化学反应速率
化学反应速率
2. 化学反应速率的表示方法
表示方法： 表示方法： 对于化学反应来说,当体系为气态或溶液时 当体系为气态或溶液 对于化学反应来说 当体系为气态或溶液时, 化学反应速率用单位时间内反应物或生成物浓度 的变化来表示。在容积不变的反应器中， 的变化来表示。在容积不变的反应器中，通常是 用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的 增加来表示。 增加来表示。 △c △n/V 数学表达式： 数学表达式：v = ——— = ——— △t △t 单位： 单位：mol/(L •min ) mol/(L • s)
在容积不变的反应器中： 在容积不变的反应器中： 各物质的化学计量数之比＝ 各物质的化学计量数之比＝ 化学反应速率之比＝ 化学反应速率之比＝ 发生变化的物质的量浓度之比＝ 发生变化的物质的量浓度之比＝ 发生变化的物质的量之比
的反应， 甲、乙两个容器内都在进行A→B的反应，甲中每分钟减 乙两个容器内都在进行 的反应 少4 mol A，乙中每分钟减少 mol A，则两容器中的反应速 ，乙中每分钟减少2 ， 率( ) A．甲快 ． 答案 D B．乙快 ． C．相等 ． D．无法确定 ．
(4)一个化学反应涉及反应物生成物多种物 一个化学反应涉及反应物生成物多种物 质时，表示化学反应速率时必须指明用哪 质时，表示化学反应速率时必须指明用哪 种物质做标准。 种物质做标准。 如对于任意一个反应， 如对于任意一个反应， mA + nB = pY + qZ △c(A) vA = ——— △t △c(Y) vY = ——— △t △c(B) vB = ——— △t △c(Z) vZ = ——— △t
观察 思考
实验2-1中可根据哪些相关的变 实验 中可根据哪些相关的变 化来测定该反应的反应速率？ 化来测定该反应的反应速率？
化学中的反应速率
化学中的反应速率是一个重要的概念。
它指的是化学反应中物质消耗或生成的速度。
反应速率是由反应物浓度、温度、催化剂等因素决定的。
它是化学反应过程中的重要性质之一。
一、什么是反应速率？反应速率是指单位时间内反应物消耗或生成的量。
通常表示为几何均值速度，也可以表示为微积分形式。
在化学反应中，反应速率通常通过反应物的消耗来定义。
例如，对于简单的反应A+B→C，反应速率通常表示为-R = d[A]/dt = d[B]/dt = d[C]/dt其中R是反应速率，d[A]、d[B]和d[C]是单位时间内A、B和C的消耗量，dt是时间间隔。
反应速率通常表示为摩尔/秒或摩尔/立方米/秒等单位。
二、影响反应速率的因素反应速率受许多因素影响。
其中最重要的因素是反应物浓度、温度和催化剂。
反应物浓度：反应速率通常随着反应物浓度的增加而增加。
这是因为反应物浓度增加会导致更多的反应物之间发生碰撞，从而增加反应速率。
温度：反应速率通常随着温度的增加而增加。
这是因为温度升高会导致反应物的动能增加，从而增加反应物之间的碰撞能力，提高反应速率。
催化剂：催化剂可以加速反应速率。
催化剂是一种物质，它可以降低化学反应的激活能，从而使反应速率提高。
催化剂的作用通常是通过与反应物反应形成中间物质来实现的。
三、反应速率的计算反应速率可以通过实验来测量。
在实验中，通常测量反应物浓度的变化随时间的变化。
例如，可以通过测量反应物消耗量的变化来计算反应速率。
例如，假设对于反应A+B→C，反应物A和B的初始浓度分别为0.01M，反应速率为0.003摩尔/秒。
假设在20秒内反应物A的浓度下降了0.002摩尔，那么可以计算出反应速率为-R = d[A]/dt = -0.002/20 = -0.0001摩尔/秒因此，反应速率为0.0001摩尔/秒。
同样的方法也可以用来计算反应物B的消耗速率。
四、反应速率与反应机理反应速率通常与反应机理密切相关。
反应机理是指反应物分子之间发生碰撞后发生的一系列化学反应步骤。
化学反应速率知识点总结
化学反应速率知识点总结一.化学反应速率是指表示化学反应进行的快慢。
通常以单位时间内反应物或生成物浓度的变化值(减少值或增加值)来表示，反应速度与反应物的性质和浓度、温度、压力、催化剂等都有关，如果反应在溶液中进行，也与溶剂的性质和用量有关。
其中压力关系较小(气体反应除外)，催化剂影响较大。
可通过控制反应条件来控制反应速率以达到某些目的。
二.计算公式对于没有达到化学平衡状态的可逆反应：v(正)≠v(逆)还可以用：v(A) / m=v(B) /n=v(C) /p=v(D) /q不同物质表示的同一化学反应的速率之比等于化学计量数之比。
本式用于确定化学计量数，比较反应的快慢，非常实用。
同一化学反应的速率，用不同物质浓度的变化来表示，数值不同，故在表示化学反应速率时必须指明物质。
三.影响因素内因化学键的强弱与化学反应速率的关系。
例如：在相同条件下，氟气与氢气在暗处就能发生爆炸(反应速率非常大);氯气与氢气在光照条件下会发生爆炸(反应速率大);溴气与氢气在加热条件下才能反应(反应速率较大);碘蒸气与氢气在较高温度时才能发生反应，同时生成的碘化氢又分解(反应速率较小)。
这与反应物X—X键及生成物H—X键的相对强度大小密切相关。
