與固體和液體不同,氣體分子處於不斷的運動和相互碰撞當中。分子之間的碰撞會導致分子運動方向和動能的改變。因此,恆溫下,體系內分子會以不同方向和速率進行運動,從而分子的動能也各不相同。若將動能和相應的分子數繪製成曲線,就得到了展示氣體分子動能分佈的曲線圖,即麥克斯韋—波爾茲曼分佈。
下方的互動中顯示了不同的溫度下,體系內分子動能的分佈情況。根據互動結果完成下面的練習。
麥克斯韋—波爾茲曼分佈描述了體系內氣體分子的動能分佈情況。根據互動中的曲線分佈可以看出:
麥克斯韋—波爾茲曼分佈曲線顯示,在一定的溫度下:
溫度是影響分子動能分佈的重要因素。通過互動觀察溫度改變時,分子動能分佈曲線的變化,回答下列問題:
溫度改變對分子動能分佈的影響:
根據碰撞理論:分子必須具有等於或大於活化能的動能,才能夠發生反應。根據溫度對動能分佈曲線影響,並結合碰撞理論,回答下面的問題:
假設具有 \({{E}_{\text{A}}}\) 以上動能的分子,才能夠發生化學反應。那麼,溫度升高時,
溫度對化學反應速率的影響:
溫度增加時,具有相等於或大於活化能的動能的分子數目增加,更多的分子碰撞能夠發生化學反應。因此,反應速率會上升。