化学反应速率及其影响因素教材

化学反应的速率及其影响因素华蓥中学：杨旭夯实基础：化学反应速率及其影响因素一、化学反应的速率二、影响化学反应速率的因素1.定性描述2.定量描述一、化学反应的速率a.定义：

化学反应速率用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示。c.数学表达式:浓度常用单位：时间常用单位：

化学反应速率常用单位:

s、min、hmol/L

mol/(L·s)或

mol/(L·min)或

mol/(L·h)物理量V(A)=△c(A)△t△t=△c(A)V(A)△c(A)=V(A).△t2.定量描述：——化学反应速率b.符号:V例1、在2升的密闭容器中加入1molN2和3H2可发生下列可逆反应:N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)

。

5分钟时测得生成了1molNH3，求:①.在5分钟末△n(N2):△n(H2):△n(NH3)等于多少？②.在5分钟末△

C(N2)：△

C(H2)：△

C(NH3)等于多少？③.在5分钟末V(N2)、V(H2)、V(NH3)分别等于多少？V(N2)：V(H2)：V(NH3)又等于多少？例如：对于反应：

mA+nB=pC+qD

V(A)∶V(B)∶V(C)∶V(D)

=m∶n∶p∶q

=△C(A):△C(B):△C(C):△C(D)

=△n(A):△n(B):△n(C):△n(D)

计算规律：在同一个反应里，在相同时间段内，虽然用不同的物质表示的化学反应速率不一定相同，但是它们表示的意义相同，且各物质表示的速率之比等于该反应方程式的系数之比等于各物质的浓度的改变量之比等于各物质的物质的量的改变量之比。d.理解化学反应速率的注意事项：①.化学反应速率是标量，均为正值；②.化学反应速率描述的是一个化学反应在一定的时间段内的平均速率而非表示某一个时刻的瞬时速率；

③.不能用固态和纯液态物质来表示化学反应进行的快慢程度；（固态和纯液态物质的浓度为常数）。例1、在2A(g)+B(g)=2C(g)+3D(g)的反应中，下列表示该反应速率最快的是()A.V(A)=40mol/(L.min)B.V(B)=0.5mol/(L.S)C.V(C)=50mol/(L.min)D.V(D)=0.6mol/(L.S)B经典题型：例2、已知在2L的密闭容器中发生如右图所示反应请回答：各物质都是气体。1.反应物是____.2.2min内A的平均速率是________3.写出化学方程式A、B1.25mol/(L·min)5A+4B3C004.计算2min内A的转化率5.2min时反应混和物中C所占的体积百分比？83.3℅50℅返回二、影响化学反应速率的因素1.内因：由物质结构和性质决定，非人为因素所能左右！2.外因：a.浓度c.温度b.压强d.催化剂e.其他条件：固体颗粒物的大小、溶剂的性质等

(主要)(次要)归纳外界条件对化学反应速率的影响结果:外界条件变化情况影响结果事例浓度增大减小温度升高降低压强改变了物质的浓度增大减小未改变物质的浓度增大减小催化剂正催化剂负催化剂加快减慢加快减慢加快减慢无影响无影响大大加快大大减慢稀、浓HNO3与铜的反应食物的腐败2SO2+O2≒2SO3一定条件下2SO2+O2≒2SO3在体积恒定的密闭容器中进行，向里面通入CO2等其他气体MnO2催化H2O2的分解略Why?分子运动相互碰撞分子具有足够的能量活化分子有合适的取向有效碰撞发生化学反应

化学反应速率与单位时间内分子间的有效碰撞次数(有效碰撞频率)有关。碰撞理论:

特别说明：碰撞理论的关键词:1.分子碰撞2.活化分子

——能发生有效碰撞的分子叫活化分子。3.分子碰撞取向4.有效碰撞

——发生化学反应的碰撞叫有效碰撞。活化分子百分数=

(活化分子数/反应物分子数)×100%5.活化分子百分数能量反应过程E1

E2反应物生成物活化能反应热加了催化剂没加催化剂E3活化能降低△H=(E1-E2)<0放热反应化学反应发生必须满足的条件:1.分子间必须碰撞；2.属于活化分子；3.分子碰撞的取向合适。没合适的取向没足够的能量足够的能量

+合适的取向【类比法】

借鉴投篮过程。

有效碰撞理论

外界条件变化情况单位体积内分子数活化分子百分率单位体积内活化分子数单位时间单位体积内有效碰撞数化学反应速率浓度温度外界条件对化学反应速率影响结果的原因:增大增大增加加快减小减小减慢升高不变增加增加降低减少减慢不变不变不变增加增加减少减少减少减少加快×＝外界条件变化情况单位体积内分子数活化分子百分率单位体积内活化分子数单位时间单位体积内有效碰撞数化学反应速率压强催化剂增大增加不变增加加快减小减少不变减慢减慢正催化剂负催化剂不变不变减小加快增加增加增加增加减少减少减少减少×＝例1、一定条件下，在CaCO3(块)+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑反应中，为加快反应的速率，下列方法可行的是()。A.增加HCl的浓度B.加水

