第二节影响化学反应速率的因素

第二节 影响化学反应速率的因素1.1.认识浓度、压强、温度、催化剂等对化学反应速率认识浓度、压强、温度、催化剂等对化学反应速率的影响。的影响。2.2.初步运用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等来解初步运用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。的影响。1.1.什么叫化学反应速率？什么叫化学反应速率？化学反应进行的快慢程度化学反应进行的快慢程度2.2.用什么物理量的变化来描述化学反应速率？用什么物理量的变化来描述化学反应速率？用单位时间内反应物或生成物物质的量浓度的减少或增加用单位时间内反应物或生成物物质的量浓度的减少或增加来描述化学反应速率来描述化学反应速率3.3.反应速率的单位是什么？反应速率的单位是什么？mol/(mol/(L Lminmin)或或mol/(mol/(L Ls s)1.1.假设：假设：在一洁净的容器中，使氢气与氧气按体积比为在一洁净的容器中，使氢气与氧气按体积比为2:12:1的比例混合，气体分子因自由运动而不断发生碰撞，的比例混合，气体分子因自由运动而不断发生碰撞，研究表明：如果在常温常压下，每个氢分子、氧分子自研究表明：如果在常温常压下，每个氢分子、氧分子自身或它们之间的碰撞几率为身或它们之间的碰撞几率为2.3552.355101010 10 次次/秒。若每次秒。若每次碰撞都能发生反应的话，则化学反应瞬间即可完成。碰撞都能发生反应的话，则化学反应瞬间即可完成。2.2.结论：结论：并不是每次碰撞都能发生化学反应，只有其中并不是每次碰撞都能发生化学反应，只有其中的部分气体的碰撞能发生化学反应的部分气体的碰撞能发生化学反应-有效碰撞。有效碰撞。有效碰撞理论有效碰撞理论分子分子运动运动相互相互碰撞碰撞分子具有分子具有足够能量足够能量有有合适的取向合适的取向有效碰撞有效碰撞化学反应化学反应反应速率与活化分子的百分率成正比反应速率与活化分子的百分率成正比活化能：活化能：活化分子高出反应物分子平均能量的部分活化分子高出反应物分子平均能量的部分活化分子：活化分子：具有较高能量，能够发生有效碰撞的分子具有较高能量，能够发生有效碰撞的分子E E1 1：正反应的活化能正反应的活化能 E E2 2：逆反应的活化能逆反应的活化能E E1 1-E-E2 2：反应热：反应热活化能活化能 活化分子活化分子一、浓度对反应速率的影响一、浓度对反应速率的影响加入试剂加入试剂0.1 mol/L H0.1 mol/L H2 2C C2 2O O4 4溶液溶液0.2 mol/L H0.2 mol/L H2 2C C2 2O O4 4溶液溶液实验现象实验现象褪色时间褪色时间结结 论论褪色褪色褪色褪色时间长时间长时间短时间短反应速率慢反应速率慢反应速率快反应速率快实验实验2-22-2结论：结论：在其他条件不变时，增大反应物的浓度反应速率在其他条件不变时，增大反应物的浓度反应速率增大，减小反应物的浓度反应速率减小。增大，减小反应物的浓度反应速率减小。解释：解释：在其他条件不变时，反应物浓度增大，单位体积内在其他条件不变时，反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增多，单位体积内有效碰撞次数增多，反应活化分子数增多，单位体积内有效碰撞次数增多，反应速率加快。速率加快。其他条件不变，增大压强，气体体其他条件不变，增大压强，气体体积缩小，浓度增大，反应速率加快积缩小，浓度增大，反应速率加快二、压强对反应速率的影响二、压强对反应速率的影响2.2.