化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素講義

1、第二章 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡第二節(jié) 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素知識點一、有效碰撞理論1有效碰撞 2活化分子與活化能活化分子能夠發(fā)生有效碰撞的分子活化分子能量高，碰撞時，破壞分子內(nèi)部原子之間的“結(jié)合力”，重新組合成生成物分子活化能活化分子比普通分子高出的能量活化能越小，普通分子就越容易變成活化分子即普通分子活化能活化分子只表示一般分子成為活化分子的難易程度，但對這個化學(xué)反應(yīng)前后的能量變化并不產(chǎn)生任何影響，即對反應(yīng)熱數(shù)值沒影響E1指反應(yīng)的活化能，E2-E1是反應(yīng)熱。3化學(xué)反應(yīng)速率與活化分子、有效碰撞的關(guān)系 活化分子的百分數(shù)越大，單位體積內(nèi)_越多，單位時間內(nèi)_越多，化學(xué)反應(yīng)速率_?；罨肿訑?shù) 有效碰撞

2、的次數(shù) 越快知識點二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素1、 主要影響因素：內(nèi)因物質(zhì)本身的性質(zhì)2、 次要影響因素：外因(1)濃度影響規(guī)律：其他條件不變時增大 減小微觀解釋：其他條件不變時，增大反應(yīng)物濃度單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多有效碰撞幾率增加化學(xué)反應(yīng)速率增大。 反之，減小反應(yīng)物濃度，化學(xué)反應(yīng)速率減小。注意事項： 對化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素是指物質(zhì)的量濃度，而不是指物質(zhì)的量或反應(yīng)物的總量。 對于純液體或固體物質(zhì)，可認為其濃度為“常數(shù)”，它們的量的改變不會影響化學(xué)反應(yīng)速率。 但固體物質(zhì)的反應(yīng)速率與接觸面積有關(guān)，顆粒越細，表面積越大，反應(yīng)速率越大。例1、把下列四種X溶液分別加入四個盛有10 mL 2 mol/L

3、鹽酸的燒杯中，均加水稀釋到50 mL.此時，X和鹽酸緩慢地進行反應(yīng)，其中反應(yīng)最快的是 ()A10 20 mL 3 mol/L的X溶液B20 30 mL 2 mol/L的X溶液C10 10 mL 4 mol/L的X溶液D10 10 mL 2 mol/L的X溶液解析分析本題，在其他條件不變的情況下，比較速率大小，先比較濃度的大小此時，濃度必須是混合后的濃度，由于混合后各燒杯中鹽酸濃度相等，所以只要求出X的濃度是最大者反應(yīng)最快，然后比較溫度的高低A項中，c(X) mol/L1.2 mol/L；B項中，c(X) mol/L1.2 mol/L；C項中，c(X) mol/L0.8 mol/L；D項中，c(

4、X) mol/L0.4 mol/L.由此可見，混合后A、B選項中X的濃度最大，但是二者溫度不同A項中為10，B項中為20，故選項B中反應(yīng)速率最大答案 B例2、已知反應(yīng)CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2，下列措施中可使生成CO2的速率加快的是(不考慮CaCO3與HCl接觸面積改變的影響) ()A加大CaCO3的量B加大鹽酸的濃度C加大鹽酸的量 D減小CaCl2的濃度解析：加大反應(yīng)物的量不影響化學(xué)反應(yīng)速率，改變濃度才影響化學(xué)反應(yīng)速率，由于給定的反應(yīng)是不可逆反應(yīng)，因此，此化學(xué)反應(yīng)的速率和生成物的濃度無關(guān)答案： B(2) 壓強：針對氣體影響規(guī)律：在相同溫度下， 壓強改變常見幾種情況：恒溫不恒容

