化学反应速率 · 定性模型

温度与活化能探索器

调温度会改变能量分布；调活化能只移动阈值。右侧尾面积展示理想平动能的统计比例，另用阿伦尼乌斯式计算相对速率常数。

能量分布活化能阈值高于阈值的尾面积
250 开尔文800 开尔文
20 千焦·摩尔⁻¹140 千焦·摩尔⁻¹

能量分布与能垒

阴影面积表示“能量不低于活化能”的分子比例。

想一想：升温后，峰为什么变矮、变宽，还向右移动？不是分子“变多”了，而是同样多的分子分散到更宽的能量范围中。

超过活化能的分子比例
—

按三维平动能分布计算

相对速率常数 k
—

固定频率因子 A，以 298 K、50.0 kJ/mol 为参照

热运动尺度
—

每摩尔的 R×温度，用来比较能量尺度

别把两件事混在一起

你可能会觉得：既然升温使反应加快，活化能一定也变小了？注意，这是个陷阱。温度改变的是分子能量的分布；本模型在所考察温区将同一路径的活化能近似视为常数。

能垒位置：活化能　　热运动尺度：气体常量 × 温度

催化剂才可能通过提供另一条反应路径而降低表观活化能。它不是把每个分子“加热”，而是把要翻越的山口变低。

读图的三步

  1. 一先看橙色竖线：它是最低能垒，不是平均能量。
  2. 二再看右侧金色面积：面积变大，理想平动能高于该阈值的比例增大；不能据此认定实际反应一定发生。
  3. 三最后才谈速率：除温度与活化能外，浓度、接触和反应机理也会影响它。

马上判断：你会踩中哪个陷阱？

一、把温度由 298 开尔文升高，按本页活化能近似恒定的模型且路径不变，活化能会怎样？

二、某反应放热，能否仅凭“放热”就断定它在室温下一定很快？