最新影响化学反应速率因素的探究PPT课件.ppt

影响化学反应速率因素的影响化学反应速率因素的探究探究一、有效碰撞理论一、有效碰撞理论(1)(1)什么叫活化分子？什么叫活化分子？(2)(2)什么叫有效碰撞？什么叫有效碰撞？(2)(2)压强压强(针对有气体参加的反应针对有气体参加的反应)。压强变化引起浓度变化的图示压强变化引起浓度变化的图示规律规律解释解释增大增大减小减小减小减小增大增大加快加快(3)(3)温度。温度。规律规律当其他条件不变时，当其他条件不变时，增大增大减小减小解释解释反之，降低温度，反应速率反之，降低温度，反应速率_。提高提高增多增多加剧加剧增大增大减小减小(4)(4)催化剂。催化剂。规律规律当其他条件不变时，使用催化剂，可以当其他条件不变时，使用催化剂，可以_化学反应速率。化学反应速率。(若不特别指明，催化剂就是正催化剂若不特别指明，催化剂就是正催化剂)解释解释加快加快活化能活化能活化分子百分数活化分子百分数增大增大(5)(5)其他因素对化学反应速率的影响。其他因素对化学反应速率的影响。如光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨、如光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨、增大反应物增大反应物_等，均会对化学反应速率产生影响。等，均会对化学反应速率产生影响。接触面积接触面积1.1.增大压强一定能增大化学反应速率。增大压强一定能增大化学反应速率。()()分析分析:没有气体参加的反应，增大压强对化学反应速率无影响。没有气体参加的反应，增大压强对化学反应速率无影响。2.2.向锌粒与稀硫酸的反应体系中，再加入少量锌粒反应速率加向锌粒与稀硫酸的反应体系中，再加入少量锌粒反应速率加快。快。()()分析分析:向反应体系中再加入少量锌粒，不会改变反应物浓度，反向反应体系中再加入少量锌粒，不会改变反应物浓度，反应速率不变。应速率不变。3.3.对于对于COClCOCl2 2(g)(g)CO(g)CO(g)ClCl2 2(g)(g)H0 0，升温能加快正，升温能加快正反应速率，降低逆反应速率。反应速率，降低逆反应速率。()()分析分析:温度对正、逆反应速率的影响是一致的，升温时正、逆反温度对正、逆反应速率的影响是一致的，升温时正、逆反应速率都加快，只是影响的程度不同。应速率都加快，只是影响的程度不同。4.4.催化剂能使不能发生的化学反应发生。催化剂能使不能发生的化学反应发生。()()分析分析:催化剂不能使不能发生的化学反应发生，却有可能成千上催化剂不能使不能发生的化学反应发生，却有可能成千上万倍地增大反应速率。万倍地增大反应速率。5.5.增大压强一定改变了活化分子的百分数。增大压强一定改变了活化分子的百分数。()()分析分析:单位体积中的活化分子数增加，总的反应物分子数也增单位体积中的活化分子数增加，总的反应物分子数也增加，故活化分子百分数不变。加，故活化分子百分数不变。一、外界因素对化学反应速率的影响一、外界因素对化学反应速率的影响1.1.浓度浓度固态或纯液态物质的浓度是常数，则有：固态或纯液态物质的浓度是常数，则有：(1)(1)增加其用量时，化学反应速率不变。增加其用量时，化学反应速率不变。(2)(2)增大其表面积或将其溶于溶剂中时，化学反应速率增大。增大其表面积或将其溶于溶剂中时，化学反应速率增大。2.2.温度温度温度对吸热反应影响显著，则有：温度对吸热反应影响显著，则有：(1)(1)升高温度，吸热反应、放热反应的化学反应速率都增大，但升高温度，吸热反应、放热反应的化学反应速率都增大，但吸热反应增大得多。