例子问题
例子问题1:影响反应速率的因素
对于任何给定的化学反应,我们都可以画出能量图。能量图描述了反应中不同步骤的能级,同时也表明了能量的净变化,并提供了相对反应速率的线索。
下面是一个科学家在实验室里研究的反应图。一名学生在前一天晚上开始出现这种反应,但科学家不确定这种反应的类型。他找不到学生的笔记,除了下面的反应图。
反应图中没有描述的哪些因素最有可能影响反应速率?
产品的稳定性
中间稳定
反应物浓度
反应物的稳定性
自由能变化
反应物浓度
反应物浓度、活化能和温度是反应速率的主要决定因素,如勒夏特列原理所示。
问题92:物理化学
给出上面的反应方程,哪一种说法一定是正确的?
如果,反应是自发的
如果,反应是自发的
如果,反应是自发的
如果,反应是自发的
如果,反应是自发的
这个问题可以用两种不同的方法来解决。一种方法是看方程,另一种方法是理解方程中的变量代表什么。
1)第一种方法是理解方程。因为我们必须理解基本的对数和自然对数函数,我们知道分数的自然对数是负数。另外,因为我们知道反应是自发的是负的,我们可以得出结论,当Q小于K时,反应是自发的情商.R是正常数,T不可能是负的。
2)解决这个问题的第二种方法是理解方程中的变量。K情商是生成物与反应物平衡时的比值。Q是反应商,表示在给定时间点生成物与反应物的比率。如果Q小于K情商时,反应仍然向左很远,仍在进行反应以达到平衡。因为反应试图达到平衡,它会继续自发反应直到达到那一点。
例子问题1:影响反应速率的因素
考虑如下所示的三步化学过程的能量图。哪一步的速度最快?
速率最快的反应活化能最低;起始化合物和生成产物必须克服的能垒顶部之间的能量差应该是最小的。在给定的选择中,从C到D的反应具有最低的能垒,因此将具有最低的活化能和最快的反应速率。
相反,从A点移动到B点所需的能量具有最大的能垒,可以假设为速率限制步骤。
例子问题1:动力学与运动学
一位科学家正在研究一种反应,他把反应物放在室温下的烧杯里。反应继续进行,她通过核磁共振分析产物。根据核磁共振读数,她确定反应过程如下:
为了更好地理解反应过程,她改变反应物的浓度,研究反应速率的变化。下表显示了她在三个实验试验中修改后的反应浓度。
反应速率取决于反应浓度和反应常数.用阿伦尼乌斯方程来计算这个常数。下列哪个因子用于阿伦尼乌斯方程?
即温度
2活化能
3反应物浓度
I和II
II及III
第三只
I, II,和III
我只
I和II
如果你认为所有这些因素都用在阿伦尼乌斯方程中,考虑速率常数与反应物浓度无关。浓度效应在速率定律中是通过浓度乘以常数来考虑的,但浓度本身与实际的阿伦尼乌斯计算无关。
计算表明.在这个方程中,活化能和是温度。
例子问题3:影响反应速率的因素
一位科学家正在研究一种反应,他把反应物放在室温下的烧杯里。反应继续进行,她通过核磁共振分析产物。根据核磁共振读数,她确定反应过程如下:
为了更好地理解反应过程,她改变反应物的浓度,研究反应速率的变化。下表显示了她在三个实验试验中修改后的反应浓度。
文章中的科学家计算出,在实验条件下,给定的反应释放在达到平衡之前。
在完全相同的条件下,研究了另一个未知的反应。第二个反应释放在达到平衡之前。
下列哪个选项一定是正确的?
第二种反应总是进展得更快
第二反应在实验条件下进行得更快,但在其他条件下可能会慢一些
根据所给的信息,我们无法预测这两种反应的相对速率
第一反应在实验条件下进行得更快,但在其他条件下可能会慢一些
第一反应总是进展得更快
根据所给的信息,我们无法预测这两种反应的相对速率
反应释放或吸收的能量与反应速率无关。反应速率主要由活化能决定,而反应物和生成物的固有键能决定热力学变化。一个不能用来预测另一个。
问题4:影响反应速率的因素
在任何给定的反应中,决定反应速率的步骤__________.
不能用催化剂改性
如果温度改变或压力改变,可能会改变
表示活化能最低的阶跃
表示反应的吸热组分
如果温度改变或压力改变,可能会改变
反应速率,包括速率决定步骤,可以随着条件的改变而改变。这包括温度的变化,压力的变化,或催化剂的加入。
例5:影响反应速率的因素
对于一个多步骤化学反应,下列哪一项会降低反应速率?
具有高能量跃迁态的一步
一个具有高活化能的步骤
涉及限制性试剂的步骤
涉及过量试剂的步骤
一个具有高活化能的步骤
对于多步反应,决定反应速率的步骤是活化能最高的步骤。注意不要把它和能量转换态混淆。
例子问题6:影响反应速率的因素
催化剂在反应中起什么作用?
通过降低活化能来降低反应速率
通过增加活化能来降低反应速率
通过降低活化能来提高反应速率
通过增加活化能来提高反应速率
通过降低活化能来提高反应速率
催化剂是用来提高反应速度的。根据定义,它在反应过程中不会被消耗。因此,谈论降低反应速率的选择是错误的。催化剂降低反应的活化能。