活化能,活化分子
化学反应的活化能和反应速率
化学反应的活化能和反应速率一、化学反应的活化能1.定义：活化能是指在化学反应中，使反应物分子转变为活化分子所需提供的最小能量。
2.意义：活化能的大小反映了化学反应的难易程度。
活化能越低，反应越容易进行；活化能越高，反应越困难进行。
3.影响因素：（1）反应物分子的结构：分子结构越稳定，活化能越高；（2）反应物分子的组成：分子组成越复杂，活化能越高；（3）温度：温度越高，活化能越低。
二、化学反应的反应速率1.定义：反应速率是指在单位时间内，反应物浓度或生成物浓度的变化量。
2.表示方法：通常用反应物浓度或生成物浓度的变化量除以时间来表示，单位为mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1。
3.影响因素：（1）反应物浓度：反应物浓度越大，反应速率越快；（2）温度：温度越高，反应速率越快；（3）催化剂：催化剂能降低反应的活化能，从而提高反应速率；（4）表面积：固体反应物的表面积越大，反应速率越快；（5）压强：对于有气体参与的反应，压强越大，反应速率越快。
4.反应速率方程：反应速率方程是描述反应速率与反应物浓度之间关系的一个数学表达式，通常用速率常数k表示。
三、活化能与反应速率的关系1.活化能与反应速率成反比：活化能越低，反应速率越快；活化能越高，反应速率越慢。
2.活化能与反应速率的关系曲线：活化能与反应速率之间的关系可以通过Arrhenius方程进行描述，绘制出活化能与反应速率的关系曲线。
四、实际应用1.工业生产：了解活化能和反应速率的关系，可以优化工业生产过程，提高生产效率。
2.药物设计：研究活化能和反应速率，有助于设计新型药物，提高药物的疗效。
3.催化技术：研究活化能和反应速率，可以开发新型催化剂，提高反应速率，降低能源消耗。
4.环境保护：了解活化能和反应速率，有助于研究环境污染物的治理技术，保护生态环境。
习题及方法：1.习题：某化学反应的活化能是200 kJ·mol^-1，若反应物的初始浓度为1 mol·L^-1，求在25℃下，该反应的反应速率。
《化学反应原理》知识点大全
《化学反应原理》知识点大全第一章、化学反应与能量考点1：吸热反应与放热反应1、吸热反应与放热反应的区别特别注意：反应是吸热还是放热与反应的条件没有必然的联系，而决定于反应物和生成物具有的总能量(或焓)的相对大小。
2、常见的放热反应①一切燃烧反应;②活泼金属与酸或水的反应;③酸碱中和反应;④铝热反应;⑤大多数化合反应(但有些化合反应是吸热反应，如：N2+O2=2NO，CO2+C=2CO等均为吸热反应)。
3、常见的吸热反应①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应;②大多数分解反应是吸热反应③等也是吸热反应;④水解反应考点2：反应热计算的依据1.根据热化学方程式计算反应热与反应物各物质的物质的量成正比。
2.根据反应物和生成物的总能量计算ΔH=E生成物-E反应物。
3.根据键能计算ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和。
4.根据盖斯定律计算化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关，而与反应的途径无关。
即如果一个反应可以分步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的。
温馨提示：①盖斯定律的主要用途是用已知反应的反应热来推知相关反应的反应热。
②热化学方程式之间的“+”“-”等数学运算，对应ΔH也进行“+”“-”等数学计算。
5.根据物质燃烧放热数值计算：Q(放)=n(可燃物)×|ΔH|。
第二章、化学反应速率与化学平衡考点1：化学反应速率1、化学反应速率的表示方法___________。
化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度和生成物浓度的变化来表示。
表达式：___________ 。
其常用的单位是__________ 、或__________ 。
2、影响化学反应速率的因素1)内因(主要因素)反应物本身的性质。
