第二节影响化学反应速率的因素11111111111111111111111 (2).ppt

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1、第二章 化学反应速率和化学平衡第二节第二节 影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素复习回忆复习回忆1、什么是有效碰撞？、什么是有效碰撞？引起分子间的化学反应的碰撞。引起分子间的化学反应的碰撞。2、什么是活化分子？、什么是活化分子？具有较高能量，能够发生有效碰撞的分子。具有较高能量，能够发生有效碰撞的分子。3、什么是活化能？、什么是活化能？活化分子高出反应物分子平均能量的部分。活化分子高出反应物分子平均能量的部分。活化分子百分数：活化分子百分数： （活化分子数（活化分子数/ /反应物分子数）反应物分子数）100%100%复习回忆复习回忆4、活化能和反应速率的关系、活化能和反应速率的关系:活

2、化能越小则一般分子成为活化分子越容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，则单位时间内有易，则活化分子越多，则单位时间内有效碰撞越多，则反应速率越快。效碰撞越多，则反应速率越快。5、催化剂作用、催化剂作用: 可以降低化学反应所需的活化能可以降低化学反应所需的活化能,也就等也就等于提高了活化分子的百分数于提高了活化分子的百分数,从而提高了从而提高了有效碰撞的有效碰撞的频率频率,反反应速率大幅提高应速率大幅提高.分子分子运动运动相互相互碰撞碰撞分子具有足分子具有足够的能量够的能量活化活化分子分子有有 合合 适适 的的 取取 向向有效碰撞有效碰撞发生化学反应发生化学反应化学反应发生的

3、条件化学反应发生的条件化学反应速率主要取决于化学反应速率主要取决于有效碰撞的几率有效碰撞的几率所有能够改变所有能够改变内能内能,运动速率运动速率,以及碰撞几率以及碰撞几率的方法的方法,都可以用来改变、控制反应的速率都可以用来改变、控制反应的速率. 1 1、 在通常情况下，在通常情况下，NaNa与水的反应和与水的反应和MgMg与水与水的反应哪个剧烈的反应哪个剧烈( (反应速率快反应速率快) )？为什么？为什么？ 2 2、将等物质的量的碳酸钠与碳酸氢钠放入等、将等物质的量的碳酸钠与碳酸氢钠放入等体积等浓度的盐酸中，产生体积等浓度的盐酸中，产生COCO2 2的速率哪个较快？的速率哪个较快？为什么？为

4、什么？ 3 3、石油的形成要多少年？炸药的爆炸呢？、石油的形成要多少年？炸药的爆炸呢？ 以上说明化学反应速率的决定因素是什么以上说明化学反应速率的决定因素是什么？ 决定化学反应速率的因素是参加反应的决定化学反应速率的因素是参加反应的物质物质本身的化学性质本身的化学性质。 影响反应速率的因素影响反应速率的因素（2 2）外部因素：）外部因素：（1 1）内部因素（主要因素）内部因素（主要因素） ： 参加反应参加反应物质的性质物质的性质浓度：压强：温度：催化剂：浓度：压强：温度：催化剂：其他因素：光、颗粒大小、溶剂等。其他因素：光、颗粒大小、溶剂等。一、浓度对反应速率的影响一、浓度对反应速率的影响 阅

5、读课本实验阅读课本实验2-2,总结出浓度对化总结出浓度对化学反应速率的影响学反应速率的影响.同浓KMnO4首先褪色原反应液原反应液浓度大浓度大原反应液浓度小原反应液浓度小2KMnO2KMnO4 4 + 5H + 5H2 2C C2 2O O4 4 +3H +3H2 2SOSO4 4=K=K2 2SOSO4 4 +2MnSO+2MnSO4 4 +10CO +10CO2 2+8H+8H2 2O O在其他条件不变在其他条件不变时，时，增大反应物增大反应物浓度，可以增大浓度，可以增大反应速率反应速率浓度对反应速率的影响浓度对反应速率的影响本本质质原原因因反应物浓度增大，单位体积内反应物浓度增大，单位体

6、积内分子总数增加分子总数增加使得使得活化分子数增多活化分子数增多，有效碰撞的频率增加，有效碰撞的频率增加，反应速率增大。反应速率增大。规律：规律：其他条件不变时，其他条件不变时，增大反应物的浓度，可增大反应物的浓度，可以增大反应速率；减小以增大反应速率；减小反应物的浓度，可以减反应物的浓度，可以减小化学反应的速率。小化学反应的速率。 a a、此规律、此规律只适用于气体或溶液的反只适用于气体或溶液的反应应，对于纯固体或液体的反应物，一般，对于纯固体或液体的反应物，一般情况下其浓度是常数，因此改变它们的情况下其浓度是常数，因此改变它们的量一般不会改变化学反应速率。量一般不会改变化学反应速率。 c