吸热反应增大得多。(2)(2)降低温度，吸热反应、放热反应的化学反应速率都减小，但降低温度，吸热反应、放热反应的化学反应速率都减小，但吸热反应减小得多。吸热反应减小得多。3.3.催化剂催化剂催化剂同等程度地增大正、逆反应的化学反应速率。催化剂同等程度地增大正、逆反应的化学反应速率。4.4.压强压强压强改变压强改变(1)(1)恒温。恒温。增加压强增加压强 体积缩小体积缩小 浓度增大浓度增大 反应速率增大。反应速率增大。(2)(2)恒容。恒容。充入气体反应物充入气体反应物 浓度增大浓度增大 总压增大总压增大 反应反应速率增大；速率增大；充入充入“惰气惰气”总压增大，但各气体的分压不变，即各气总压增大，但各气体的分压不变，即各气体的浓度不变，反应速率不变。体的浓度不变，反应速率不变。物质浓度改变物质浓度改变 反应速率改变反应速率改变物质浓度不变物质浓度不变 反应速率不变反应速率不变引起引起 引起引起 引起引起 引起引起 引起引起 引起引起 引起引起(3)(3)恒压。恒压。充入充入“惰气惰气”体积增大体积增大 各反应物浓度减小各反应物浓度减小反应速率减慢。反应速率减慢。引起引起引起引起引起引起【特别提醒】【特别提醒】(1)(1)温度对化学反应速率的影响具有一致性，即升温度对化学反应速率的影响具有一致性，即升高温度，正逆反应速率都增大，反之都减小。高温度，正逆反应速率都增大，反之都减小。(2)(2)压强影响化学反应速率的实质是改变了反应物与生成物的浓压强影响化学反应速率的实质是改变了反应物与生成物的浓度，因此分析压强对化学反应速率的影响时，要分析压强的改度，因此分析压强对化学反应速率的影响时，要分析压强的改变是否影响了反应物和生成物的浓度。变是否影响了反应物和生成物的浓度。【典例【典例1 1】过量的锌粉与一定量的稀盐酸反应，为了减慢反应速】过量的锌粉与一定量的稀盐酸反应，为了减慢反应速率，但是又不影响生成的氢气总量，可以采取的措施是率，但是又不影响生成的氢气总量，可以采取的措施是()()A.A.升高温度升高温度B.B.加入适量的水加入适量的水 C.C.加入少量加入少量CuSOCuSO4 4溶液溶液D.D.加入浓度较大的盐酸加入浓度较大的盐酸【思路点拨】【思路点拨】解答本题时要注意以下两点：解答本题时要注意以下两点：(1)(1)减慢反应速率，需降低减慢反应速率，需降低c(Hc(H+)。(2)(2)产生氢气的量相同，需不改变产生氢气的量相同，需不改变n(Hn(H+)。【解析】【解析】选选B B。A A项，升温能加快反应速率；项，升温能加快反应速率；C C项，能形成原电池，项，能形成原电池，加快反应速率；加快反应速率；D D项，增大了项，增大了c(Hc(H+)，反应速率也增大；，反应速率也增大；A A、C C、D D三项都能加快反应速率，而三项都能加快反应速率，而B B项加入适量的水，稀释了盐酸中项加入适量的水，稀释了盐酸中c c(H(H+)，反应速率减慢，但是没有增加，反应速率减慢，但是没有增加n(Hn(H+)，符合要求。，符合要求。二、化学反应速率的图像分析二、化学反应速率的图像分析1.1.解答图像题的方法解答图像题的方法看图看图 弄清纵、横坐标的含义。弄清纵、横坐标的含义。看线看线 弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平。弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平。看点看点 看变化看变化 弄清是浓度变化、温度变化还是转化率的变化。弄清是浓度变化、温度变化还是转化率的变化。