化学反应速率与平衡

这是一个关于化学反应速率与平衡的思维导图，总结了化学反应速率与平衡的关键知识点，适合用于学习和复习相关内容。

化学反应速率与平衡

• 一、化学反应速率的基础知识
  • • 定义：单位时间内反应物/生成物浓度的变化量
  • • 平均速率：有限时间间隔内浓度变化（r）
  • • 瞬时速率：Δt → 0时平均速率的极限（r = lim Δc/Δt，Δt → 0）
  • • 定容反应速率：v = -dcA/dt = dcB/dt
    • v(A) : v(B) = a : b
  • • 进度关系：不同物质表示的进度比等于化学计量比
• 二、浓度对反应速率的影响——速率方程
  • • 速率方程式表达式：v = kcxαcyβ
  • • 反应级数：总级数 n = α + β（α、β只为经验数，需实验确定）
  • • 速率常数 k：与体系无关，受温度/催化剂影响，单位随级数改变
  • • 元素反应：一步完成，遵循质量作用定律，反应级数为整数
  • • 复合反应：多步基元反应组成，存在中间体，慢步骤为该反应控制步骤
  • • 实验确定方法：初始浓度法
  • • 特殊情况：固态物/惰性物质、稀溶液中水的浓度视为常数，不列入速率方程
• 三、温度对反应速率的影响——Arrhenius方程
  • • 指数形式：k = Ae^(-Ea/RT)
  • • 对数形式：ln k = ln A - Ea/RT
  • • 参数含义：k（指前因子）、Ea（实验活化能）、R（气体常数）
  • • 阵特律什规则规律：温度每升高10℃，反应速率增大原来的2~4倍
  • • 应用：利用活化能概念，不同温度下的速率常数计算
• 四、反应速率理论和反应机理
  • • 碰撞理论：适用于气相分子间反应，核心是有效碰撞（足够能量 合适几何方位），活化分子
  • • 活化配合物理论：反应物→过渡态（活化络合物）→产物，活化能为反应能垒
  • • TST/TS活化能：ΔH≠ = H‡ - HΘ
  • • 其他影响因素：接触面大小、扩散速率、搅拌装置、溶剂极性介电常数等
• 五、催化剂与催化作用
  • • 催化剂特性：改变反应机理，降低活化能，提高反应速率，自身质量和化学性质反应前后不变
  • • 催化类型：多相催化（碳化剂与反应物异相）、均相催化（同相）、酸碱催化（诱导传递质子、电子转移）
  • • 催化作用：不改变反应方向和正逆状态，仅缩短达到平衡的时间
• 浮动主题