外因1.压强条件对于有气体参与的化学反应，其他条件不变时(除体积)，增大压强，即体积减小，反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增多，单位时间内有效碰撞次数增多，反应速率加快;反之则减小。
若体积不变，加压(加入不参加此化学反应的气体)反应速率就不变。
因为浓度不变，单位体积内活化分子数就不变。
但在体积不变的情况下，加入反应物，同样是加压，增加反应物浓度，速率也会增加。
若体积可变，恒压(加入不参加此化学反应的气体)反应速率就减小。
因为体积增大，反应物的物质的量不变，反应物的浓度减小，单位体积内活化分子数就减小。
2.温度条件只要升高温度，反应物分子获得能量，使一部分原来能量较低分子变成活化分子，增加了活化分子的百分数，使得有效碰撞次数增多，故反应速率加大(主要原因)。
什么是化学反应速率
什么是化学反应速率化学反应速率是指单位时间内反应物消耗或生成物产生的量，通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
化学反应速率受到多种因素的影响，包括浓度、压强、温度和催化剂等。
理解这些影响因素有助于分析和优化化学反应过程。
化学反应速率的影响因素1.浓度：浓度对化学反应速率的影响呈指数关系。
当反应物浓度增加时，反应速率也会相应增加。
这是因为浓度的增加导致单位体积内活化分子的数量增加，从而增加有效碰撞的次数，进而提高反应速率。
2.压强：对于有气体参与的反应，压强的变化会影响反应速率。
当压强增加时，气体分子的浓度增加，从而增加反应速率。
然而，在某些情况下，压强对反应速率的影响可能不大，因为反应速率主要受限于反应物分子的扩散速率。
3.温度：温度对化学反应速率的影响非常显著。
一般来说，温度越高，反应速率越快。
这是因为温度的增加会增加反应物分子的动能，从而提高活化分子的百分数，增加有效碰撞的次数，加快反应速率。
4.催化剂：催化剂是一种可以降低反应活化能的物质，从而加速反应速率的物质。
催化剂通过提供一个新的反应路径，使反应在较低的活化能下进行。
这使得反应速率大大提高，从而缩短达到平衡所需的时间。
化学反应速率的应用1.优化工业生产过程：了解化学反应速率的影响因素有助于优化工业生产过程，提高产率和降低成本。
通过调整浓度、温度、催化剂等条件，可以实现更高效的反应过程。
2.控制污染：化学反应速率在环境保护领域也具有重要意义。
通过控制污染物的反应速率，可以减少污染物对环境和生态系统的危害。
3.生物学研究：化学反应速率在生物学领域也有广泛应用，例如研究酶催化反应、代谢过程等。
这些研究有助于揭示生物体内复杂的化学反应机制，为疾病的诊断和治疗提供理论依据。
4.能源转化：化学反应速率在能源领域也有重要应用，如研究燃料的燃烧过程、电池反应等。
这些研究有助于提高能源利用效率，减少能源浪费，为可持续发展提供支持。
总之，化学反应速率是一个关键的科学概念，它影响着我们的生产、生活和环境。
反应速率公式化学
反应速率公式化学一、化学反应速率的公式化学反应速率的公式为：△v（A）=△c(A)/△t单位：mol/(L·s)或mol/(L·min)化学反应进行的快慢程度，用单位时间反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。
二、化学反应速率的定义和特点1. 定义:化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的，通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
单位:mol/(L·min)或mol/(L·s)。
2.特点:同一反应同一段时间内用不同物质表示化学反应速率时,数值可能不同,但意义一样。
同一段时间内用不同物质表示的反应速率比值等于各物质化学方程式中的化学计量数之比。
如反应mA+nB=pC+qD的v (A) ∶v (B) ∶v (C) ∶v (D)=m∶n∶p∶q比较反应速率快慢一般要以同一物质的速率值作为标准来比较。
三、化学反应速率的影响因素①内部因素（主要因素):参加反应物质的性质(化学反应的本质：反应物分子中的化学键断裂、生成物分子中的化学键形成过程（旧键断裂，新键生成）②外部因素：浓度：在其他条件不变时，增大反应物浓度，可以增大反应速率。
.压强：对气体来说，若其他条件不变，增大压强，就是增加单位体积的反应物的物质的量，即增加反应物的浓度，因而可以增大化学反应的速率。
温度：反应若是可逆反应，升高温度，正、逆反应速率都加快，降低温度，正、逆反应速率都减小。
催化剂：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。
其他因素：光、固体表面积、溶剂、电磁波、超声波、强磁场、高速研磨、原电池等。
(完整版)化学反应速率及计算
第一节 化学反应速率一．化学反应速率1. 概念：化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量，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。
2. 表达式：v ＝Δc Δt；v 表示平均速率，常用的单位是mol/(L·min)或mol/(L·s)。