C.增加同浓度盐酸的量D.改加CaCO3粉末例题评讲：AD例2、

增大反应物的浓度使反应速率加快的主要原因（）；对于气体参与体系增大压强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（）；使用催化剂使反应速率加快的主要原因是（）。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B.增大分子的运动速率而使有效碰撞增加C.升高反应物分子的能量，使活化分子的百分数增加D.降低反应所需的能量，使活化分子百分数增加ACAD例3、（2011·海南高考题11）某反应的△H=+100kJ·mol-1，下列有关该反应的叙述正确的是（）A.正反应活化能小于100kJ·mol-1B.逆反应活化能一定小于100kJ·mol-1C.正反应活化能不小于100kJ·mol-1D.正反应活化能比逆反应活化能大100kJ·mol-1CD反应过程例4、硫代硫酸钠(Na2S2O3)与稀硫酸发生如下反应：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O下列四种情况中最早出现浑浊的是（）A.10℃时0.1mol/LNa2S2O3和0.1mol/LH2SO4各5mLB.10℃时0.1mol/LNa2S2O3和0.1mol/LH2SO4

各5mL，加水10mLC.20℃时0.1mol/LNa2S2O3和0.1mol/LH2SO4各5mLD.20℃时0.2mol/LNa2S2O3和0.1mol/LH2SO4各5mL，加水10mLC例5、对于在溶液间进行的反应，对反应速率影响最小的因素是（）A.温度B.浓度C.压强D.催化剂例6、下列条件的变化，是因为降低反应所需的能量而增加单位体积内的反应物活化分子百分数致使反应速率加快的是（）A.增大浓度B.增大压强

C.升高温度D.使用催化剂CD例7、设NO+CO22CO(正反应吸热)反应速率为v1；N2+3H22NH3(正反应放热)反应速率为v2。对于前述反应，当温度升高时，v1和v2变化情况为（）A.同时增大B.同时减小C.v1减少，v2增大D.v1增大，v2减小A例8、把除去氧化膜的Mg条，投入到盛有稀盐酸的试管中，发现H2

的产生速率（v）与时间（t）的变化情况如下图所示，

t1~t2

速率变化的主要原因是:_______;t2~t3

速率变化的主要原因是:_________温度升高，温度主导。盐酸浓度降低，浓度主导。返回补充实验:1.草酸与酸性KMnO4反应(实验２-２)试验中发生了如下反应：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O实验现象：加入较浓的草酸溶液的试管溶液褪色更快些。实验结论∶其他条件相同时，增大反应物浓度反应速率加快，反之减慢。浓度对化学反应速率的影响适用条件：1.有气体或溶液参加的反应；

2.对于可逆反应，反应物浓度的改变，将改变正反应速率；生成物浓度的改变，将改变逆反应速率。2.温度对化学反应速率的影响【实验2-3】试验中发生了如下反应：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O实验现象：温度高的溶液先出现浑浊。实验结论:其他条件不变，温度升高，反应速率加快。试剂种类及用量实验温度试剂的加入顺序及理由实验现象结论5ml1mol/LKI溶液、几滴淀粉溶液和2ml0.1mol/LH2SO4溶液室温冰水混合物中溶液很快变蓝溶液很长时间才变蓝

其他条件相同时，KI溶液与O2在酸性条件下的反应，温度高，溶液先变蓝，反应速率快；反之，溶液长时间才变蓝，反应速率慢。科学探究：——温度对化学反应速率的影响5ml1mol/LKI溶液、几滴淀粉溶液和2ml0.1mol/LH2SO4溶液【实验2-4】实验现象：加入MnO2化学反应速率加快实验结论∶加入催化剂可以加快反应的速率1.在两支试管中各加入2ml5%H2O2溶液，再向H2O2溶液中分别滴入0.1mol/LFeCl3和CuSO4溶液各1ml摇匀，比较H2O2的分解速率。加入试剂0.1mol/LFeCl30.1mol/LCuSO4产生气泡快慢结论快慢催化剂能加快反应速率且催化剂具有选择性科学探究:2.在两支试管中各加入4ml0.01mol/LKMnO4酸性溶液和2ml0.1mol/LH2C2O4溶液;再向其中一支试管中加入一粒黄豆大的MnSO4固体。摇匀，记录溶液褪色所需时间。加入试剂0.01mol/LKMnO40.1mol/LH2C2O40.01mol/LKMnO40.1mol/LH2C2O4MnSO4固体褪色时间结论快慢Mn2+对该反应具有催化作用3.取两支试管，各加入淀粉溶液和2滴碘水，然后向其中一支试管中加入1ml2mol/L的H2SO4溶液(必要时可加热)；向另一支试管中加入1ml唾液，振荡。观察、比较硫酸溶液、唾液对淀粉溶液水解的催化效果。反应物硫酸溶液、淀粉溶液、碘水唾液、淀粉溶液、碘水反应现象结论蓝色很快变为无色很长时间蓝色才变为无色“酶”催化剂的催化效果具有高效性①.对于可逆反应，使用催化剂将同等程度的增大或减慢正逆反应速率，从而改变反应到达平衡所需时间。②.没特别指明一般指正催化剂。③.催化剂只能催化可能发生的反应，对不发生的反应无作用。④.催化剂一定的具有选择性⑤.催化剂中毒：催化剂的活性因接触少量的杂质而明显下降甚至遭到破坏，这种现象叫催化剂中毒。【注意事项】:1、对于反应N2+O2=2NO在密闭容器中进行，下列条件哪些不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.体积不变充入O2使压强增大D.使体积增大到原来的2倍E.体积不变充入氦气使压强增大考考你！E2、将一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中，若作如下改变的情况，其中能使最初的化学反应速率增大的是（）A.盐酸的浓度不变，而使盐酸的用量一倍B.盐酸的浓度增大一倍，而使盐酸的用量减少到原来的一半C.盐酸的浓度和用量都不变，增加碳酸钙的量D.盐酸和碳酸钙不变，增大压强一倍E.加入CaCl2溶液F.加入CaCl2固体G.将CaCO3用CaCO3粉末代替B、G3、下列说法正确的是(