压强只对有气体参加的反应的速率有影响压强只对有气体参加的反应的速率有影响1.1.压强对于反应速率的影响是通过对浓度的影响实现的压强对于反应速率的影响是通过对浓度的影响实现的注意注意三、温度对反应速率的影响三、温度对反应速率的影响试剂种类试剂种类及用量及用量0.1 mol/L Na0.1 mol/L Na2 2S S2 2O O3 3 溶液溶液5 5 mLmL0.1 mol/L H0.1 mol/L H2 2SOSO4 4 溶液溶液5 5 mLmL0.1 mol/L Na0.1 mol/L Na2 2S S2 2O O3 3 溶液溶液5 5 mLmL0.1 mol/L H0.1 mol/L H2 2SOSO4 4溶液溶液5 5 mLmL实验温度实验温度 出现浑出现浑浊时间浊时间结论结论时间短时间短时间长时间长反应速率快反应速率快反应速率慢反应速率慢高高低低结论：结论：在其他条件不变时，升高温度反应速率增大，降低温在其他条件不变时，升高温度反应速率增大，降低温度反应速率减小。度反应速率减小。解释：解释：一方面由于温度的升高使分子获得更高的能量，活化一方面由于温度的升高使分子获得更高的能量，活化分子百分数提高；另一方面具有较高能量的分子之间碰撞分子百分数提高；另一方面具有较高能量的分子之间碰撞频率也随之提高。从而使分子间有效碰撞的几率提高，反频率也随之提高。从而使分子间有效碰撞的几率提高，反应速率加快。应速率加快。加入试剂加入试剂及用量及用量0.1 mol/L KI0.1 mol/L KI溶液溶液 5 5 mLmL0.1 mol/L H0.1 mol/L H2 2SOSO4 4 5 5 mLmL0.1 mol/L KI0.1 mol/L KI溶液溶液 5 5 mLmL0.1 mol/L H0.1 mol/L H2 2SOSO4 4 5 5 mLmL实验温度实验温度 高高低低出现蓝色出现蓝色 时间时间 结结 论论时间短时间短时间长时间长反应速率快反应速率快反应速率慢反应速率慢四、催化剂对反应速率的影响四、催化剂对反应速率的影响结论：结论：加入催化剂可以加快反应的速率加入催化剂可以加快反应的速率解释：解释：催化剂改变了反应的途径，降低了反应的活化能，提催化剂改变了反应的途径，降低了反应的活化能，提高了反应体系中活化分子的百分数，从而使有效碰撞的几高了反应体系中活化分子的百分数，从而使有效碰撞的几率提高，反应速率增大。率提高，反应速率增大。无催化反应无催化反应催化反应催化反应使用催化剂能改变反应速率，但反应热没变。使用催化剂能改变反应速率，但反应热没变。能能量量加入试剂加入试剂0.1 mol/L FeCl0.1 mol/L FeCl3 30.1 mol/L CuSO0.1 mol/L CuSO4 4产生气产生气泡快慢泡快慢 结结 论论快快慢慢说明催化剂具有选择性说明催化剂具有选择性加入试剂加入试剂0.01 mol/L KMnO0.01 mol/L KMnO4 40.1 mol/L H0.1 mol/L H2 2C C2 2O O4 40.01 mol/L KMnO0.01 mol/L KMnO4 40.1 mol/L H0.1 mol/L H2 2C C2 2O O4 4 MnSOMnSO4 4固体固体褪色时间褪色时间 结结 论论时间短时间短时间长时间长MnMn2+2+对反应有催化作用对反应有催化作用反应物反应物硫酸溶液、硫酸溶液、淀粉溶液、碘水淀粉溶液、碘水唾液、淀粉溶液、碘水唾液、淀粉溶液、碘水反应现象反应现象 结结 论论蓝色褪去需很长时间蓝色褪去需很长时间蓝色很快褪去蓝色很快褪去唾液在温和的条件下对淀粉的水解有很好的唾液在温和的条件下对淀粉的水解有很好的催化作用，催化剂具有选择性催化作用，催化剂具有选择性反应物的结构、性质反应物的结构、性质浓度浓度压强压强温度温度催化剂催化剂其他：其他：光、颗粒大小、溶剂等。