7、c、随着化学反应的进行，反应物、随着化学反应的进行，反应物的浓度会逐渐减小，因此一般反应速的浓度会逐渐减小，因此一般反应速率也会逐渐减小。率也会逐渐减小。注意：注意： b b、一般来说，固体反应物表面积、一般来说，固体反应物表面积越大，反应速率越大，固体反应物表越大，反应速率越大，固体反应物表面积越小，反应速率越小。面积越小，反应速率越小。练习：100 mL 6mol/L硫酸溶液与过量锌粉反应，在一定温度下，为了减缓反应速率但又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量的 （ ）A、碳酸钠 B、水C、硫酸钾溶液D、烧碱溶液BC原因：原因：对气体来说，若其他条件不变，增大压强，就是对气体来说，若

8、其他条件不变，增大压强，就是增加单位体积的反应物的物质的量，即增加反应物的浓增加单位体积的反应物的物质的量，即增加反应物的浓度，因而可以增大化学反应的速率。度，因而可以增大化学反应的速率。2、压强对反应速率的影响。、压强对反应速率的影响。 请试根据浓度对化学反应速率的影响推出压请试根据浓度对化学反应速率的影响推出压强对化学反应速率的影响情况强对化学反应速率的影响情况 规律：规律：对于有气体参加的反应对于有气体参加的反应，若其他条件，若其他条件不变，增大压强，不变，增大压强，气体体积缩小，浓度增大，气体体积缩小，浓度增大，反应速率加快；减小压强，反应速率减慢。反应速率加快；减小压强，反应速率减慢

9、。压强增大压强增大 体积减小体积减小 其他条件不变其他条件不变VC增大增大 压强对于反应速率的影响是压强对于反应速率的影响是通过对浓度的通过对浓度的影响影响实现的实现的 P增大增大C成比例成比例增大，增大，P减小减小C成比例成比例减小减小压强只对于压强只对于有气体参加的反应有气体参加的反应的速率有影的速率有影响响思考思考:在在N2+3H2 2NH3中，当其他外界条件不变时：中，当其他外界条件不变时：减小体系压强，该反应的速率怎么变？减小体系压强，该反应的速率怎么变？在反应中保持体系容积不变，充入在反应中保持体系容积不变，充入N2 ，反应的速率怎么变？，反应的速率怎么变？在反应中保持体系容积不变

10、，充入在反应中保持体系容积不变，充入He，反应的速率怎么变？，反应的速率怎么变？在反应中保持体系压强不变，充入在反应中保持体系压强不变，充入He，反应的速率怎么变？，反应的速率怎么变？压强对反应速率的影响压强对反应速率的影响 压强影响反应速率，压强影响反应速率，必须伴随有压强改变时体积必须伴随有压强改变时体积的改变现象的改变现象。否则，压强的变化并没有作用到反应。否则，压强的变化并没有作用到反应的体系上。即压强变则体积变，实际是浓度的变化。的体系上。即压强变则体积变，实际是浓度的变化。若容器的体积不变，因为各气体的浓度没有变，则若容器的体积不变，因为各气体的浓度没有变，则速率不变。速率不变。如

11、在密闭容器中通入惰性气体。如在密闭容器中通入惰性气体。注意：注意：对于气体有下列几种情况对于气体有下列几种情况:1、恒温时：、恒温时：增大压强增大压强体积减少体积减少C增大增大反应速率增大反应速率增大2、恒容时：、恒容时： A、充入气体反应物、充入气体反应物反应物浓度增大反应物浓度增大总压增大总压增大反应速率增大反应速率增大； B、冲入、冲入“无关气体无关气体”（如（如He、N2等）等）引起总压增大，但各反应物的分压不变，引起总压增大，但各反应物的分压不变，各物质的浓度不变各物质的浓度不变反应速率不变反应速率不变3、恒压时：、恒压时：冲入冲入“无关气体无关气体”（如（如He等）等）引起体积增大

12、，引起体积增大， 各反应物浓度减少各反应物浓度减少反应速反应速率减慢。率减慢。例例：对于反应对于反应N2+O2=2NO在密闭容器中进在密闭容器中进行，下列条件哪些不能加快该反应的化学行，下列条件哪些不能加快该反应的化学反应速率（反应速率（ ） A、缩小体积使压强增大、缩小体积使压强增大 B、体积不变充入、体积不变充入 N2 使压强增大使压强增大C、体积不变充入、体积不变充入 O2使压强增大使压强增大 D、使体积增大到原来的、使体积增大到原来的2倍倍E、体积不变充入氦气使压强增大、体积不变充入氦气使压强增大压强对反应速率的影响压强对反应速率的影响DE三、温度对反应速率的影响三、温度对反应速率的影

