与反应速率常数k无关的是()A. 反应物浓度B. 温度C. 催化剂D. 物质的本性
A. 反应物浓度
B. 温度
C. 催化剂
D. 物质的本性
题目解答
答案
解析
本题考查影响影响反应速率常数 $k\\) 的因素。解题思路是明确反应速率常数 \(k$ 的定义以及各选项因素对其的影响,然后逐一分析每个选项。
选项A
反应速率常数 $k$ 是一个与反应物浓度无关的一个物理量。对于一个给定的化学反应,在一定温度和催化剂等条件下,反应速率常数 $k$ 是一个定值,它不随反应物浓度的变化而变化。反应速率 $v$ 与反应物浓度的关系通常可以用速率方程 $v = k[A]^m[B]^n (其中[A]、[B] 是反应物浓度,m、n 是反应反应反应级数)来表示,从这个方程可以看出,反应物浓度的变化只会影响反应速率 \(v$,而不会影响反应速率常数 $k\mathrm{k}$。
选项B
温度对反应速率常数 $k$ 有显著影响。根据阿伦尼乌斯公式 $k = A\mathrm{e}^{-\frac{E_{\mathrm{a}}}{RT}}$ 公式(其中 $A$ 是指前因子,$E_{\mathrm{a}}$ 是活化能,$R$ 是气体常数,$T$ 是热力学温度升高时,分子的热运动加剧,具有足够能量克服活化能的分子数增多,反应速率加快,反应速率常数 $k$ 增大;反之,温度降低,反应速率常数 $k$ 减小。
选项C
催化剂能够改变反应的历程,降低反应的活化能 $E_{\mathrm{a}}$ 降低。根据阿伦尼乌斯公式 $k = A\mathrm{e}^{-\frac{E_{\mathrm{a}}}{RT}$,当活化能 $E_{\mathrm{a}}$ 降低时,在相同温度下,反应速率常数 $k\mathrm{k}$ 增大,从而加快反应速率。
选项D
物质的本性决定了反应的活化能 $E_{\mathrm{a}}$ 和指前因子 $A$。不同的化学反应,由于反应物的结构和性质不同,其活化能和指前因子也不同,根据阿伦尼乌斯公式 $k = A\mathrm{e}^{-\frac{E_{\mathrm{a}}}{RT}}$,反应速率常数 (k也不同。