化學(xué)反應(yīng)速率與其活化能的大小密切相關(guān),活化能越低,反應(yīng)速率越快,因此降低活化能會(huì)有效地促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行.
實(shí)驗(yàn)證明,只有發(fā)生碰撞的分子的能量等于或超過某一定的能量Ec(可稱為臨界能)時(shí),才可能發(fā)生有效碰撞.具有能量大于或等于Ec的分子稱為活化分子.
在一定溫度下,將具有一定能量的分子百分?jǐn)?shù)對(duì)分子能量作圖,如圖1所示.從圖1可以看出,原則上來說,反應(yīng)物分子的能量可以從0到∞,但是具有很低能量和很高能量的分子都很少,具有平均能量Ea的分子數(shù)相當(dāng)多.這種具有不同能量的分子數(shù)和能量大小的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖,叫做一定溫度下分子能量分布曲線圖.
圖1中,Ea表示分子的平均能量,Ec是活化分子具有的最低能量,能量等于或高于Ec的分子可能產(chǎn)生有效碰撞.活化分子具有的最低能量Ec與分子的平均能量Ea之差叫活化能.
不同的反應(yīng)具有不同的活化能.反應(yīng)的活化能越低,則在指定溫度下活化分子數(shù)越多,反應(yīng)就越快.
不同溫度下分子能量分布是不同的.圖2是不同溫度下分子的能量分布示意圖.當(dāng)溫度升高時(shí),氣體分子的運(yùn)動(dòng)速率增大,不僅使氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)碰撞的次數(shù)增加,更重要的是由于氣體分子能量增加,使活化分子百分?jǐn)?shù)增大.圖2中曲線t1表示在t1溫度下的分子能量分布,曲線t2表示在t2溫度下的分子能量分布(t2＞t1).溫度為t1時(shí)活化分子的多少可由面積A1反映出來；溫度為t2時(shí),活化分子的多少可由面積A1+A2反映出來.從圖中可以看到,升高溫度,可以使活化分子百分?jǐn)?shù)增大,從而使反應(yīng)速率增大.