弄清曲线上点的含义，特别是一些特殊点，如与弄清曲线上点的含义，特别是一些特殊点，如与坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最高点与最低坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最高点与最低点等。点等。2.2.实例分析实例分析在反应速率在反应速率(v)-(v)-时间时间(t)(t)图像中，在保持平衡的某时刻图像中，在保持平衡的某时刻t t1 1改变某改变某一条件前后，一条件前后，v(v(正正)、v(v(逆逆)的变化有两种：的变化有两种：(1)v(1)v(正正)、v(v(逆逆)同时突变同时突变(温度、压强、催化剂的影响温度、压强、催化剂的影响)。(2)v(2)v(正正)、v(v(逆逆)之一渐变之一渐变(一种组分浓度的改变一种组分浓度的改变)。【特别提醒】【特别提醒】(1)(1)根据根据v-tv-t图像，可计算某物质的平均速率、图像，可计算某物质的平均速率、转化率，并可书写化学方程式等。转化率，并可书写化学方程式等。(2)(2)根据根据v-T(p)v-T(p)图像，可判图像，可判断温度的高低、压强的大小，判断时先确定一个量断温度的高低、压强的大小，判断时先确定一个量p(p(或或T)T)，看，看另一个量另一个量T(T(或或p)p)与速率与速率v v的关系，再判断高低的关系，再判断高低(或大小或大小)。【典例【典例2 2】一定条件下进行反应】一定条件下进行反应2X(g)+Y(g)2X(g)+Y(g)Z(s)Z(s)3W(g)3W(g)H0 0。达到平衡后，。达到平衡后，t t1 1时刻改变某一条件所得时刻改变某一条件所得v-tv-t图像如图，则图像如图，则改变的条件为改变的条件为()()A.A.增大压强增大压强 B.B.升高温度升高温度C.C.加催化剂加催化剂 D.D.增大生成物浓度增大生成物浓度【思路点拨】【思路点拨】解答本题时要注意以下两点：解答本题时要注意以下两点：(1)t(1)t1 1时刻正逆反应速率的变化及与原平衡速率是连续还是断开。时刻正逆反应速率的变化及与原平衡速率是连续还是断开。(2)(2)该反应的特点：反应前后气体的体积不变。该反应的特点：反应前后气体的体积不变。【解析】【解析】选选B B。图像特点。图像特点:t:t1 1时刻正、逆反应速率都增大，但逆时刻正、逆反应速率都增大，但逆反应速率增大得多，因为该反应正反应是放热反应，故升高温反应速率增大得多，因为该反应正反应是放热反应，故升高温度时，正、逆反应速率都增大，但逆反应速率增大的多，度时，正、逆反应速率都增大，但逆反应速率增大的多，B B正确；正确；该反应是气体体积不变的反应，故增大压强时，正、逆反应速该反应是气体体积不变的反应，故增大压强时，正、逆反应速率都增大，且增大的程度相同，率都增大，且增大的程度相同，A A错误；加入催化剂，正、逆反错误；加入催化剂，正、逆反应速率都增大，且增大的程度相同，应速率都增大，且增大的程度相同，C C错误；增大生成物浓度，错误；增大生成物浓度，逆反应速率瞬间增大，但正反应速率在这一瞬间不变，故逆反应速率瞬间增大，但正反应速率在这一瞬间不变，故D D错误。错误。1.(20121.(2012北京海淀区高二检测北京海淀区高二检测)下列体系加压后，对化学反应下列体系加压后，对化学反应速率没有明显影响的是速率没有明显影响的是()()A.2SOA.2SO2 2(g)+O(g)+O2 2(g)2SO(g)2SO3 3(g)(g)B.IB.I2 2(g)+H(g)+H2 2(g)2HI(g)(g)2HI(g)C.COC.CO2 2(g)+H(g)+H2 2O HO H2 2COCO3 3D.HD.H+(aq)+OH(aq)+OH-(aq)H(aq)H2 2O(aq)O(aq)【解析】【解析】选选D D。