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知识点五:温度对反应速率的影响



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1884年,范特霍夫提出如下规则:

          

按此式可粗略估计温度对反应速率的影响。

一、阿累尼乌斯方程式

1889年:提出经验式:

:指前因子或频率因子

:阿累尼乌斯活化能,单位:  

适用条件:适用于 的化学反应。

【思考题】大多数化学反应的活化能 ,在常温下,试用阿累尼乌斯公式验证范特霍夫规则。


二、反应速率与温度的几种类型

 

Ⅰ:阿伦尼乌斯型; Ⅱ:爆炸极限反应;

Ⅲ:酶催化或受吸附制约的多相催化反应;

Ⅳ:某些烃类气相氧化、煤的氧化等反应;

Ⅴ:如


三、活化能对反应速率的影响

通常化学反应的活化能Ea= 40~400 kJ·mol-1,其中60~250 kJ·mol-1居多。
                       

(1)活化能越大,反应速率越小。

Ea < 40 kJ·mol-1,速率很快,室温下反应瞬间完成。Ea > 100 kJ·mol-1,速率慢,反应需要适当加热。

Ea = 50 kJ·mol-1,温度从300 K 升至310 K:

     

Ea = 100 kJ·mol-1,温度从300 K 升至310 K:

     

(2)对于Ea不同的反应1和2,设 E1 > E2 :

     

即高温有利于活化能较大的反应。

(3)对于给定的某一反应,设 T1 <T2 :

     

即在低温范围,反应速率对温度的变化更敏感。

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