2)外因(其他条件不变，只改变一个条件)3、理论解释——有效碰撞理论(1)活化分子、活化能、有效碰撞①活化分子：能够发生有效碰撞的分子。
②活化能：如图图中：E1为正反应的活化能，使用催化剂时的活化能为E3，反应热为E1-E2。
【知识解析】活化能
活化能1 基元反应与反应历程基元反应：一个化学反应往往经过多个反应步骤才能实现，每一步反应都称为基元反应。
反应历程：与某化学反应有关的一组基元反应反映了该反应的反应历程，反应历程又称反应机理。
自由基：像上述反应历程中的I·一样，带有单电子的原子或原子团叫自由基，如O·自由基。
2 有效碰撞与活化能（1）碰撞和有效碰撞碰撞特点①碰撞次数非常巨大；②不是每次碰撞都能发生化学反应有效碰撞概念能够发生化学反应的碰撞发生有效碰撞的条件①反应物分子必须具有一定的能量；②有合适的碰撞取向。
如反应2HI===H2＋I2中分子碰撞示意图如图2－1－2所示：图2－1－2有效碰撞的实质有效碰撞能使化学键断裂，自由基可以重新组合形成新的化学键，从而发生化学反应（2）活化分子和活化能活化分子发生有效碰撞的分子必须具有足够的能量，这种能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子活化能活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，叫做反应的活化能活化能与反应热E1——活化能E2——活化分子变成生成物分子放出的能量E1－E2——反应热（即ΔH）活化能与化学反应速率的关系在一定条件下，活化分子所占的百分数是固定不变的。
活化分子所占的百分数越大，单位体积内活化分子数越多，单位时间内有效碰撞的次数越多，化学反应速率越大。
可简略表示：活化能降低→普通分子变成活化分子→活化分子百分数增大→单位时间内有效碰撞的次数增多→化学反应速率增大3 运用有效碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响（1）运用有效碰撞理论解释浓度对化学反应速率的影响其他条件不变时，对某一反应来说，活化分子在反应物分子中所占的百分数是一定的，增大反应物浓度→单位体积内活化分子的数目增多→单位时间内有效碰撞次数增多→化学反应速率增大。
（2）运用有效碰撞理论解释温度对化学反应速率的影响其他条件不变时，升高温度，反应物分子的能量增加，使一部分原来能量较低的分子变成活化分子（如图2－1－4所示）→活化分子百分数增加→单位时间内有效碰撞次数增多→反应速率增大。
影响化学反应速率的因素
取向不好
好球！有效投篮
有效碰撞： 能够发生化学反应的碰撞。 活化分子：有可能发生有效碰撞的分子。 活化能: 活化分子所多出普通分子的那部分能量E1。 活化能和反应速率的关系: 活化能越低，单位体积内活化分子数越多，化 学反应速率就会越快。
化学反应的本质: 旧键的断裂和新键的生成
如何实现?
在反应 aA (g)+bB (g) cC (g)+dD (g) 中 若a+b＞c+d，则 正反应方向为气体体积缩小方向， 逆反应方向为体积扩大方向 v V正 v 增大压强 V 逆 V逆
V正
v
t
V正
减小压强
V逆
P
t
速率－压强图
⑹、对于气体反应体系，有以下几种情况： ①、温度恒定，增大压强 → 气体体积减小 → 气体浓度增大 → 反应速率增大 ②、体积恒定，充入反应物 → 气体浓度增 大→气体压强增大 → 反应速率增大 ③、在反应体系中充入与反应无关的气体： ⅰ、容积不变时，气体总压增大，但各气体 分压不变，体积不变，气体浓度不变，化学 反应速率不变 ⅱ、压强不变时，充入与反应无关的气体， 气体体积增大，各反应物质浓度减小，反应 速率减小（相当于压强减小的变化）
试剂种类 及用量 实验温度
出现浑浊时间
热水
冷水（室温）
快
慢
结论
温度高的一组首先出现浑浊
结 论
其它条件相同时，升高温度，反 应速率加快；反之，降低温度
，反应速率减慢。
温度对反应速率的影响
T
普通分子变成 活化分子
活%
n活
有效碰撞
V
结论：当其它条件不变时， 升高温度反应速率增大； 降低温度反应速率减小。
生化.—酶
乳酸脱氢酶(LDH1～ LDH5)
