影響化學反應速率的因素

第二章化學反應速率與化學平衡第二節(jié)影響化學反應速率的因素1．理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對化學反應速率的影響，認識其一般規(guī)律。2．了解催化劑在生產(chǎn)、生活和科學研究領域中的重大作用。3．知道活化能的含義及其對化學反應速率的影響。4．學會比較反應的快慢以及如何通過改變外界條件改變化學反應速率。有效碰撞理論斷裂生成

重新組合碰撞

有效碰撞一、有效碰撞、活化分子、活化能1、有效碰撞：能發(fā)生化學反應的反應物分子的碰撞。發(fā)生化學反應（有效碰撞）的條件：①碰撞②合適的取向③足夠的能量沒足夠的能量沒合適的取向足夠的能量+合適的取向2、活化分子：比普通分子能量高的分子或：能發(fā)生有效碰撞的分子3、活化能：活化分子比普通分子所多出的那部分能量或：活化分子的最低能量—反應物分

子的平均能量或：普通分子轉(zhuǎn)化成活化分子所需

的最低能量4、反應物、生成物的能量、活化能、反應熱的關系圖E1：或：反應物分子變成活化分子吸收

的能量E2：

活化能活化分子變成生成物分子放出的能量或：逆反應的活化能ΔH＝+（E1－E2)

kJ/mol催化劑能降低反應所需的活化能，但不影響焓變的大小。普通分子活化能活化分子合適取向的碰撞有效碰撞新物質(zhì)能量5、v與活化分子、有效碰撞的關系活化分子數(shù)越多，有效碰撞幾率越大，v越快

1、在通常情況下，Na與水的反應和Mg與水的反應哪個劇烈(反應速率快)？為什么？

2、向等物質(zhì)的量的碳酸鈉與碳酸氫鈉中加入等體積等濃度的鹽酸，產(chǎn)生CO2的速率哪個較快？為什么？

3、石油的形成要多少年？炸藥的爆炸呢？

以上說明化學反應速率的決定因素是什么？決定化學反應速率的主要因素反應物本身的性質(zhì)。

二、影響反應速率的因素（2）外部因素：（1）內(nèi)部因素（主要因素):

反應物本身的性質(zhì)①濃度②壓強③溫度④催化劑⑤其他因素：光、顆粒大小、溶劑等。原理2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O實驗步驟實驗現(xiàn)象酸性KMnO4溶液褪色酸性KMnO4溶液褪色褪色時間褪色時間長較0.1mol/LH2C2O4溶液褪色時間短結(jié)論若其他條件相同，H2C2O4濃度越大，酸性KMnO4溶液褪色越快，反應速率也越快；反之，H2C2O4濃度越小，反應速率越慢一、濃度結(jié)論：其他條件不變時，增大反應物濃度，反應速率增大；減小反應物濃度，反應速率減小。解釋原因：1L1L1001020020反應物濃度增大，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增大，有效碰撞的頻率增加，反應速率增大。（活化分子百分數(shù)不變）注意事項：1、僅僅改變用量，若不改變濃度，不影響v。2、改變固體或純液體的用量，v不變。3、不可逆反應，改變C（生），不影響v。用3mL乙醇、2mL濃H2SO4、2mL冰醋酸制乙酸乙酯，改用6mL乙醇、4mL濃H2SO4、4mL冰醋酸。v不變。①

Zn與鹽酸反應，增加Zn的質(zhì)量，生成氫氣的速率不變。②Na與水反應時增大水的用量。v不變。Zn與鹽酸反應，增大c(ZnCl2),v不變。4、可逆反應，增大任一組分（除固體、純液體）的濃度，5、改變的必須是實際參加反應的粒子。6、不能無限制的增加濃度。N2+3H22NH3，

增大c（N2）或c（H2），v增大。增大c（NH3），v增大。Fe與稀HCl反應，加入NaCl固體。v不變。加入NaCl溶液，則減小c（HCl）,v減小。Fe與稀硫酸反應制取H2

