提出了 k 与 T 的定量关系式： Ea RT k k e / 0 − = 取对数 lnk= 0 ln k RT Ea − + k0 指反应的特定常数。在 T 变化范围不大时 Ea 可看作一常数。此为一直线方程，以 lnk 对 T 1 作图可得一直线，斜率为－Ea/R，截距为 lnk0，实验中即根据此法求出反应的 Ea。 通过阿累尼乌斯公式的计算和作图，可有如下结论： <1>Ea 越大直线越陡立，Ea 越小直线越平缓 <2>Ea 不同的两个反应，升高相同温度时，Ea 越大的反应，lnk 增加的越大（倍数大）。Ea 较小的反应则增加的较少。反之在降低同样的温度时，Ea 大的反应，lnk 降低得越多。即 Ea 越大的反应，受温度的影响越大。 <3>对于一给定的反应，低温区，T 对 lnk 的影响较大；高温区，T 对 lnk 的影响较小。因此 在温度已经较高的情况下，不宜再靠升温的方法来提高反应速率。 注意：升高温度同样可以提高正逆两个方向的反应速率。 3、催化剂对反应速率的影响 用升高温度的方法提高反应速率，有一定的局限性。比如会增加耗能；需要高温高压设 备；同时也会使副反应加速；使放热反应进行的程度降低等。而使用催化剂则无此弊端，而 且增加反应速率的作用非常明显。比如：用 Au 做催化剂催化 HI(g)的分解，可使反应速率增 加一亿多倍。 催化机理：加入催化剂 K 后，生成了新的过渡态 AK+B，改变了反应历程，降低了反应 的 Ea,从而加速反应。 催化剂的特点： <1>催化剂可参与反应，改变反应历程和速率，但反应前后，其组成和质量不变。 <2>只缩短达平衡的时间，不改变平衡状态，即不能推动或阻止反应的进行，不改变平衡时 反应物的转化率。不改变反应方向，不改变反应的热效应