H H H M LDH2 (H3M) H H M M LDH3 (H2M2) H M M M LDH4 (HM3) M M M M LDH5 (M4)
乳酸脱氢酶的同工酶
3.临床意义
(1)在代谢调节上起着 重要的作用。 (2)用于解释发育过程 中阶段特有的代谢特 征。 (3)同工酶谱的改变有 助于对疾病的诊断。 (4)同工酶可以作为遗 传标志，用于遗传分 析研究。
酶的诱导契合动画
(三)邻近效应与定向排列
酶必须与底物靠近并方向正确才能发生反应。
(四)多元催化
酶是两性电解质， 具有酸、碱双重性质。 有利于酶与底物结合， 提高催化效率。
(五)表面效应
活性中心位于酶分子表面，有利于酶与底物 的接触。
第二节 酶催化作用的特点
(The Characteristic of Enzyme-Catalyzed Reaction)
(一)米－曼氏方程式
1. 酶促反应模式——中间产物学说
E+S
k1
k2
ES
k3
E+P
中间产物
※1913年Michaelis和Menten提出反应速度与底
物浓度关系的数学方程式，即米－曼氏方程 式，简称米氏方程式(Michaelis equation)。
2. 米－曼氏方程式
[S]：底物浓度
Ｖ＝ ──[S] K +
7.小分子有机化合物的作用
反应中起运载体作用，传递电子、质子或其他基团。
Ｂ族维生素与辅酶或辅基的关系
维生素 维生素B1 (硫胺素) 维生素B2 (核黄素) 维生素PP (尼克酰胺) 辅酶或辅基 焦磷酸硫胺素(TPP) 黄素单核苷酸(FMN) 黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD) 转移的基团 醛基 氢原子(质子) 氢原子(质子)
4.第四章 化学反应速率-思考题解答2011
第四章 化学反应速率 思考题试答 2011.10.06.1．区别以下概念：(1) 反应级数和反应分子数 (2) 元反应和复合反应(3) 活化分子和活化能 (4) 反应速率方程和反应速率常数答：(1) 反应级数：反应速率方程中反应物浓度相的指数之和。
反应分子数：元反应中参加反应的微粒(分子、原子、离子、自由基等)的数目。
反应级数和反应分子数是不同的概念。
反应级数是指速率方程中浓度项的幂指数之和，其数值可能是整数、分数或零；反应分子数是对元反应而言的，其数值只可能是1、2、3。
(2) 元反应：反应物的微粒(分子、原子、离子或自由基)间直接碰撞而一步实现的化学反应。
复合反应：要经过若干个步骤，即若干个元反应才能完成的反应。
元反应的反应速率与反应物浓度之间的定量关系可用质量作用定律表示，可以根据化学方程式直接写出；复合反应的反应速率则要根据组成该反应的控速步骤导出，不能直接按化学反应方程式写出。
(3) 活化分子：能够发生有效碰撞的分子。
活化能：活化分子具有的平均能量与反应物分子的平均能量之差。
反应的活化能越小，活化分子就越多；反之，活化能越大，活化分子就越少。
(4) 反应速率方程：表明反应物浓度与反应速率之间定量关系的数学表达式反应速率常数：反应速率方程中的常数k 。
k 等于反应物都处于单位浓度时的反应速率。
2．为什么反应速率通常随时间的增加而减慢？答：因为反应物的浓度在不断减少。
根据v ＝k A Bm n c c ⋅，c A 和c B 的减少将导致v 变慢。
3．反应物分子发生碰撞时，要符合什么条件才能发生有效碰撞？答：两个条件：① 反应物分子要有足够高的能量；② 碰撞的方位要合适。
4．气态反应物的分压变化对反应速率有什么影响？答：气态反应物的分压变化对反应速率的影响和浓度对反应速率的影响有完全相同的形式。
对气态反应物而言，有pV ＝nRT ，即c ＝n V ＝p RT 。
定温下，v ＝k A Bmn c c ⋅＝k m A p RT ⎛⎞⎜⎟⎝⎠n B p RT ⎛⎞⎜⎟⎝⎠＝k ′m A p n B p 只不过速率系数不同而已。
化学反应的活化能和反应热力学
化学反应的活化能和反应热力学化学反应的活化能：1.定义：活化能是指在化学反应中，使反应物分子变成活化分子所需提供的最低能量。
2.意义：活化能的大小反映了反应进行的难易程度。
活化能越低，反应越容易进行；活化能越高，反应越困难进行。
3.影响因素：–反应物分子的结构：分子结构越稳定，活化能越高；–温度：温度越高，分子的平均动能越大，活化能相对较低；–催化剂：催化剂可以提供新的反应路径，降低活化能。