13、响实验实验2-3结论：温度高的溶液先出现浑浊结论：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、其他条件不变，温度升高，反应速率加快T 普通分子变为活化分子普通分子变为活化分子活活% n活活 V2、一般说来，温度每升高、一般说来，温度每升高10，速率增加，速率增加2-4倍。倍。V倍数值倍数值（t2-t1)/10 = 变化后的反应速率变化后的反应速率 温度升高，使分子运动的速度加快，单位时间温度升高，使分子运动的速度加快，单位时间内反应物分子间的碰撞次数增加，反应速率也会内反应物分子间的碰撞次数增加，反应速率也会相应的

14、加快。前者是主要原因。相应的加快。前者是主要原因。三、温度对反应速率的影响三、温度对反应速率的影响3、温度对反应速率影响的规律，对吸热、温度对反应速率影响的规律，对吸热反应，放热反应都适用。反应，放热反应都适用。4、温度对温度对任何反应任何反应的反应速率皆有影响。的反应速率皆有影响。反应若是可逆反应，反应若是可逆反应，升高温度，正、逆反升高温度，正、逆反应速率都加快，应速率都加快，降低温度，正、逆反应速降低温度，正、逆反应速率都减小。率都减小。但对于吸热或放热反应影响的但对于吸热或放热反应影响的程度不同，对程度不同，对吸热反应影响程度较大吸热反应影响程度较大。即。即对可逆反应来说，升温吸热反应

15、比放热反对可逆反应来说，升温吸热反应比放热反应增加的程度要大；降温，吸热反应速率应增加的程度要大；降温，吸热反应速率减小的程度比放热反应减小的程度要大。减小的程度比放热反应减小的程度要大。四、催化剂对反应速率的影响四、催化剂对反应速率的影响实验实验2-4结论：加入催化剂可以加快反应的速率结论：加入催化剂可以加快反应的速率 使用催化剂，能够使用催化剂，能够降低反应所需的能量降低反应所需的能量，这样会使，这样会使更多的反应物的分子成为活化分子更多的反应物的分子成为活化分子，大大增加大大增加单位单位体积内反应物分子中活化分子所占的百分数。因而体积内反应物分子中活化分子所占的百分数。因而使反应速率加快

16、使反应速率加快催催化化剂剂正催化剂正催化剂负催化剂负催化剂加快加快化学反应速率化学反应速率减慢减慢化学反应速率化学反应速率四、催化剂对反应速率的影响四、催化剂对反应速率的影响能量能量反应过程反应过程E1E2反应物反应物生成物生成物活化分子活化分子活化能活化能活化分子活化分子变成生成变成生成物分子放物分子放出的能量出的能量反应热反应热没加催没加催化剂化剂加了催化剂加了催化剂 凡是能改变反应速率而自身在化学变化前后化学性凡是能改变反应速率而自身在化学变化前后化学性质和质量没有发生变化的物质叫催化剂。质和质量没有发生变化的物质叫催化剂。 使用催化剂使用催化剂同等程度同等程度的增大（减慢）正逆反应速的

17、增大（减慢）正逆反应速率，从而改变反应到达平衡所需率，从而改变反应到达平衡所需时间，时间，反应热不变反应热不变。 没特别指明一般指正催化剂没特别指明一般指正催化剂 催化剂只能催化可能发生的反应，对不发生的反催化剂只能催化可能发生的反应，对不发生的反应无作用应无作用 催化剂一定的催化剂一定的具有选择性具有选择性 催化剂中毒催化剂中毒：催化剂的活性因接触少量的杂质而：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。明显下降甚至遭到破坏，这种现象叫催化剂中毒。注意：注意：五、其他如光照、反应物固体的颗粒大小、五、其他如光照、反应物固体的颗粒大小、电磁波、超声波、溶剂的性质等

18、，也会对化电磁波、超声波、溶剂的性质等，也会对化学反应的速率产生影响。学反应的速率产生影响。 各条件对速率的影响大小是：各条件对速率的影响大小是： 催化剂催化剂 温度温度浓度浓度=压强压强(体积变化引起体积变化引起的的)。 各种影响都有其局限性，要针对具体各种影响都有其局限性，要针对具体反应具体分析。反应具体分析。总结: 影影响化学反应速率的外因响化学反应速率的外因 影响影响外因外因 单位体积内单位体积内有效碰有效碰撞次数撞次数化学化学反应反应速率速率分子总数分子总数活化分子活化分子数数活化分子活化分子百分数百分数增大反应增大反应物浓度物浓度增大压强增大压强升高温度升高温度使用催化使用催化剂剂