压强只对气体的浓度有影响，进而改变化学反应。压强只对气体的浓度有影响，进而改变化学反应速率。但对液体、固体没有影响。速率。但对液体、固体没有影响。2.2.若有若有C(s)+COC(s)+CO2 2(g)2CO(g)(g)2CO(g)H1 10 0，反应速率，反应速率v v1 1，N N2 2(g)+3H(g)+3H2 2(g)2NH(g)2NH3 3(g)(g)H2 20 0，反应速率，反应速率v v2 2。如果升温，。如果升温，v v1 1和和v v2 2的变化是的变化是()()A.A.都增大都增大 B.B.都减少都减少C.vC.v1 1增大，增大，v v2 2减少减少 D.vD.v1 1减少，减少，v v2 2增大增大【解析】【解析】选选A A。升高温度，不管是吸热反应还是放热反应，其反。升高温度，不管是吸热反应还是放热反应，其反应速率都一定增大，应速率都一定增大，A A正确。正确。3.3.在恒温恒容条件下，能使化学反应在恒温恒容条件下，能使化学反应A(g)A(g)B(g)C(g)B(g)C(g)D(g)D(g)的正反应速率增大的措施是的正反应速率增大的措施是()()A.A.减小减小C C或或D D的浓度的浓度 B.B.减小减小D D的浓度的浓度C.C.减小减小B B的浓度的浓度 D.D.增大增大A A或或D D的浓度的浓度【解析】【解析】选选D D。在恒温、恒容条件下，反应速率的大小取决于反。在恒温、恒容条件下，反应速率的大小取决于反应物或生成物的浓度。只要增大物质的浓度，反应速率都增大，应物或生成物的浓度。只要增大物质的浓度，反应速率都增大，而减小反应物或生成物的浓度，反应速率都减小。而减小反应物或生成物的浓度，反应速率都减小。4.4.下列说法不正确的是下列说法不正确的是()()A.A.反应物分子反应物分子(或离子或离子)间的每次碰撞是反应的先决条件间的每次碰撞是反应的先决条件B.B.反应物的分子的每次碰撞都能发生化学反应反应物的分子的每次碰撞都能发生化学反应C.C.活化分子具有比普通分子更高的能量活化分子具有比普通分子更高的能量D.D.活化能是活化分子的平均能量与普通反应物分子平均能量之活化能是活化分子的平均能量与普通反应物分子平均能量之差差,如图所示正反应的活化能为如图所示正反应的活化能为E-EE-E1 1【解析】【解析】选选B B。只有活化分子发生有效碰撞才能发生化学反应。只有活化分子发生有效碰撞才能发生化学反应,因此因此B B项错误项错误;A;A、C C、D D三项均正确。三项均正确。5.5.可逆反应可逆反应2SO2SO2 2(g)+O(g)+O2 2(g)2SO(g)2SO3 3(g)(g)(正反应为放热反应正反应为放热反应)，升高温度对该反应产生的影响是升高温度对该反应产生的影响是()()A.v(A.v(正正)增大，增大，v(v(逆逆)减小减小 B.v(B.v(正正)减小，减小，v(v(逆逆)增大增大C.v(C.v(正正)、v(v(逆逆)不同程度增大不同程度增大 D.v(D.v(正正)、v(v(逆逆)同等程度增大同等程度增大【解析】【解析】选选C C。升高温度，。升高温度，v(v(正正)、v(v(逆逆)均增大，但正反应为放均增大，但正反应为放热反应，逆反应为吸热反应，平衡向逆反应方向移动，即热反应，逆反应为吸热反应，平衡向逆反应方向移动，即v(v(逆逆)增大的程度大于增大的程度大于v(v(正正)增大的程度。增大的程度。6.6.