第二节-影响化学反应速率因素S

第二章化学反应速率和化学平衡第二节影响化学反应速率的因素参考信息1：化学反应的本质就是反应物分子中旧的化学键的断裂和生成物中新化学键的生成。参考信息2：气体反应中，任何气体中分子间的碰撞次数都是非常巨大的。在101kPa和500℃时，0.001mol/L的HI气体，每升气体中，分子碰撞达每秒3.5×1028次之多。如果每次碰撞都能发生化学反应，HI的分解反应瞬间就能完成，而事实并不是这样。即反应物的分子的每次碰撞不一定都能发生化学反应。以篮球队员投球为例请分析:有效地投球需要满足的条件足够的能量合适的取向与导致发生反应的分子（或离子）间的碰撞相类似——概念模型法一、影响化学反应速率的因素1、有效碰撞理论（1）有效碰撞引起分子间的化学反应的碰撞某一化学反应的速率大小与…单位时间内有效碰撞的次数有关（2）活化分子具有较高能量，能够发生有效碰撞的分子结论：发生有效碰撞的分子一定是活化分子，但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞。推论：有效碰撞次数的多少与单位体积内反应物中活化分子的多少有关。分子取向问题能量反应过程E1E2反应物生成物活化分子活化能活化分子变成生成物分子放出的能量该反应是吸热反应还是放热反应?反应热活化能与反应热有关吗?（3）活化能活化分子高出反应物分子平均能量的部分结论：活化分子的多少与该反应的活化能的大小有关。活化能的大小是由反应物分子的性质决定！内因普通分子活化能活化分子合理取向的碰撞有效碰撞新物质能量能量反应过程E1E2反应物生成物活化分子活化能活化分子变成生成物分子放出的能量反应热问题5：怎样改变反应的活化能为来加快反应的速率？可采取什么措施？没加催化剂加了催化剂E1′E1′<E14、催化剂的作用:

可以降低化学反应所需的活化能,也就等于提高了活化分子的百分数,从而提高了有效碰撞的频率。反应速率大幅提高。能量反应过程E1E2反应物生成物活化分子活化能活化分子变成生成物分子放出的能量反应热问题6:活化能为“0”的例子是怎么回事？影响化学反应速率的条件影响反应速率的条件有内因和外因：内因是反应物自身的性质；外界条件对反应速率的影响，主要有：①浓度②压强③温度④催化剂等0.01mol/L的KMnO4

溶液0.1mol/LH2C2O4溶液0.2mol/LH2C2O4溶液快慢2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2

↑+8H2O实验2-2一、浓度对化学反应速率的影响加入试剂0.1mol/L草酸溶液0.2mol/L草酸溶液实验现象褪色时间结论紫色逐渐褪去紫色逐渐褪去长短较浓的草酸溶液反应速率快

结论其它条件相同时，增加反应物的浓度，反应速率加快；反之，降低反应物的浓度，反应速率减慢。浓度对反应速率的影响反应物浓度增大：即单位体积内反应物分子总数增大单位体积内活化分子数增加有效碰撞几率增加反应速率增大

b、固体的表面积对化学反应速率有较大的影响，固体物质的颗粒越小，其表面积越大，与其他物质的接触面积越大，反应速率越快。注意：a、此规律只适用于气体或溶液的反应，对于纯固体或纯液体的反应物，一般情况下其浓度是常数，因此改变它们的量不会改变化学反应速率。知识梳理·题型构建题组一浓度与压强对化学反应速率的影响A题组一12题组二345=动脑时间二、压强对反应速率的影响[讨论]如果反应物是固体、液体或溶液时，改变压强对它们又有什么影响？适用范围：

仅适用于反应体系中有气体物质的反应。结论：对于气体反应来说，增大压强相当于

增大反应物的浓度，反应速率加快。二、压强对反应速率的影响压强对化学反应速率的影响实质上是通过改变气体反应物的浓度来实现的，也就是说压强只对有气体参与的反应的速率才有影响。二、压强对反应速率的影响其它条件不变，对于气体反应来说，增大压强，反应速率加快。原因：反应物浓度增大单位体积内活化分子数增加有效碰撞几率增加增大压强反应速率加快[讨论]恒容条件下，往合成氨的反应N2+3H2=2NH3中充入He气，体系的压强如何改变？反应速率是否改变？结论：对于压强的改变，只有引起反应体系中物质浓度的变化，才对反应速率产生影响。动脑时间[难点突破]恒容或恒压条件下充入气体对反应速率的影响。[例题1]在N2+3H22NH3中，当其他外界条件不变时：①减小体系压强，该反应的速率怎么变？②在反应中保持体系容积不变，充入N2

