第二节 影响化学反应速率的因素(整合)

氢气与其他物质的反应

反应条件难易程度H2+O2H2+CuOH2+N21、为什么难易程度不同，与什么有关系？结论1：影响化学反应速率根本原因是反应物本身性质。。点燃加热高温、高压、催化剂易易难2、H2在Cl2中点燃能安静的燃烧，但将H2

与Cl2混合，在光照条件下却会发生剧烈的爆炸反应。这说明了什么？结论2：不同的外界条件都能够改变化学反应的速率。3、H2+N2即使在高温、高压、催化剂的条件下反应也不能完全转化为生成物，这又说明了什么？结论3：有些反应是有一定限度的。内因外因二、研究化学反应原理的思路与方法——概念模型法简化后的有效碰撞模型（一）设想在常温常压下，认为气体分子的运动是自由的，它们间的碰撞可以视为是随机的。（二）模型的基本构架

不是每次分子间的碰撞都会引起化学反应，只有其中部分的气体分子碰撞是有效的，即有效碰撞——这是发生化学反应的充分条件。思考：为什么有的碰撞可以发生反应(有效碰撞)，而有的不能发生反应(无效碰撞)?推断：一定与分子本身的性质和能量有关。1、有效碰撞能够导致分子中化学键断裂，引起化学反应的碰撞。分子间的碰撞是发生化学反应的必要条件有效碰撞是发生化学反应的充分条件（1）发生碰撞的分子必须有足够高的能量（2）分子发生碰撞时必须有合理的取向2、活化分子具有较高能量，有可能发生有效碰撞的分子。

能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，还与碰撞的角度有关。（活化分子间的碰撞只有取向正确的才是有效碰撞，才能引起化学变化）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。例如：2HI===H2+I23、活化能活化分子高出反应物分子平均能量的部分。能量反应过程E1E2反应物生成物活化分子活化能反应热该反应是吸热反应还是放热反应?活化分子变成生成物分子放出的能量结论：一定温度和压强下，活化分子所占的百分数是一定的，活化能的大小是由反应物分子的性质决定。推论1:活化能越小，则一般分子成为活化分子越容易，则活化分子越多，单位时间内有效碰撞越多，反应速率越快。推论2:活化能越小，一般分子成为活化分子越容易，则反应条件越简单。常用的提高活化能的方法：

加热、光照、超声波、核辐射、外加磁场活化分子的多少与该反应的活化能的大小有关，

在化学反应中能改变其他物质的反应速率，而本身质量和化学性质在反应前后不变的物质。4、催化剂（触媒）催化剂作用：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。能量反应过程生成物反应物反应热E1E2活化分子加了催化剂没加催化剂一个反应要发生一般要经历哪些过程？小结普通分子得到能量活化分子合理取向的碰撞有效碰撞新物质能量活化能

某一化学反应的速率大小与

有关；而有效碰撞次数的多少与

有关；活化分子的多少又与

有关。活化能的大小是由该反应的

决定的，而反应物分子的性质又与

密切相关。单位时间内分子的有效碰撞次数单位体积内反应物中活化分子的多少该反应活化能的大小反应物分子的性质分子的内部结构下列说法错误的是：A.当碰撞的分子具有足够的能量和适当的取向时,才能发生化学反应B.发生有效碰撞的分子一定是活化分子C.活化分子间的碰撞一定是有效碰撞D.活化分子间每次碰撞都发生化学反应E.能发生有效碰撞的分子必须具有相当高的能量F.活化能指活化分子多出反应物分子平均能量的那部分能量G.使用催化剂能改变分子的活化能H.催化剂能使不起反应的物质间发生反应√√√第二节影响化学反应速率的因素【知识回顾】1、有效碰撞理论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2、化学反应速率与活化能化学反应的速率大小单位时间内有效碰撞的次数多少单位体积内反应物中活化分子的多少反应的活化能的大小反应物的性质内因外界条件外因①浓度、②压强、③温度、④催化剂、⑤其他：颗粒大小、溶剂等。0.01mol/L的KMnO4

酸性溶液0.1mol/LH2C2O4溶液0.2mol/LH2C2O4溶液快慢【实验探究】不同浓度草酸与酸性高锰酸钾溶液的反应2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O一、浓度对反应速率的影响当其他条件不变时，增大反应物的浓度，化学反应速率增大。减小反应物的浓度，化学反应速率减小。【理论探究】为什么增大反应物的浓度会影响反应速率呢？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次数增加化学反应速率增加活化分子百分数：（活化分子数/反应物分子数）×100%【注意】

（1）反应物是纯液体或固体，其浓度是常数，因此改变它们的量反应速率不变。（2）一般来说，固体反应物表面积越大，反应速率越大。*增加水的量

①若在稀水溶液中进行的反应，无论水是否参加反应，加水视为对其它反应物的稀释，速率减小。②以水蒸气形式参加的反应，增加其浓度，可加快反应速率。思考：大理石分别与1mol/L的盐酸10mL、

0.1mol/L的盐酸200mL反应，谁的速度快？讨论1：把下列四种X溶液，分别加进四个盛有10mL、2mol/L的盐酸的烧杯中，并且均加水稀释至50mL，此时，X和盐酸缓缓地进行反应，其中反应速率最快的是（）

A10mL2mol/LB20mL2mol/LC10mL4mol/LD20mL3mol/L讨论2：恒温恒容的容器中进行反应N2O4(g)若反应物浓度由0.1mol/L降到0.06mol/L需20s，那么，反应物浓度由0.06mol/L降到0.024mol/L，需反应的时间为（）