時，改用濃硫酸。Fe與稀硝酸反應時，改用濃硝酸。不能加快該反應的v。不能加快該反應的v。FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl，加入KCl固體。v不變7、隨著反應的進行，反應物的濃度會逐漸減小，因此一般來講，反應速率也會逐漸減小。應用1：在CaCO3(塊狀)+2HCl=CaCl2+H2O+CO2反應中，為了加快反應的速率，下列那方法可行：()A、增加HCl的濃度B、加水C、增加同濃度鹽酸的量D、改加CaCO3粉末AD二、壓強（通過改變?nèi)萜黧w積來實現(xiàn)壓強的改變）1、結(jié)論：其他條件不變，對有氣體參加的反應，增大壓強(減小容器容積)，C(氣體）增大，v增大；壓強對固體、液體的影響可忽略不計，所以對非氣體參加的反應，改變壓強，v不變減小壓強(增大容器容積)，C(氣體）減小，v減小；所以，所有的壓強問題都可以歸結(jié)到濃度上，改變壓強，若濃度改變，v改變；若濃度不變，v不變。2、向恒容或恒壓容器中充氣體，如何影響速率的4種情況：①恒溫時，對于恒容密閉容器：a．充入“無關氣體”→總壓強增大→各組分濃度不變（分壓不變）→v不變b．充入氣體反應物→總壓強增大→反應物濃度增大→v增大若為可逆反應，正、逆速率都增大。②恒溫時，對于恒壓密閉容器：a．充入“無關氣體”→容器體積增大→各組分濃度減小（相當于減壓）→v減小。（若為可逆反應，正、逆速率都減?。゜．成比例充入氣體反應物→反應物濃度不變→v不變（氣體的體積與物質(zhì)的量成正比）3、解釋原因（壓強）：1L0.5L10010壓強增大，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增大，有效碰撞的頻率增加，反應速率增大。（活化分子百分數(shù)不變）10010三、溫度Na2S2O3硫代硫酸鈉實驗2-3結(jié)論：溫度高的溶液先出現(xiàn)渾濁Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O1、結(jié)論：其他條件不變，任何反應，溫度升高，

反應速率加快；溫度降低，反應速率減小。2、一般說來，溫度每升高10℃，速率增大到原來的2~4倍。注意：①該結(jié)論與反應吸熱、放熱、物質(zhì)的狀態(tài)無關。②反應若是可逆反應，升高溫度，正、逆反應速率都加快，降低溫度，正、逆反應速率都減小。V×倍數(shù)值（t2-t1)/10=變化后的反應速率

設C+CO22CO(正反應吸熱)反應速率為v1；N2+3H22NH3(正反應放熱)反應速率為v2。對于前述反應，當溫度升高時，v1和v2變化情況為（）A、同時增大B、同時減小C、v1減少，v2增大D、v1增大，v2減小A3、解釋原因（溫度）：1L1L1001010015溫度升高，速率加快，主要原因：使分子獲得更高的能量，部分普通分子變?yōu)榛罨肿?，活化分子百分?shù)增大；次要原因：活化分子有效碰撞的頻率增加，反應速率增大。四、催化劑催化劑：化學性質(zhì)和質(zhì)量在反應前后保持不變。催化劑有正、負之分，正催化劑可加快速率，負催化劑減慢速率。如果不指明的話，就是正催化劑。催化劑中毒：催化劑的活性因接觸少量的雜質(zhì)而明顯下降甚至遭到破壞，這種現(xiàn)象叫催化劑中毒。所以需要對催化劑進行凈化、除雜。催化劑的特點：高效性、專一性、選擇性。解釋原因（催化劑）：1L1L1001010015使用催化劑，能夠改變反應的路徑，降低活化能，這樣會使更多的反應物分子變?yōu)榛罨肿?，活化分子百分?shù)增大，有效碰撞的頻率增加，反應速率增大。五、其他如光照、反應物固體的顆粒大小、電磁波、超聲波、溶劑的性質(zhì)等，也會對化學反應的速率產(chǎn)生影響。

各因素對速率的影響大小是：

反應物本身的性質(zhì)>催化劑>>溫度>

濃度=壓強(體積變化引起的)。

總結(jié):

Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O下列各組實驗中最先出現(xiàn)渾濁的是(

)實驗反應溫度/℃Na2S2O3溶液稀硫酸H2OV/mLc/(mol·L－1)V/mLc/(mol·L－1)V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210D答案：BC化學反應能量變化中的圖像分析C2．對于任何化學反應，增大反應物的濃度是否一定都能

增大該反應的速率？

分析：物質(zhì)的化學性質(zhì)有時與濃度有關，不同的濃度

可能發(fā)生不同的化學反應。如在實驗室中，用FeS與稀

硫酸反應制取H2S，當硫酸的濃度增大到一定程度時，

會發(fā)生氧化還原反應，生成SO2的反應速率加快，產(chǎn)生