)A.增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子的百分数，从而使有效碰撞次数增大B.有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增大活化分子的百分数，从而使反应速率增大C.升高温度能使化学反应速率增大的主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数D.催化剂能增大单位体积内活化分子的百分数，从而成千成万倍地增大化学反应速率CD4、下列情况下，反应速率相同的是(

)A.等体积0.1mol/L盐酸和0.1mol/LCH3COOH溶液分别与等体积0.2mol/LNaOH溶液反应B.等质量锌粒和锌粉分别与等量1mol/L盐酸反应C.等体积、等浓度的盐酸和HNO3分别与等质量的Na2CO3粉末反应D.等体积的0.2mol/L盐酸和0.1mol/LH2SO4与相同的石灰石反应C

5、把Zn粒放入盛有稀盐酸的容器中，产生H2的速率与下列因素无关的是(

)A.盐酸的浓度B.溶液的温度C.Zn颗粒的大小D.溶液中Cl－的浓度 D6、升高温度能加快反应速率的主要原因是(

)A.活化分子能量明显增加B.降低活化分子的能量C.增加活化分子百分数D.降低反应所需的能量C7、下列关于催化剂的说法，正确的是(

)A.催化剂能使不起反应的物质发生反应B.催化剂在化学反应前后，化学性质和质量都不变C.催化剂能改变化学反应速率D.电解水时，往水中加少量NaOH，可使电解速率明显加快，所以NaOH是这个反应的催化剂BC8、NO和CO都是汽车尾气中的有害物质，它们能缓慢地起反应，生成N2和CO2，对此反应的下列叙述中正确的是(

)A.使用催化剂不能加快反应速率B.降低压强能加快反应速率C.升高温度能加快反应速率D.改变压强对反应速率无影响C9、反应C(s)＋H2O(g)==CO(g)＋H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是(

)A.增加C的量B.保持体积不变充入水蒸气C.保持体积不变，充入N2使体系压强增大D.保持压强不变，充入N2使容器体积变大AC10、20℃时，将0.10mol/LNa2S2O3溶液10mL和0.10mol/LH2SO4溶液10mL混合，2min后溶液中明显出现浑浊。已知温度每升高10℃，化学反应速率增大到原来的2倍，那么50℃时，同样的反应要明显地出现浑浊，所需的时间是(

)A.40sB.15sC.48sD.20sB

11、在恒温恒容条件下，能使A(g)＋B(g)==C(g)＋D(g)正反应速率增大的措施是(

)A.减小C或D的浓度

B.增大D的浓度C.减小B的浓度

D.增大A或B的浓度B、D12、升高温度时，化学反应速率加快，是由于(

)A．分子运动速率加快，使反应物分子间的碰撞机会增多B．反应物分子的能量增加，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多，化学反应速率加快C．该化学反应的过程是吸热的D．该化学反应的过程是放热的A、B13、向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应时，按正反应速率由大到小顺序排列正确的是(

)甲：在500℃时，SO2和O2各10mol反应乙：在500℃时，用V2O5作催化剂，10molSO2和5molO2起反应丙：在450℃时，8molSO2和5molO2反应丁：在500℃时，8molSO2和5molO2反应A.甲、乙、丙、丁B.乙、甲、丙、丁C.乙、甲、丁、丙D.丁、丙、乙、甲C14、设C＋CO2=2CO，正反应是吸热反应，反应速率为v1；N2＋3H2≒2NH3，正反应是放热反应，反应速率为v2。对于上述反应，当温度升高时，v1和v2的变化情况为(

)A．同时增大 B．同时减小C．v1增大，v2减小

D．v1减小，v2增大A15、将ag块状碳酸钙跟足量盐酸反应，反应物损失的质量随时间的变化曲线如下图实线所示，在相同的条件下，bg(a>b)粉末状碳酸钙与同浓度的盐酸反应，则相应的曲线(图中虚线所示)正确的是(

)C16、—定温