A．等于18s B．等于12s C．大于18s D．小于18s2NO2(g)△H＞0，讨论1：一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减缓反应速率，且不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的（）A．NaOH（固体）B．H2OC．NH4Cl（固体）D．CH3COONa（固体）BD讨论2：把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL2mol/L盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，此时X与盐酸缓和地进行反应。其中反应速率最大的是（）A、20mL3mol/L的X溶液B、20mL2mol/L的X溶液C、10mL4mol/L的X溶液D、10mL2mol/L的X溶液A二、压强对反应速率的影响

对有气体参加或生成的反应增大压强相当于增大气体的浓度，反应速率加快；减小压强相当于减小气体的浓度，反应速率减慢。若其它条件不变时，【理论探究】为什么增大体系的压强会影响反应速率呢？气体压强增大，体积减小，气体浓度增大：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次数增加化学反应速率增加【注意】

a.压强对固体和液体（溶液）间的反应无影响b.对于反应物和生成物都有气体的可逆反应，增大压强，正、逆反应速率都增大；减小压强，正、逆反应速率都减小c.注意“真”变和“假”变。若体系的压强变化而使反应物或生成物的浓度发生变化即“真”变，否则是“假”变。讨论：在N2+3H2

2NH3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？探究实验：①2~3mLH2O2溶液②3~4滴FeCl3溶液热水常温①2~3mLH2O2溶液②3~4滴FeCl3溶液现象结论热水中常温冷水中产生气泡速率增大，带火星的火柴复燃升高温度，反应速率增大有气泡冒出产生气泡速率减小降低温度，反应速率减小2H2O2====2H2O

+O2↑5mL0.1mol/L的H2SO4+5mL0.1mol/LNa2S2O3热水冷水快慢【实验探究】不同温度条件下同浓度硫酸与Na2S2O3溶液的反应Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O三、温度对反应速率的影响当其他条件不变时，升高温度，化学反应速率增大。降低温度，化学反应速率减小。【理论探究】为什么升高反应体系温度会影响反应速率呢？升高温度：单位体积内活化分子百分数增加（分子运动速率加快，碰撞频率增加）有效碰撞次数增加化学反应速率增加即单位体积内活化分子总数增大已知:4H++4I-+O2=2I2+2H2O现有1mol/LKI溶液、0.1mol/LH2SO4溶液和淀粉溶液，请设计实验探究溶液出现蓝色的时间与温度的关系？【结论】其它条件相同时，温度高，出现蓝色的时间短；

温度低，出现蓝色的时间长。科学探究【注意】

（2）一般，温度每升高10℃，化学反应速率增大2～4倍

（1）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。讨论：25℃时，某反应进行完全需4min，若将该反应恒定在85℃时进行，则完成该反应最多需时间为多少秒？一般：温度每升高10度，化学反应速率通常增大为原来的2～4倍。讨论3：10℃时，某化学反应A→C的反应速率υA=0.1mol·L-1·S-1，若温度每升高10℃，反应速率增加到原来的2倍，若要使υA=1.6mol·L-1·S-1，则反应温度应控制在（）A、30℃B、40℃C、50℃D、60℃C探究实验2：①2~3mLH2O2溶液②少量MnO2①2~3mLH2O2溶液②3~4滴FeCl3溶液①2~3mLH2O2溶液现象结论加入MnO2加入FeCl3不加其他试剂有气泡冒出，反应较慢MnO2能加快化学反应速率FeCl3能加快化学反应速率无催化剂化学反应较慢气泡冒出，速率增大气泡冒出，速率增大2H2O22H2O+O2↑MnO2【结论】（1）其它条件不变时，选用适当的催化剂可以改变反应速率；正催化剂使反应速率加快，负催化剂使反应速率减慢。【实验探究】双氧水中加入MnO2前后的反应对比（2）催化剂具有选择性。能量反应过程E1E2ΔH无催化反应催化反应四、催化剂对反应速率的影响催化剂能大大地改变化学反应的速率；（1）使用催化剂能改变反应速率，但反应热没变。（2）使用催化剂同等程度的增大（减慢）正逆反应速率，从而改变反应到达平衡所需时间。使用催化剂降低活化能活化分子的百分比增大活化分子的数目增多有效碰撞次数增多化学反应速率加快【理论探究】为什么加入催化剂会影响反应速率呢？影响化学反应速率的外因

影响外因

单位体积内有效碰撞次数化学反应速率分子总数活化分子数活化分子百分数增大反应物浓度增大压强升高温度使用催化剂增加增加不变增加加快增加增加不变增加加快不变增加增加增加加快不变增加增加增加加快小结（1）内因（2）外因(条件)：

影响因素如何影响温度升高温度，速率增大催化剂加入催化剂，速率增大浓度增大浓度，速率增大固体表面积增大固体表面积，速率增大反应物状态溶液状态，速率增大其他因素：原电池、溶剂、光等2、影响化学反应速率的因素压强（气体）增大压强，速率增大1、反应C（s）＋H2O（g）=CO（g）＋H2（g）在一体积可变的容器中进行。下列条件的改变对其化学反应速率几乎没有影响的是：①增加C的用量；②将容器体积缩小一半；③保持容器体积不变，充入氮气使容器内压强增大；④保持压强不变，充入氮气使容器的体积变大（）

A．②④B．①③ C．③④ D．①④B2、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CaCO