第二节-影响化学反应速率的因素

第二章化学反应速率和化学平衡第二节影响化学反应速率的因素普通分子活化能活化分子合理取向有效碰撞新物质能量n活=n总×活%活化分子百分数：（活化分子数/反应物分子数）×100%化学反应速率主要取决于：所有能够改变内能,运动速率,以及碰撞几率的方法，都可以用来改变、控制反应的速率。有效碰撞的几率影响反应速率的因素⑴内部因素（主要因素）参加反应的物质的本身性质⑵外部因素①浓度：②压强：③温度：④催化剂：⑤其他因素：光、颗粒大小、溶剂等。一、浓度对化学反应速率的影响第1组[实验目的]探究浓度的不同对化学反应速率的影响[实验原理]2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O[实验用品]试管、胶头滴管、0.01mol/L的KMnO4溶液、0.1mol/LH2C2O4溶液、0.2mol/LH2C2O4溶液、[实验步骤]1.取两支试管向其中各加入2mL0.01mol/L的KMnO4溶液；2.向其中一支试管加入2mL0.1mol/LH2C2O4溶液，向另一支试管中加入2mL0.2mol/LH2C2O4溶液；3.观察两支试管中的实验现象。探究实验2-2结论：其它条件不变时，增加反应物的浓度，反应速率加快；反之，降低反应物的浓度，反应速率减慢。加入试剂实验快慢浓度对化学反应速率的影响0.1mol/LH2C2O40.2mol/LH2C2O4慢快探究实验2-2用碰撞理论如何分析其原因？反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞的频率增加，反应速率增大。一、浓度对反应速率的影响浓度增大→单位体积内n总↑T不变，活%不变n活增大→有效碰撞↑→V↑1、在其他条件不变时，增大反应物浓度，可以增大反应速率注意：a、此规律只适用于气体或溶液的反应，对于纯固体或液体的反应物，一般情况下其浓度是常数，因此改变它们的量一般不会改变化学反应速率。b、一般来说，固体反应物表面积越大，反应速率越大，固体反应物表面积越小，反应速率越小。c、随着化学反应的进行，反应物的浓度会逐渐减小，因此一般反应速率也会逐渐减小。二、压强对反应速率的影响增大压强，反应物浓度增大，反应速率加快。注意：1、压强对反应速率的影响适用于有气体参加的反应。2、由于固体、液体粒子间的空隙很小，增大压强几乎不能改变它们的浓度，因此对只有固体或液体参加的反应，压强的变化对于反应速率的影响可以忽略不计。发散思考：压强对于任意化学反应的速率都有影响吗？规律：对于有气体参加的反应，若其他条件不变，增大压强，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。压强增大→体积减小其他条件不变→V↑→C增大压强对于反应速率的影响是通过对浓度的影响实现的P增大→C成比例增大，P减小→C成比例减小压强只对于有气体参加的反应的速率有影响对于气体有下列几种情况:1、恒温时：增大压强→体积减少→C增大→反应速率增大2、恒容时：A、充入气体反应物→反应物浓度增大→总压增大→反应速率增大；B、冲入“无关气体”（如He、N2等）→引起总压增大，但各反应物的分压不变，各物质的浓度不变→反应速率不变3、恒压时：冲入“无关气体”（如He等）→引起体积增大→各反应物浓度减少→反应速率减慢。三、温度对化学反应速率的影响第2组[实验目的]探究温度的不同对化学反应速率的影响[实验原理]Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O[实验用品]试管、胶头滴管、0.2mol/L的H2SO4溶液、0.1mol/LNa2S2O3溶液[实验步骤]1.取两支试管各加入2mL0.2mol/L的H2SO4；另取两支试管各加入2mL0.1mol/LNa2S2O3；2.将四支试管分成两组（各有一支盛有H2SO4和Na2S2O3的试管），将其中一组浸入到热水中，将另一组试管浸入到冷水中；3.经过一段时间后，分别混合并搅拌，观察现象。探究实验2－3结论：其它条件不变，升高温度，反应速率加快；降低温度，反应速率减慢。编号0.1mol/LNa2S2O30.1mol/LH2SO4反应温度反应快慢12ml2ml冰水22ml2ml热水温度对化学反应速率的影响慢快探究实验2－3用碰撞理论如何分析？温度对反应速率的影响本质原因升高温度，一方面一部分非活化分子吸收能量转化为活化分子，使得活化分子百分数提高；另一方面活化分子间的有效碰撞频率变大，故反应速率增大。三、温度对反应速率的影响1、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→活%↑→n活↑→V↑2、一般说来，温度每升高10℃，速率增加2-4倍。V×倍数值（t2-t1)/10=变化后的反应速率3、温度对反应速率影响的规律，对吸热反应，放热反应都适用。