1. 恒容条件下充入惰性气体

  • 反应速率不变:恒容时,容器体积固定,加入惰性气体虽使体系总压增大,但各反应物和生成物的浓度(单位体积内的分子数)未改变,因此活化分子浓度和有效碰撞频率均不变。例如,网页1中实验①和②的分析表明,恒容条件下催化剂表面积变化不影响平衡,仅影响速率。
  • 实例:在恒容密闭容器中,若反应已达平衡,充入Ar等惰性气体后,反应物浓度和生成物浓度均不变,因此正、逆反应速率均不受影响,平衡不移动。
  • 2. 恒压条件下充入惰性气体

  • 反应速率减慢:恒压时,容器体积随气体总量增加而增大,导致各反应物和生成物的浓度降低。例如,网页36提到,若在恒压下充入惰性气体,相当于稀释了反应体系,单位体积内活化分子数减少,有效碰撞频率下降,反应速率降低。
  • 实例:对于反应 ( 2SO_2(g) + O_2(g) rightleftharpoons 2SO_3(g) ),恒压下充入Ar,体系体积增大,( SO_2 )、( O_2 )、( SO_3 )的浓度均减小,正、逆反应速率同时减慢。
  • 3. 特殊情况与注意事项

    高考真题解析:惰性气体对反应速率是否产生影响?

  • 固体或纯液体反应物:若反应中存在固体或纯液体(如 (ext{BaSO}_4 )),其浓度视为常数,惰性气体的加入不会影响其反应速率。
  • 催化剂的影响:催化剂通过改变活化能影响反应速率,但惰性气体不会干扰催化剂的活性。
  • 4. 高考真题中的典型错误选项辨析

  • 错误选项示例:若题目给出“充入惰性气体导致反应速率加快”,通常未区分恒容与恒压条件,需结合题目条件判断。例如,2022年广东卷真题中明确指出,恒容下充入惰性气体时平衡不移动,反应速率不变。
  • 5. 总结

    惰性气体对反应速率的影响取决于体系的恒容或恒压条件:

  • 恒容:惰性气体不改变浓度,速率不变。
  • 恒压:惰性气体稀释体系,速率减慢。
  • 答题关键:明确题目条件,优先判断容器是否恒容或恒压,再结合浓度变化分析速率变化。