19、增加增加增加增加不变不变增加增加加快加快增加增加不变不变增加增加加快加快不变不变增加增加增加增加增加增加加快加快不变不变增加增加增加增加增加增加加快加快不变不变练习练习1：对于在溶液间进行的反应，对反应对于在溶液间进行的反应，对反应速率影响最小的因素是（速率影响最小的因素是（ ） A、温度、温度 B、浓度、浓度 C、压强、压强 D、催化剂、催化剂练习练习2：下列条件的变化，是因为降低反应下列条件的变化，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（分子百分数致使反应速率加快的是（ ） A、增大浓度、增大浓度 B、增大压

20、强、增大压强 C、升高温度、升高温度 D、使用催化剂、使用催化剂练习练习3： 设设NO+CO2 2CO(正反应吸热正反应吸热)反应速率为反应速率为v1；N2+3H2 2NH3(正反应放正反应放热热)反应速率为反应速率为v2。对于前述反应，当温度。对于前述反应，当温度升高时，升高时，v1和和v2变化情况为（变化情况为（ ） A、同时增大、同时增大 B、 同时减小同时减小 C、 v1减少，减少，v2增大增大 D、 v1增大，增大，v2减小减小练习练习4：在密闭容器里，通入在密闭容器里，通入x mol H2和和y mol2()，改变下列条件，改变下列条件，反应速率将如何改变反应速率将如何改变? (1

21、)升高温度升高温度 ；(2)加入催化剂加入催化剂 ；(3)充入更多的充入更多的H2 ；(4)扩大容器的体积扩大容器的体积 ；(5)容器容积不变，通入氖气容器容积不变，通入氖气 。 练习练习5：KClO3和和NaHSO3间的反应生成间的反应生成Cl-和和H+、SO42-离子的速度与时间关系如图所离子的速度与时间关系如图所示，已知反应速率随示，已知反应速率随c(H+)的增加而加快，的增加而加快，试说明：试说明：(1)为什么反应开始时，反应速率为什么反应开始时，反应速率增大？增大？ (2)反应后期速率降低的主要原因反应后期速率降低的主要原因是什么？是什么？ 反应速率反应速率时间时间 增大反应物的浓度

22、增大反应物的浓度使反应速率加快的主要原因（使反应速率加快的主要原因（ ）对于气体参与体系对于气体参与体系增大压强增大压强使反应速率加快的主要原因使反应速率加快的主要原因是（是（ ）升高温度升高温度使反应速率加快的主要原因是（使反应速率加快的主要原因是（ ）使用催化剂使用催化剂使反应速率加快的主要原因是（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、活化分子百分数不变，但提高单位体积内活化分子的总数总数B、 增大分子的运动速率而使有效碰撞增加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升高反应物分子的能量，使活化分子的

23、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、降低反应所需的能量，使活化分子百分数增加AAC D练习练习6： 将一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中，若作如下改变的情况，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、盐酸的浓度不变，而使盐酸的用量增加一量增加一倍倍B、盐酸的浓度增大一倍，而使盐酸的用量减少到原来的一、盐酸的浓度增大一倍，而使盐酸的用量减少到原来的一半半C、盐酸的浓度和用量都不变，增加碳酸钙的量、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

24、倍、盐酸和碳酸钙不变，增大压强一倍 E、加入、加入CaCl2溶液溶液 F、加入、加入CaCl2固体固体G、将、将CaCO3用用CaCO3粉末代替粉末代替BG练习练习7：硫代硫酸钠硫代硫酸钠(Na2S2O3)与稀硫酸发生如下反应：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：（）下列四种情况中最早出现浑浊的是：（）A、10时时0.1 mol /L Na2S2O3和和0.1 mol /L H2SO4各各 5 mLB、10时时0.1 mol /L Na2S2O3和和0.1 mol /L H2SO4 各各5 mL，加水，加水10mL

25、C 、20时时0.1 mol /L Na2S2O3和和0.1 mol /L H2SO4各各 5 mLD、 20 时时0.2mol /L Na2S2O3和和0.1 mol /L H2SO4各各5 mL，加水，加水10 mLC练习练习8：9、在在CO（g）+H2O(g) CO2（g） +H2（g）（正反（正反应为放热反应）反应中，改变下列条件，不能应为放热反应）反应中，改变下列条件，不能使使V正正增大的是（增大的是（ ）A、升高温度、升高温度 B、使用催化剂、使用催化剂 C、降低温度、降低温度 D、增大容器、增大容器体积体积10、实验室用铁和硫酸制取氢气的实验中，下实验室用铁和硫酸制取氢气的实验中，下列那些条件加快反应速率（列那些条件加快反应速率（ ）A、升高温度、升高温度 B、改用浓硫酸、改用浓硫酸 C、加入硫酸铜溶液、加入硫酸铜溶液 D、改用浓硫酸、改用浓硫酸并加热CDAC