百科问答小站 logo
百科问答小站 font logo



为什么温度升高会使放热反应速率加快? 第1页

  

user avatar   phosphates-30 网友的相关建议: 
      

这个问题中有太多太多的槽点,我来一个一个地说明。

  1. 热力学 动力学。勒夏特列原理是针对反应平衡的——也就是热力学;反应速率是针对动力学的。如果我们假设按照高中化学的理解,温度升高时反应速率一定加快(反例我将在2.中讨论),那么对于一个平衡反应 ,如果这是一个放热的基元反应的话

正向反应速率就是

逆向反应速率就是

最终达到平衡时,C、D的浓度分别为 和 ,则有平衡常数 ,也就是 ;

根据阿伦尼乌斯方程(基元反应的反应速率常数与温度的关系), , 其中A是指前因子——是个正的常数, 是活化能(对于基元反应必定大于0), 是玻尔兹曼常数,T是温度。由此可见,随着温度的升高, 一定是增大的——也就是说 和 一定都是变大的。——也就是说,随着反应温度的升高,无论是正向反应,还是逆向反应,反应速率都会变快。

那么如何解释放热过程对平衡的影响呢?一个放热过程,就是反应物的能量比产物的要高;而从能级中我们也可以看出,在这种情况下,正向反应的活化能 比逆向反应的活化能 要小。

那么我们对阿伦尼乌斯方程进行求导会得到 . 也就是说,活化能 越大,则 受温度的影响也越大。那么,对于一个放热反应,逆向反应的活化能更大,那么逆向反应速率增加的倍数将比正向反应的更大,这也是为什么根据勒夏特列原理,平衡将会逆向移动。

而因为无论正向还是逆向反应的速率都更快了,所以反应是会更快地达到平衡状态的。

2. 如果你是高中生的话,请不要阅读第2部分,因为它会影响你高考答题。

实际上并不是所有的反应,其反应速率都会随着温度的升高而加快。绝大多数的反应并不是基元反应,因此也不一定会符合阿伦尼乌斯方程。实际上反应速率与温度的关系一共有五种,具体的(包括每一种情况的解释)可以阅读我的这个回答




  

相关话题

  不可逆过程熵减小的例子有什么? 
  推导 Stefan 四次方定律时,为什么可以用闭系的热力学方程? 
  有没有熔点等于沸点的物质? 
  蒸发为什么要吸热? 
  为什么月球上没有空气? 月球逃逸速度大于400K时气体分子的平均速度。? 
  既然现实中绝对零度是无法达到的,那么绝对零度的值是怎么确定的呢? 
  太阳离地球这么远,为啥在中午能感觉到强烈的温度? 
  当达到绝对零度时,气体速率是否为零? 
  为什么无法制成永动机? 
  相比于饺子,为什么刚出锅的油条不是那么热不烫嘴? 

前一个讨论
本科绩点对出国有什么影响?
下一个讨论
天津 3 份大桥道雪糕样本核酸检测呈阳性,目前情况如何?疫情期间食品安全到底该如何保证?





© 2024-11-24 - tinynew.org. All Rights Reserved.
© 2024-11-24 - tinynew.org. 保留所有权利