反应热力学：1.定义：反应热力学是研究化学反应中能量变化的科学，主要包括反应热、反应焓变、自由能变等。
2.基本概念：–反应热：化学反应过程中放出或吸收的热量，可以是放热反应或吸热反应。
–反应焓变：反应物到产物过程中焓的变化，用ΔH表示。
–自由能变：反应物到产物过程中自由能的变化，用ΔG表示。
3.热力学定律：–热力学第一定律：能量守恒定律，反应过程中能量不能创造也不能消失，只能从一种形式转化为另一种形式。
–热力学第二定律：熵增原理，孤立系统的熵总是增加，反应自发进行的方向是熵增的方向。
4.反应进行的方向：–ΔG < 0：反应自发进行；–ΔG = 0：系统达到平衡状态；–ΔG > 0：反应非自发进行。
5.吉布斯自由能：–定义：吉布斯自由能（G）是系统在恒温恒压条件下进行非体积功的能力的度量。
–公式：ΔG = ΔH - TΔS，其中ΔH为焓变，T为温度，ΔS为熵变。
6.化学平衡：–定义：在封闭系统中，正反应速率和逆反应速率相等，各种物质的浓度保持不变的状态。
–平衡常数：表示化学平衡状态的数学表达式，用K表示。
以上是关于化学反应的活化能和反应热力学的知识点介绍，希望对您有所帮助。
习题及方法：1.习题：某化学反应的活化能为50 kJ/mol，若要使该反应速率提高10倍，活化能需要降低到多少？方法：根据阿伦尼乌斯方程：k = A * e(-Ea/RT)，其中k为反应速率常数，A为前因子，Ea为活化能，R为气体常数，T为温度。
6化学反应的速率 化学平衡
化学反应的速率 化学平衡※ 简介有效碰撞、活化分子、活化分子百分数、活化能等概念分子要起反应，必须相互接触碰撞，但并不是每一次都能发生化学反应，能发生化学反应的只是少数能量较高的“活化”分子，“活化”分子所进行的能够发生化学反应的碰撞叫有效碰撞。
活化能是活化分子的平均能量与反应物平均能量之差。
如图所示，图中E 表示活化分子的平均能量；E a 、E a ′分别表示正、逆反应的活化能； E 1、E 2分别表示反应物分子和生成物分子的平均能量。
由图可以看出：正反应的活化能：E a = E – E 1逆反应的活化能：Ea ′= E – E 2若E a < Ea ′，表示正反应放热，逆反应吸热。
一、化学反应速率1．化学反应速率（1）化学反应速率的意义：用来表示化学反应过程进行的快慢。
（2）概念：通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。
（3）表达式：tc v ΔΔ=(A)(A)；单位：mol/(L·min)或mol/(L·s)。
（平均速率） （4）在同一反应中，用不同的物质表示反应速率的数值之比等于它们在化学方程式中的化学计量数之比。
对于同一反应：m A(g)＋n B(g) p C(g)＋q D(g)同一时间：v A ︰v B ︰v C ︰v D ＝Δn A ︰Δn B ︰Δn C ︰Δn D ＝ΔC A ︰ΔC B ︰ΔC C ︰ΔC D ＝m ︰n ︰p ︰q例1、在一定温度、压强下，2L 密闭容器中发生反应A(g)+3B(g)=2C(g)，初始加入A1mol ，B3mol ，经过30s 后，测定A 为0.1mol 。
问：（1）B 、C 各剩余多少？（2）在这段时间内A 、B 、C 的反应速率各是多少？例2、将等物质的量的A和B，混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：C(g)+2D(g)，经过5min时测得D的浓度为0.5mol·L-1，c(A) ︰c(B)=3︰5，C的反应速率是0.1mol·L-1·min –1，A在5min末的浓度是_________，B的平均反应速率为_________，x的值为_______。
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练习： 设NO+CO2
2CO(正反应吸热)
反应速率为v1；N2+3H2
2NH3(正反应
放热)反应速率为v2。对于前述反应，当温
度升高时，v1和v2变化情况为（ ）
√A、同时增大
B、 同时减小
C、 v1减少，v2增大 D、 v1增大，v2减小
