选修4影响化学反应速率的因素)

1、第二章 化学反应速率和化学平衡20222022 年年 4 4 月月 2 12 1 日 星 期 四日 星 期 四第二节第二节 影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素 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？为什么？ 3 3、铁锈需要时间是一分钟还是几天？炸药的爆炸呢？铁锈需要时间是一分

2、钟还是几天？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决定化学反应速率的因素是参加反应的物质的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。没合适的取向没合适的取向没足够的能量没足够的能量足够的能量足够的能量 +合适的取向合适的取向类比法：类比法：借鉴

3、投篮借鉴投篮 碰碰 撞撞 理理 论论 能够发生化学反应的碰撞。能够发生化学反应的碰撞。有可能发生有效碰撞的分子。有可能发生有效碰撞的分子。活化分子所多出普通分子的那部分能量活化分子所多出普通分子的那部分能量E1。 活化能越低，单位体积内活化分子数越多，化活化能越低，单位体积内活化分子数越多，化 学反应速率就会越快。学反应速率就会越快。有效碰撞：有效碰撞：活化分子：活化分子：活化能活化能: 活化能和反应速率的关系活化能和反应速率的关系:n n活活= =n n总总活活% %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%化学反应速率主要取

4、决于：化学反应速率主要取决于：所有所有能够改变内能能够改变内能, ,运动速率运动速率, ,以及碰撞几率以及碰撞几率的方的方法，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。普通普通分子分子活化活化能能活化活化分子分子合理合理取向的取向的碰撞碰撞有效有效碰撞碰撞新物质新物质能量能量有效碰撞频率有效碰撞频率一、浓度对反应速率的影响一、浓度对反应速率的影响1 1、在其他条件不变时，、在其他条件不变时，增大反应物浓度，可以增大反应物浓度，可以增大反应速率增大反应速率；减小反应物的浓度，可以减小化；减小反应物的浓度，可以减小化学反应的速率。学反应的速率。实验实验2-22-2结论：浓度

5、大的结论：浓度大的H H2 2C C2 2O O4 4（aqaq）先褪色先褪色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，单位体积内活化分子数增活化分子数增多多，有效碰撞的频率增加，反应速率增大。，有效碰撞的频率增加，反应速率增大。 a a、此规律、此规律只适用于气体或溶液的反应只适用于气体或溶液的反应，对于纯，对于

6、纯固体或液体的反应物，一般情况下其浓度是常数，因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。此改变它们的量一般不会改变化学反应速率。 c c、随着化学反应的进行，反应物的浓度会逐渐、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。减小，因此一般反应速率也会逐渐减小。注意：注意：应用应用1 1： (AD)(AD)一定条件下，在一定条件下，在CaCOCaCO3 3( (块状块状)+2HCl=CaCl)+2HCl=CaCl2 2+H+H2 2O+COO+CO2 2 反应中，为了加快反应的速率，下列那些方法可行反应中，为了加快反应的速

7、率，下列那些方法可行A A、增加、增加HClHCl的浓度的浓度 B B、加水、加水 C C、增加同浓度盐酸的量、增加同浓度盐酸的量 D D、改加、改加CaCOCaCO3 3粉末粉末 b b、一般来说，固体反应物表面积越大，反应速、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。率越大，固体反应物表面积越小，反应速率越小。请试根据浓度对化学反应速率的影响推出压强对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化学反应速率的影响情况 二、压强对反应速率的影响二、压强对反应速率的影响压强增大压强增大 浓度增大浓度增大单位体积内单位体积内n活活 有效

8、碰撞有效碰撞结论：其它条件不变时，有气体参加的结论：其它条件不变时，有气体参加的反应中，增大压强，反应速率加快；减反应中，增大压强，反应速率加快；减小压强，反应速率减慢。小压强，反应速率减慢。注意：注意： 1 1、压强对反应速率的影响适用于有气、压强对反应速率的影响适用于有气体参加的反应。体参加的反应。 2 2、由于固体、液体粒子间的空隙很小，、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，因此增大压强几乎不能改变它们的浓度，因此对对只有只有固体或液体参加的反应，压强的变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。化对于反应速率的影响可以忽略不计。发散思考

9、发散思考：压强对于任意化学反应的速率都有影响吗？压强对于任意化学反应的速率都有影响吗？ 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，而使盐酸的用量一倍、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、盐酸的浓度增大一倍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、

10、将、将CaCO3用用CaCO3粉末代替粉末代替BG练习练习7：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，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

11、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。即的体系上。即压强变则体积变压强变则体积变，实际是，实际是浓度浓度的变化。的变化。若容器的体积不变，因为各气体的若容器的体积不变，因为各气体的浓度没有变浓度没有变，则，则速率不变。速率不变。如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小体积减小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

12、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等）等）总总压增大，但各反应物的分压不变，压增大，但各反应物的分压不变，各物质的各物质的浓度不变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，引起体积增大， 各反应物浓度变小各反应物浓度变小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在密闭容器中进行，下列条在密闭容器中进行，下列条件哪些不能加快该反应的化学反应速率（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

13、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响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2、温度对反应速率影响的规律，对吸热反应，放热、温度对反应速率影响的规律，对吸热反应，放热反应都适用。反应都适用。3、反应若

14、是可逆反应，、反应若是可逆反应，升高温度，正、逆反应速率升高温度，正、逆反应速率都加快，都加快，降低温度，正、逆反应速率都减小。降低温度，正、逆反应速率都减小。温度对反应速率的影响温度对反应速率的影响本本质质原原因因升高温度，一部分非活化分子吸收能量转化为升高温度，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，使得活化分子百分数提高活化分子百分数提高，活化分，活化分子间的有效碰撞频率变大，故反应速率增大。子间的有效碰撞频率变大，故反应速率增大。冰箱延长食物保鲜期冰箱延长食物保鲜期你能举出生活中利你能举出生活中利用改变温度改变反用改变温度改变反应速率的例子吗应速率的例子吗四、催化剂对反应

15、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，大大增加单位，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使反应速率加快催化剂催化剂：能改变化学反应速率而自身的化学组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成和质量在反应前后保持不变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

16、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。学性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）正逆反应速的增大（减慢）正逆反应速率，从而改变反应到达平衡所需时间。率，从而改变反应

17、到达平衡所需时间。没特别指明一般没特别指明一般指正催化剂指正催化剂 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明显下降甚至遭到破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。坏，这种现象叫催化剂中毒。其他如光照、反应物固体的颗粒大小、电磁波、超声波、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溶剂的性质等，也会对化学反应的速率产生影响注意：注意：外界条件对化学

18、反应速率的影响（总结）外界条件对化学反应速率的影响（总结）影响因素影响因素分子总分子总数数活化分子活化分子百分数百分数活化分活化分子总数子总数活化分子浓度活化分子浓度（单位体积活（单位体积活化分子数）化分子数）增大浓度增大浓度增大压强增大压强升高温度升高温度正催化剂正催化剂增加增加不变不变不变不变不变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增加增加增加增加增加增加增加增加增加不变不变练习练习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

19、：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

20、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)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 增大反应物的浓度增大反应物的浓度使反应速