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第2章化学反应的方向、限度与速率第3节化学反应的速率第2课时反应条件对化学反应速率的影响浓度温度催化剂压强固体接触面积复习回顾影响化学反应速率的因素有哪些?这些因素如何影响化学反应速率?反应物浓度越大,反应速率越快反应物浓度越小,反应速率越慢温度升高,反应速率加快温度降低,反应速率减慢一般,使用催化剂,反应速率加快压强增大,反应速率加快压强减小,反应速率减慢固体接触面积增大,反应速率加快其它条件不变为什么这些因素可以影响化学反应速率?交流·研讨在298K时,实验测得溶液中的反应H2O2+2HI=2H2O+I2在反应物浓度不同时的反应速率见下表。找出化学反应速率与H2O2浓度、HI浓度之间的关系,并尝试写出相应的数学表达式。方法导引:控制变量法
两两比较结论:在HI浓度一定时,H2O2浓度每增大一倍,反应速率就提高一倍;在H2O2浓度一定时,HI浓度每增大一倍,反应速率也提高一倍。υ=kc(H2O2)c(HI)反应速率常数根据下表数据,试写出该反应的速率方程。速率方程
υ=kc(H2O2)·c(HI)H2O2+2HI=2H2O+I2根据化学反应速率与反应物浓度的关系式,可以清楚地判断反应物浓度的改变对化学反应速率的影响。k:反应速率常数1.含义:单位浓度下的化学反应速率3.意义:反应速率常数越大,反应进行得越快。2.影响因素:与浓度无关,受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响。一.浓度对化学反应速率的影响2NO+2H2=N2+2H2Oυ=kc2(NO)·c(H2)一个化学反应的速率方程是实验测定的结果,不能随意根据反应的化学方程式直接写出。对于很多反应,这种关系式中浓度的方次与化学方程式中的系数并无确定关系。判断:1.增大不同反应物的浓度,对反应速率的影响一定相同()2.对有些反应,增大某一反应物的浓度对反应速率可能没影响()×√二.压强对化学反应速率的影响速率方程
v=kc(H2O2)c(HI)H2O2+2HI=2H2O+I2思考:从速率方程中可以直观地看出浓度对反应速率的影响,那么压强是如何影响反应速率的呢?压缩体积使压强增大2倍化学反应速率增大各物质的浓度增大实质:反应物浓度发生变化反应3Fe(s)+4H2O(g)⇌Fe3O4(s)+4H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行,试回答:(1)增加Fe的量,其反应速率_____(填“增大”“不变”或“减小”,下同)。(2)将容器的体积缩小一半,正反应速率______,逆反应速率______。(3)保持体积不变,充入N2使体系压强增大,正反应速率______,逆反应速率_____。(4)保持压强不变,充入N2使容器的体积增大,正反应速率______,逆反应速率_____。不变增大增大不变不变减小减小结论:压强改变,要引起浓度改变,化学反应速率才会改变只涉及固体和液体的反应,压强的改变对反应速率几乎没有影响。三.温度对化学反应速率的影响大多数反应,温度升高,化学反应速率加快。主要是因为温度会影响反应速率常数k。下表列出了一些反应在308K和298K时的反应速率常数之比。大多数反应,温度升高,化学反应速率加快,但加快的程度不同。活化能H2+Cl·HCl+H·过渡态活化能基元反应过渡态理论过渡态的能量与反应物的平均能量之差称之为该反应的活化能。活化能的存在是化学反应通常需要获得能量才能实际发生的原因。三.温度对化学反应速率的影响基元反应过渡态理论升高温度提高反应物分子能量增大反应物间的碰撞频率增大反应物形成过渡态比例加快化学反应速率活化能H2+Cl·HCl+H·过渡态活化能基元反应过渡态理论活化能越高,反应越难发生,反应速率越慢8.NO氧化反应:2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)分两步进行,其反应过程能量变化示意图如图所示。Ⅰ:2NO(g)→N2O2(g)∆H1Ⅱ:N2O2(g)+O2(g)→2NO2(g)∆H2①决定NO氧化反应速率的步骤是
(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。四.催化剂对化学反应速率的影响交流·研讨1.催化剂对化学反应速率有怎样的影响?2.与其它因素相比,催化剂的影响程度如何?为什么?一般的,使用催化剂可以加快反应速率催化剂可以大幅度加快反应速率——催化剂的高效性四.催化剂对化学反应速率的影响1.催化剂改变了反应历程,降低了反应的活化能3.催化剂不能引起平衡移动2.催化剂的质量和化学性质在反应前后不变,因此反应历程中既包括催化剂参与的反应,由包括催化剂生成的反应。四.催化剂对化学反应速率的影响催化剂性质:高效性催化剂可以较大幅度地降低反应的活化能,从而非常有效地提高化学反应速率。选择性某种催化剂对某一反应可能是活性很强的催化剂,但对其他反应就不一定具有催化作用。局限性催化剂发挥作用需要维持在活性温度范围内。有些物质的存在会使催化剂明显失效,这种现象称为催化剂中毒。1、
钯的配合物离子[PdCl4]2-可催化合成H2O2,反应过程如图所示。下列叙述错误的是(
)C课堂练习2.合成气(CO和H2)是常用的化工原料,下面是用甲烷制备合成气的两种方法:①CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)ΔH1=+216kJ·mol-1;②2CH4(g)+O2(g)==2CO(g)+4H2(g)ΔH2=-72kJ·mol-1。其中一个反应的反应过程与能量变化关系如图所示。则下列说法正确的是()A.E1表示2CH4(g)+O2(g)===2CO(g)+4H2(g)的活化能B.E2表示CH4(g)+H2O(g)⇌
CO(g)+3H2(g)的活化能C.该图示为反应②的反应过程与能量变化示意图D.一般情况下,加入催化剂,既能降低E1,也能降低E2,但不能改变E1与E2的差值DP79页追根寻源
以下是投篮球的三种情况:第一种,能量不够;第二种,方向不合
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