在一密闭容器中充入在一密闭容器中充入1 mol H1 mol H2 2和和1 mol I1 mol I2 2，压强为，压强为p(Pa)p(Pa)，并，并在一定温度下使其发生反应：在一定温度下使其发生反应：H H2 2(g)(g)I I2 2(g)2HI(g)(g)2HI(g)(1)(1)保持容器容积不变，向其中充入保持容器容积不变，向其中充入1 mol H1 mol H2 2，反应速率，反应速率_。(2)(2)升高温度，反应速率升高温度，反应速率_。(3)(3)扩大容器体积，反应速率扩大容器体积，反应速率_。(4)(4)保持容器内气体压强不变，向其中充入保持容器内气体压强不变，向其中充入1 mol H1 mol H2 2(g)(g)和和1 mol1 molI I2 2(g)(g)，反应速率，反应速率_。【解析】【解析】(1)(1)在容器容积不变时，充入在容器容积不变时，充入1 mol H1 mol H2 2即即c(Hc(H2 2)增大，化增大，化学反应速率增大；学反应速率增大；(2)(2)升高温度，反应速率增大；升高温度，反应速率增大；(3)(3)扩大容器的体积，各组成成分浓度减小，反应速率减小；扩大容器的体积，各组成成分浓度减小，反应速率减小；(4)(4)压强不变，充入压强不变，充入H H2 2(g)(g)、I I2 2(g)(g)各各1 mol1 mol，体积增大，压强未变，体积增大，压强未变，浓度也不变，则反应速率不变。浓度也不变，则反应速率不变。答案答案:(1)(1)增大增大 (2)(2)增大增大 (3)(3)减小减小 (4)(4)不变不变影响化学反应速率因素的探究影响化学反应速率因素的探究下表是溶液中的反应下表是溶液中的反应H H2 2O O2 2+2HI=2H+2HI=2H2 2O+IO+I2 2在不同浓度时的速率在不同浓度时的速率比较。比较。【思考探究】【思考探究】(1)(1)浓度是决定化学反应速率的最主要因素吗？浓度是决定化学反应速率的最主要因素吗？提示：提示：不是。反应物本身的性质是决定反应速率的最主要因素。不是。反应物本身的性质是决定反应速率的最主要因素。(2)(2)请找出化学反应速率与请找出化学反应速率与H H2 2O O2 2浓度及浓度及HIHI浓度之间的关系，写出浓度之间的关系，写出相应的数学表达式。相应的数学表达式。提示：提示：HIHI浓度一定时，浓度一定时，H H2 2O O2 2浓度每增加一倍，反应速率就增加一浓度每增加一倍，反应速率就增加一倍；倍；H H2 2O O2 2浓度一定时，浓度一定时，HIHI浓度每增加一倍，反应速率也增加一浓度每增加一倍，反应速率也增加一倍；数学表达式为倍；数学表达式为v=kc(Hv=kc(H2 2O O2 2)c(HI)c(HI)。(3)(3)增大体系的压强，对该反应的反应速率有影响吗？增大体系的压强，对该反应的反应速率有影响吗？提示：提示：没有。压强只对有气体参与的反应的反应速率有影响。没有。压强只对有气体参与的反应的反应速率有影响。(4)(4)反应反应H H2 2O O2 2+2HI=2H+2HI=2H2 2O+IO+I2 2达到平衡后，若向反应后的溶液中达到平衡后，若向反应后的溶液中加入水，会增大反应速率吗？加入水，会增大反应速率吗？提示：提示：不会增大反应速率。水是纯液体，没有浓度可言，加入不会增大反应速率。水是纯液体，没有浓度可言，加入水，会使其他反应物和生成物的浓度减小，会减慢反应速率。水，会使其他反应物和生成物的浓度减小，会减慢反应速率。(5)(5)恒温条件下，若改变了某一条件后，反应速率随时间变化的恒温条件下，若改变了某一条件后，反应速率随时间变化的示意图如下：示意图如下：则则t t时刻改变的条件可能是什么？时刻改变的条件可能是什么？提示：提示：增大了反应物的浓度。增大了反应物的浓度。