练习：在密闭容器里，通入x mol
实验2-3结论：温度高的溶液先出现浑浊
Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O
1、其他条件不变，温度升高，反应速率加快
T↑ →普通分子变为活化分子 →活%↑ → n活↑ →V↑
2、一般说来，温度每升高10℃，速率增加2-4倍。
V×倍数值（t2-t1)/10 = 变化后的反应速率
mL
下列四种情况中最早出现浑浊的是：
（C ）
（1）10℃时0.1 mol /L Na2S2O3和0.1 mol /L H2SO4各 5 mL
（2）10℃时0.1 mol /L Na2S2O3和0.1 mol /L H2SO4 各5 mL，加水
10mL
（3） 20℃ 时0.1 mol /L Na2S2O3和0.1 mol /L H2SO4各 5 mL （4） 20℃ 时0.2mol /L Na2S2O3和0.1 mol /L H2SO4各5 mL，加水10
1、在其他条件不变时，增大反应物浓度，可以 增大反应速率
浓度增大 →单位体积内n总↑ T不变，活%不变
n活增大 →有效碰撞↑ →V↑
二、压强对化学反应速率的影响
【结论】其他条件不变， 压强增大化学反应速率 加快
其
气
气
他
体
体
条
的
体
件
压
积
不
强
变
增
大
减 小
气
反
体
应
浓
速
度
率
增
加
大
快
三、温度对反应速率的影响
量杂质而明显下降，甚至遭到破坏，这种 现象叫催化剂中毒。催化剂中毒会严重影 响反应的顺利进行。工业上为了防止催化 剂中毒，要把原料进行净化除去毒物。
外界条件对化学反应速率的影响（总结）
活化分子浓度
影响因 素
分子总 数
活化分子 百分数
活化分 子总数
（单位体积活 化分子数）
增大浓度 增加 不变 增加
增加
影响化学反应速率的因素 （第二课时）
回顾
一个反应经历的过程
普通 分子
活化 能
活化 分子
合理 取向的
碰撞有效 碰撞新物质 Nhomakorabea能量
第二节 影响化学反应速率的因素
反应 物本 决定 身的 性质
活化 能的 大小
单位
决定 体积 内活
化分
子的 多少
决定
单位 时间 内有 效碰 撞次 数的
决定
化学 反应 速率 的快 慢
活化能 能 量
E1
反应物
加了催化剂
没加催 化剂
活化分子
活化分子 变成生成 物分子放 出的能量
E2
反应热 生成物 反应过程
注意事项
1）同一催化剂能同等程度的改变化学反应的 速率。
2）催化剂只能改变反应速率，不能将不反应 变成反应
3）催化剂有一定的选择性和活化温度： 4）催化剂中毒：催化剂的活性往往因接触少
H2和y molＩ2(ｇ)，改变下列条件， 反应速率将如何改变?
(1)升高温度
；
(2)加入催化剂 ；
(3)充入更多的H2 ； (4)扩大容器的体积 ；
(5)容器容积不变，通入氖气 。
练习：
硫代硫酸钠（ Na2S2O3）与稀硫酸发生如下反 应：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O
增大压强 不变 不变 不变
增加
升高温度 不变 增加 增加
增加
正催化剂 不变 增加 增加
增加
练习：对于在溶液间进行的反应，对反应 速率影响最小的因素是（ ）
A、温度 B、浓度 √C、压强 D、催化剂
练习：下列条件的变化，是因为降低反应所 需的能量而增加单位体积内的反应物活化分 子百分数致使反应速率加快的是（ ） A、增大浓度 B、增大压强
多少
内因
外因
不同化学反应 决定于 反应物性质
同一化学反应 决定于 反应条件
内因：反应物本身的性质 外因：浓度、温度、压强、催化剂等
一、浓度对反应速率的影响
实验2-2结论：浓度大的H2C2O4溶液先褪色
2KMnO4 + 5H2C2O4 +3H2SO4=K2SO4 +2MnSO4 +10CO2↑+8H2O
四、催化剂对化学反应速率的影响
催化剂： 能改变化学反应速率而自身的化学组 成和质量在反应前后保持不变
正催化剂 加快化学反应速率
催
化
注：不说明指正催化剂
剂
负催化剂 减慢化学反应速率
• 使用催化剂，能够降低反应所需的能量，这样会 使更多的反应物的分子成为活化分子，大大增加 单位体积内反应物分子中活化分子所占的百分数。 因而使反应速率加快。