4、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。你能举出生活中利用改变温度改变反应速率的例子吗冰箱延长食物保鲜期四、催化剂对化学反应速率的影响第3组[实验目的]探究催化剂对化学反应速率的影响[实验原理]2H2O2====2H2O+O2↑[实验用品]锥形瓶、量筒、漏斗、药匙，（10％的H2O2、MnO2、带余烬木条）[实验步骤]1.在两个锥形瓶中加入10mlH2O2，塞紧瓶塞，从短导管插入带余烬木条，观察现象；2.经漏斗向其中一个锥形瓶加入少量MnO2，观察现象；3.观察两个锥形瓶中木条的实验现象。探究实验2-4MnO2使用催化剂，能够降低反应所需的能量，这样会使更多的反应物分子成为活化分子，大大增加单位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。催化剂：能改变化学反应速率而自身的化学组成和质量在反应前后保持不变催化剂正催化剂负催化剂加快化学反应速率减慢化学反应速率四、催化剂对反应速率的影响能量反应过程E1E2反应物生成物活化分子活化能活化分子变成生成物分子放出的能量反应热没加催化剂加了催化剂凡是能改变反应速率而自身在化学变化前后化学性质和质量没有发生变化的物质叫催化剂。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。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，对不发生的反应无作用催化剂具有一定的选择性如科学探究１、２、３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：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，也会对化学反应的速率产生影响。各条件对速率的影响大小是：催化剂温度浓度=压强(体积变化引起的)。各种影响都有其局限性，要针对具体反应具体分析。总结:外界条件对化学反应速率的影响（总结）影响因素分子总数活化分子百分数活化分子总数活化分子浓度（单位体积活化分子数）增大浓度增大压强升高温度正催化剂增加不变不变不变不变不变增加增加增加增加增加增加增加增加增加不变化学反应速率谢谢！四、催化剂对化学反应速率的影响第4组[实验目的]探究催化剂对化学反应速率的影响[实验原理]2H2O2====2H2O+O2↑[实验用品]试管、胶头滴管、漏斗、药匙，（5％的H2O2、0.1mol/LFeCl3溶液、0.1mol/LCuSO4溶液）[实验步骤]1.在两支试管中分别加入2mlH2O2；2.再向两支试管中分别加入1mlFeCl3溶液，1mlCuSO4溶液；3.观察比较两支试管中的实验现象。科学探究1催化剂思考:在N2+3H22NH3中，当其他外界条件不变时：Ⅰ减小体系压强，该反应的速率怎么变？Ⅱ在反应中保持体系容积不变，充入N2，反应的速率怎么变？Ⅲ在反应中保持体系容积不变，充入He，反应的速率怎么变？Ⅳ在反应中保持体系压强不变，充入He，反应的速率怎么变？压强对反应速率的影响例：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压强对反应速率的影响DE练习1：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、催化剂练习2：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√√练习3：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√练习4：在密闭容器里，通入xmolH2和ymolＩ2(ｇ)，改变下列条件，反应速率将如何改变?(1)升高温度；(2)加入催化剂；(3)充入更多的H2；(4)扩大容器的体积；(5)容器容积不变，通入氖气。练习5：KClO3和NaHSO3间的反应生成Cl-和H+、SO42-离子的速度与时间关系如图所示，已知反应速率随c(H+)的增加而加快，试说明：(1)为什么反应开始时，反应速率增大？(2)反应后期速率降低的主要原因是什么？反应速率时间增大反应物的浓度使反应速率加快的主要原因（）对于气体参与的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AACD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，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、用CaCO3粉末代替CaCO3BG练习7：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练习8：