光、颗粒大小、溶剂等。改变了单位体积内活化分子的数目，从改变了单位体积内活化分子的数目，从而导致了化学反应速率的改变。而导致了化学反应速率的改变。改变了活化分子的百分数，从而导致化改变了活化分子的百分数，从而导致化学反应速率的改变。学反应速率的改变。影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素2.2.外因外因1.1.内因内因1.1.对于在一个密闭容器中进行的可逆反应：对于在一个密闭容器中进行的可逆反应：C(s)+OC(s)+O2 2(g)(g)=CO=CO2 2(g)(g)下列说法中错误的是下列说法中错误的是()()A.A.将碳块粉碎成粉末可以加快化学反应速率将碳块粉碎成粉末可以加快化学反应速率B.B.增大氧气的量可以加快化学反应速率增大氧气的量可以加快化学反应速率C.C.增大增大压强可以加快化学反应速率压强可以加快化学反应速率D.D.增加碳的量增加碳的量可以可以加加快化学反应速率快化学反应速率 D D 2.NO2.NO和和COCO都是汽车尾气中的物质，它们能很缓慢地反应生都是汽车尾气中的物质，它们能很缓慢地反应生成成COCO2 2 和和N N2 2，对此反应有关的叙述中不正确的是，对此反应有关的叙述中不正确的是()()A.A.降低温度能加快化学反应速率降低温度能加快化学反应速率B.B.使用适当催化剂可以使用适当催化剂可以加加快化学反应速率快化学反应速率C.C.增大一氧化氮的量可以加快化学反应速率增大一氧化氮的量可以加快化学反应速率D.D.改变压强对化学反应速率没有影响改变压强对化学反应速率没有影响AD AD 3.3.对于反应：对于反应：N N2 2+O+O2 2 2NO 2NO，在密闭容器中进行，下在密闭容器中进行，下列条件能加快反应速率的是（列条件能加快反应速率的是（）A.A.缩小体积使压强增大；缩小体积使压强增大；B.B.体积不变充入氮气使压强增大；体积不变充入氮气使压强增大；C.C.体积不变充入惰性气体；体积不变充入惰性气体；D.D.使总压强不变使总压强不变，充入惰性气体充入惰性气体。ABAB4.4.下列说法正确的是（下列说法正确的是（）A.A.一定条件下，增大反应物的量会加快化学反应速率一定条件下，增大反应物的量会加快化学反应速率B.B.增大压强，肯定会加快化学反应速率增大压强，肯定会加快化学反应速率C.C.活化分子间所发生的碰撞为有效碰撞活化分子间所发生的碰撞为有效碰撞D.D.能够发生有效碰撞的分子叫活化分子能够发生有效碰撞的分子叫活化分子D D5.5.（1 1）增大反应物的浓度使反应速率加快的主要原因是）增大反应物的浓度使反应速率加快的主要原因是（）（2 2）对于有气体参与的体系）对于有气体参与的体系,增大压强使反应速率加快的主增大压强使反应速率加快的主要原因是（要原因是（）（3 3）升高温度使反应速率加快的主要原因是（）升高温度使反应速率加快的主要原因是（）（4 4）使用催化剂使反应速率加快的主要原因是（）使用催化剂使反应速率加快的主要原因是（）A.A.活化分子百分数不变，但提高单位体积内活化分子的总数活化分子百分数不变，但提高单位体积内活化分子的总数B.B.增大分子的运动速率而使有效碰撞增加增大分子的运动速率而使有效碰撞增加C.C.升高反应物分子的能量，使活化分子百分数增加升高反应物分子的能量，使活化分子百分数增加D.D.降低反应所需的能量，使活化分子百分数增加降低反应所需的能量，使活化分子百分数增加A AA AC C D D一个人的行为模式决定他的心智思想，也就决定他的命运。