，反应的速率怎么变？③在反应中保持体系容积不变，充入He，反应的速率怎么变？④在反应中保持体系压强不变，充入He，反应的速率怎么变？[注意]压强影响反应速率时，必须观察压强改变时体积是否变化。若压强改变时，体积发生改变，则实际是浓度改变，反应速率会发生改变。若压强改变时，容器的体积不变，因为各气体的浓度没有改变，则速率不变。如在固定体积的密闭容器中通入稀有气体，压强增大，但速率不变。[分析]对于气体有下列几种情况:（1）恒温时：增大压强→体积减少→C增大→反应速率增大（2）恒容时：①充入气体反应物→反应物浓度增大→总压增大→反应速率增大。②充入“无关气体”（如He、N2等）→引起总压增大，但各反应物的分压不变，各物质的浓度不变→反应速率不变。（3）恒压时：充入“无关气体”（如He等）→引起体积增大→各反应物浓度减少→反应速率减慢。知识梳理·题型构建题组一浓度与压强对化学反应速率的影响C题组一12题组二345=[例题2]对于反应N2+O2=2NO在密闭容器中进行，下列哪些条件能加快该反应的化学反应速率（）。

A.缩小体积使压强增大

B.体积不变充入N2

使压强增大

C.使体积增大到原来的2倍

D.压强不变充入氦气

E.体积不变充入氦气使压强增大AB三、温度对反应速率的影响试剂种类及用量第一组试管①1滴管Na2S2O3第二组试管①1滴管Na2S2O3试管②1滴管稀H2SO4试管②1滴管稀H2SO4实验温度热水冷水出现浑浊时间结论原理：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O在其它条件不变的情况下，升温反应速率增大，降温反应速率减小。同浓度下高温首先出现混浊三、温度对反应速率的影响试剂种类及用量1滴管KI溶液+1滴管淀粉溶液+1滴管稀H2SO41滴管KI溶液+1滴管淀粉溶液+1滴管稀H2SO4实验温度实验现象结论科学探究：原理：4H++4I-+O2=2I2+2H2O温馨提示：温度>65℃时，I2分子与淀粉的作用大大削弱，溶液呈无色。40-60℃冷水（室温）在其它条件不变的情况下，升温反应速率增大，降温反应速率减小。三、温度对反应速率的影响其它条件不变，升温加快化学反应速率。温度升高分子获得更高的能量活化分子百分数提高碰撞频率提高反应速率增大有效碰撞几率增加三.温度对反应速率的影响:[实验2-3]实验现象：温度高的溶液先出现浑浊。Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O1.其他条件不变，温度升高，反应速率加快。2.一般说来，温度每升高10℃，反应速率增加2-4倍。3.温度对反应速率影响的规律，对吸热反应，放热反应都适用。4.反应若是可逆反应，升高温度，正、逆反应速率都加快，降低温度，正、逆反应速率都减小。温度升高普通分子变为活化分子

活化分子

百分数增大

活化分子数增大反应速率加快四、催化剂的影响实验2–4：2H2O2===2H2O+O2↑MnO210mL10%H2O2

溶液少量MnO2燃着的香结论：其它条件不变，催化剂能加快反应速率。科学探究一：加入试剂2mLKMnO4溶液+1滴管H2C2O4溶液2mLKMnO4溶液+1滴管H2C2O4溶液米粒大的MnSO4固体

褪色时间结论2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2

↑+8H2O加入MnSO4后，溶液很快褪色

（催化剂的高效性）四、催化剂的影响加入试剂1滴管H2O2溶液+1滴管FeCl3溶液1滴管H2O2溶液+1滴管CuSO4溶液

产生气泡快慢结论科学探究二：加入FeCl3溶液后反应明显加快，而加入CuSO4溶液现象不明显（催化剂的选择性）快现象不明显2H2O2===2H2O+O2↑MnO2四、催化剂的影响反应物2滴管淀粉溶液+2滴碘水+1滴管稀H2SO42滴管淀粉溶液+2滴碘水+1mL唾液

反应现象结论科学探究三：四、催化剂的影响加入唾液后蓝色立即褪去加入硫酸溶液，颜色明显变浅（缓慢），稍加热后也会褪色生物酶催化的高效性反应物生成物能量反应过程过渡态理论

无催化剂过渡态Ea2活化能Ea1有催化剂过渡态Ea1Ea2﹤过渡态理论

加入催化剂反应活化能降低活化分子百分数提高有效碰撞几率增加反应速率加快原因：四、催化剂对反应速率的影响其它条件不变，催化剂加快化学反应速率。五、其它因素的影响

除上述四种因