3. 表示化学反应速率的注意事项(1)在同一化学反应中，选用不同物质表示化学反应速率，其数值可能相同也可能不相同，但它们表示的意义却是完全相同的。
因此，表示化学反应速率时，必须指明用哪种物质作标准。
(2)由于在反应中纯液体和固体的浓度是恒定不变的，因此对于有纯液体或固体参加的反应一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率。
(3)在同一个化学反应中，无论选用反应物还是生成物来表示化学反应速率，其值均为正值。
(4)化学反应速率通常是指某一段时间内的平均反应速率，而不是瞬时反应速率。
例1: 判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或生成物浓度的增加。
( )(2)化学反应速率为0.8 mol/(L·s)是指1 s 时某物质的浓度为0.8 mol/L 。
( )(3)化学反应速率的数值越大，反应进行得越快。
( )(4)根据化学反应速率的大小可以推知化学反应进行的快慢。
( )(5)对于化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显。
( )答案：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)×即时练习：1.下列关于化学反应速率的说法，不正确的是( C )A ．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量B ．单位时间内某物质的浓度变化越大，则该物质反应就越快C ．化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的质量的多少来表示D ．化学反应速率常用单位有“mol/(L·s)”和“mol/(L·min)”2. 用纯净的CaCO 3与1 mol·L －1 100 mL 稀盐酸反应制取CO 2。
高中化学之反应速率知识点
高中化学之反应速率知识点1.化学反应速率（1）化学反应速率的概念化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。
（2）化学反应速率的表示方法对于反应体系体积不变的化学反应，通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度的变化值表示。
某一物质A的化学反应速率的表达式为：式中某物质A的浓度变化，常用单位为mol·L-1。
某段时间间隔，常用单位为s,min,h。
υ为物质A 的反应速率，常用单位是mol·L-1·s-1，mol·L-1·s-1等。
（3）化学反应速率的计算规律①同一反应中不同物质的化学反应速率间的关系同一时间内，用不同的物质表示的同一反应的反应速率数值之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。
②化学反应速率的计算规律同一化学反应，用不同物质的浓度变化表示的化学反应速率之比等于反应方程式中相应的物质的化学计量数之比，这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。
（4）化学反应速率的特点①反应速率不取负值，用任何一种物质的变化来表示反应速率都不取负值。
②同一化学反应选用不同物质表示反应速率时，可能有不同的速率数值，但速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。
③化学反应速率是指时间内的“平均”反应速率。
注意：①化学反应速率通常指的是某物质在某一段时间内化学反应的平均速率，而不是在某一时刻的瞬时速率。
②由于在反应中纯固体和纯液体的浓度是恒定不变的，因此对于有纯液体或纯固体参加的反应一般不用纯液体或纯固体来表示化学反应速率。
其化学反应速率与其表面积大小有关，而与其物质的量的多少无关。
通常是通过增大该物质的表面积（如粉碎成细小颗粒、充分搅拌、振荡等）来加快反应速率。
③对于同一化学反应，在相同的反应时间内，用不同的物质来表示其反应速率，其数值可能不同，但这些不同的数值表示的都是同一个反应的速率。
因此，表示化学反应的速率时，必须指明是用反应体系中的哪种物质做标准。
化学反应速率
3 2.0×10-4
0.5×10-2
0.65×10-6
求其反应速率方程和速率常数k . 解： 设其速率方程为：v=k cm (S2O82-) ·n (I-) c
解题步骤略。
将1、2两组数据代入得：m =1; 将2、3两组数据代入得：n=1; 将m和n代入第一组数据，得：k=0.65 (L· -1· -1) mol min
温度每上升10℃，反应速率增大到原来的2~4倍。
k t+10
kt
= r = 2~4
k t+n×10 = rn kt
(4-3)
15
阿仑尼斯（Arrhenius）方程
摩尔气体常数
k = A· -Ea/RT e
速率常数 反应 温度
（4-4）
速率常数与温 度间的关系
指前因子
活化能
16
温度对反应速率的影响
对于特定化学反应：
-νA A-νBB -·· = ·· + νY Y +νz Z ·· ·· ·· ·· 其在某一时刻的反应速率为：
v= dc(A) dc(B) dc(Y) dc(Z) = = = = νAdt νBdt νYdt νZdt dξ dt
