反应速率:影响因素与图像
LearnUp
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来自 LearnUp 教学团队的指南,发布于 BrainBuzz。
反应速率是反应物转化为产物的快慢。四样东西改变它——浓度、温度、表面积与催化剂——碰撞理论解释其原因。速率图像讲出整个过程:起初陡峭,随反应物耗尽而趋于平缓。
关键信息
| 课题 | 反应速率 |
| 加快 | ↑浓度、↑温度、↑表面积、催化剂 |
| 原因 | 碰撞更频繁/更剧烈 |
| 图像 | 起初陡峭、随后平缓 |
改变速率的因素
反应在以下情况加快:更高浓度(气体则为压强)、更高温度、更大固体表面积,以及加入催化剂。每一项都是标准考查变量,题目常要你只改其一、其余不变。
为何——碰撞理论
粒子必须相撞、且撞得够猛才会反应。更高浓度或更小颗粒意味着更频繁的碰撞;更高温度意味着碰撞更频繁也更剧烈,故更多碰撞成功。催化剂提供一条所需能量更低的捷径,加快反应而自身不被消耗。
读懂速率图像
以生成的产物(或消耗的反应物)对时间作图,得到的曲线起初最陡——浓度最高时——并随反应物耗尽而逐渐趋于平缓。曲线斜率即速率。更快的反应起始斜率更陡、更早到达平台;平台高度显示生成的总量。
比较实验
两条曲线画在一起时,比较两点:哪条起始更陡(更快的反应),以及各自在何处趋于平缓(产物的量)。两个反应可能在相同高度收尾却速度不同,或因反应物量不同而在不同高度收尾。
常见问题
哪些因素影响反应速率?
浓度(气体则为压强)、温度、固体的表面积,以及是否有催化剂。
温度为何加快反应?
更高温度让粒子碰撞更频繁、能量更大,从而更大比例的碰撞成功。
如何读速率图像?
以产物或反应物对时间作图:斜率即速率。曲线起初最陡,随反应物耗尽而趋于平缓。
催化剂的作用是什么?
它提供所需能量更低的反应路径,加快反应而自身不被消耗。