6
（4-1）
4.2 浓度对反应速率的影响
基元反应与复杂反应
k 298K 5.34 10 4 298 273 lg 4 8.2 10 2.303 8.314 298 273 k 5.9 10 3 (L mol 1 s 1 )
19
1/T
3.66×10-3
3.5×10-3
3.41×10-3
3.30×10-3
lgk
20 3.7(1/T)×10-3
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Ea 与 △rH 的关系
energy
O3(g) NO(g) NO 2(g) O2(g), r H 199.6 kJ mol 1 ★ 反应物的能量必
须爬过一个能垒
才能转化为产物
★ 即使是放热反应 (△rH为负值)， 外界仍必须提供 最低限度的能量， 这个能量就是 反应的活化能
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7.1 化学反应的平均速率和瞬时速率 Average rate and instantaneous rate of chemical reaction
7.1.1 化学反应的平均速率The average rate of chemical reaction
7.1.2 反应的瞬时速率Instantaneous rate of chemical reaction
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7.2.2 过渡状态理论
A+B-C→[A‥·B ‥·C]* →A-B+C
反应物
活化络合物
产物
(始态)
(过渡态)
(终态)
过渡状态又叫活化络合物 （有活性的复杂的）
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7.2.3 活化能 Ea
物理含义：它是宏观物理量, 具有统计平均意义, 表示由反 应物到产物所要逾越的“能量障碍” 。通常用符号Ea表 示, 单位为KJ. mol-1。即活化分子的平均动能与分子平均 动能之差.
7.2.1 碰撞理论 Collision theory 7.2.2 过渡状态理论 Transition state
theory
7.2.3 活化能 Ea Activation energy
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反应速率理论
7.2.1 碰撞理论
Reaction rate theory
1918年 Lewis以气体分子运动论为基础提出。它是一
表明：298.15K标准状态时，反应可自发进行 （G<0）且若进行,可放出热量92.28kJ/mol。
但是它的活化能高达330kJ/mol致使氮和氢的活化 分子百分数很小，有效碰撞也极少，反应速率极小。由 此可见，活化能是个值得考虑的重要因素。
活化能具有广度性质，因此方程式的不同写法活 化能亦不同。
1. 初步了解化学反应速率、速率方程、碰撞理论、过 渡状态理论和活化能概念；
2. 理解并会用浓度、温度、催化剂诸因素解释其对化 学反应速率的影响；
3. 初步掌握阿仑尼乌斯公式的应用，会用其求算活化 能及某温度下的反应速率；
4. 理解反应分子数和反应级数的概念，会进行基元反 应有关的简单计算；
5. 初步掌握零级和一级反应的特征。
0.39
2 800
0.28
400
－0.60
400
－0.42
400
－ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ.32
400
－0.25
400
－0.19
400
－0.15
400
－0.11
反应的平均速率=
－△c(H2O2) △t
2.50
(－△c(H2O2)/△t)/mol·dm–3·s–1
15.0×10-4 10.5×10-4 8.0×10-4 6.3×10-4 4.8×10-4 4.8×10-4 2.8×10-4
2 H2O2(aq)
2 H2O(l) ＋ O2(g)
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分解反应的数据分析
average rate
t/s
c(H2O2)/mol·dm–3
△t/s △c(H2O2)/mol·dm–3
0
2.32
400
1.72
800
1.30
1 200
0.98
1 600
0.73
2 000
0.54
2 400
7.3.4 催化剂对反应速率的影响 Effect of catalyst on the rate of chemical reaction
从热力学角度看，这两个反应在常温常压下应能自发 进行且反应的限度很大，但由于反应进行的速率非常之 慢、以至于在通常条件下没有任何实际意义。
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相反地，有的反应却进行得非常之快，在一瞬间 即告完成，对这样的反应，人们往往又难于控制。化 学家研究化学反应速率，就是为了寻找其影响因素， 以便使化学反应能以较为适宜的速率进行。
第七章
化学反应速率
1.反应的方向 (△rGm ø﹤0 ?)
指定条件下，正反应可否自发进行.
2. 反应的限度——如果能，正反应能否进行到底 (K大小)
3.
反应过程的能量转换——放热？吸热？（
热; △rHm﹥0,吸热）
△rHm﹤0,放
化学热力学可回答前3个问题。
尚未解决的问题 4. 反应速率与反应机理 属“化学动力章”范畴。
adt bdt ydt zdt
▲ 实际工作中如何选择，往往取决于哪一种物质更易 通过实验监测其浓度变化。
▲ 速率方程相同，但各自的k不同。
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7.1.2 反应的瞬时速率
瞬时速率: 将观察的时间无限缩小, 平均 速率的极限值即为化学反应在t时刻的瞬 时速率, 它代表化学反应在t时刻的真正速 率。
= 4.0×10–10m。则理论碰撞次数和实际碰
撞次数各为多少？
Solution
Ea
Z P f Z P e RT
以碰撞频率公式计算：
Z 2N 2d 2 RT
M
这里，Z
P
f
碰撞总数 取向因子 能量因子
4.6 1028次 dm1 s1
则 7.6104 mol dm1 s1
实际反应速率仅为1.2×10-8mol·dm-1 ·s-1，两者相差1012倍。
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7.1.1 化学反应的平均速率
定义
反应速率 (反应比率) 是指给定条件下反应物通过化 学反应转化为产物的速率，常用单位时间内反应物浓度 的减少或者产物浓度的增加来表示。
浓度常用moldm–3，时间常用s，min，h，d，y。反 应速率又分为平均速率（平均比率）和瞬时速率（瞬间 比率）两种表示方法。
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活化能的特征
Character of activation energy
▲ 每一反应的活化能数值各异, 可以通过实验和计算得
到 。活化能越小, 反应速率越快。Ea是动力学参数。
▲ 一些反应的Ea 2SO2(g) + O2(g) = 2SO3(g), N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g),
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为什么要研究化学反应速率?
(1) N2(g) + 3H2(g)= 2 NH3 (g) ΔrGmθ(298K）＜ 0 ; Kθ(298K)= 5.8x105
(2) CO (g) + NO (g) = CO2(g) + ½ N2(g) ΔrGmθ(298K)= -32.8 KJ.mol-1 ; Kθ(298K)= 2.5x1060
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7.3.2 温度对化学反应速率的影响 Effect of temperature on the rate of chemical reaction
7.3.3 反应物之间的接触状况对反应速 率的影响 Effect of the contact surface of the reactants on the rate of the chemical reaction
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7.1 化学反应的平均速率和 瞬 时速率 Average rate and instantaneous rate of chemical reaction
7.2 反应速率理论简介 Brief introductory to reaction rate theory
7.3 影响化学反应速率的因素 Influential factors on chemical reaction rate
种最早的反应速率理论,着眼于相撞分子对的相向平动能, 主要适用于气体双分子反应。
O3(g) NO(g) NO2(g) O2(g)
ν kc(NO) c(O3 )
发生有效碰撞的两个基本前提:
● 碰撞粒子的动能必须足够大
● 对有些物种而言,碰撞的几何方位要适当
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对于反应 O
C
O 118pNm
O+
CO
113pm
O
O
N
活化络合物
（过渡态）
N O+O C O
115pm 116pm
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对 HCl 和 NH3 的气相反应，显然 HCl 的 H 端只能通过狭窄的“窗口”接近孤对电子， 发生有效碰撞的机会自然小多了。
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Question 2 对应2HI H2+I2，若每次碰撞都反应， T=500℃，c(HI)=1.0×10–3mol·dm-1, d (HI)
Question 1 反应 2W+X Y+Z
哪种速率表达式是正确的？
a.
dc(X) dt
dc(Y) dt
b.
dc(X) dt
dc(W ) dt
c.
dc(Z) dt
dc(Y) dt
d.
dc(Z) dt
dc(W ) dt
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7.2 反应速率理论简介 Brief introductory to reaction rate theory
Question 4
化学反应会不会因活化分子的
Solution
消耗而停止？
具有各动能值分子的分布情况是由温度决定的。温
度一定，分布情况就一定。