5、時：增大壓強體積縮小物質(zhì)濃度增大反應(yīng)速率增大。恒溫恒容時：充入反應(yīng)氣體該物質(zhì)濃度增大該反應(yīng)速率迅速增大。充入“無關(guān)氣體”(如He、Ne、Ar等不參與本反應(yīng)也不干擾本反應(yīng)的氣體) 總壓強增大，但反應(yīng)混合物的各組分濃度沒有改變反應(yīng)速率不變。恒溫恒壓時：充入“無關(guān)氣體” 體積增大反應(yīng)混合物各組分的濃度減小反應(yīng)速率減小。例2 反應(yīng)C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)在一可變?nèi)莘e的密閉容器中進行，下列條件的改變使其反應(yīng)速率增大的是 () A增加C(s)的量 B將容器的體積縮小一半 C保持體積不變，充入N2使體系壓強增大 D保持壓強不變，充入N2使容器體積變大 解析A項，C為固體，增加其用量，不影響反

6、應(yīng)速率；B項，加壓能使反應(yīng)速率增大；C項，保持體積不變，充入N2后各反應(yīng)物的濃度不變，不影響反應(yīng)速率；D項，保持壓強不變充入N2，容器體積增大，反應(yīng)物濃度減小，使反應(yīng)速率減小。 答案B(3)溫度影響規(guī)律：其他條件相同時增大 減小微觀解釋： 其他條件相同時，升高溫度活化分子百分數(shù)提高和較高能量的分子間的碰撞頻率提高有效碰撞幾率提高化學(xué)反應(yīng)速率增大。注意事項： 溫度對反應(yīng)速率的影響規(guī)律，對于吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)都適用，且不受反應(yīng)物狀態(tài)的限制。 升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大，但增大的程度不同；降低溫度，正、逆反應(yīng)速率均降低，但降低的程度也不同。(4)催化劑影響規(guī)律：使用合適的催化劑，可_化學(xué)反應(yīng)速率

7、。加快微觀解釋：使用合適的催化劑降低反應(yīng)所需的_增加_增加化學(xué)反應(yīng)速率_?；罨?活化分子百分數(shù) 有效碰撞次數(shù) 加快E1為反應(yīng)的活化能，使用催化劑時的活化能為E3，反應(yīng)熱為E1E2注意事項： 催化劑有正、負之分，正催化劑能加快反應(yīng)速率，負催化劑減慢反應(yīng)速率，不特別指明的條件下，均指正催化劑。 催化劑只有在一定溫度下，才能最大限度的發(fā)揮其催化作用。5從活化分子角度解釋外界條件對反應(yīng)速率的影響活化能單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)化學(xué)反應(yīng)速率分子總數(shù)活化分子數(shù)活化分子百分數(shù)增大濃度不變增加增加不變增加增大增大壓強不變增加增加不變增加增大升高溫度不變不變增加增加增加增大加催化劑減小不變增加增加增加增大注意：(

8、1)活化分子數(shù)發(fā)生變化，活化分子百分數(shù)不一定變化(2)影響有效碰撞次數(shù)的是單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)，故影響化學(xué)反應(yīng)速率的是單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)例1判斷正誤(正確打“”號，錯誤打“”號)。(1)增加反應(yīng)物的用量，反應(yīng)速率一定增大。()(2)增大體系的壓強，反應(yīng)速率一定增大。()(3)催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)的焓變。()(4)催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率的原因是降低了反應(yīng)的活化能，提高了活化分子的數(shù)目，但活化分子的百分數(shù)不變。 ()(5)決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)物本身的性質(zhì)，而不是外界因素。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)活化能越大，反應(yīng)速率越大，活化能越小，反應(yīng)速率越小 （ ）提示

9、：錯誤因為活化能越大，普通分子變成活化分子越難，反應(yīng)速率越小(7)升高溫度，反應(yīng)加快，是因為增加了分子動能，使更多的普通分子變成了活化分子，活化分子百分數(shù)增加，從而使反應(yīng)加快 ()提示：正確(8)使用催化劑，反應(yīng)速率加快，是因為降低了反應(yīng)的活化能，使活化分子百分數(shù)增加，從而加快了反應(yīng) ()提示：正確催化劑降低了反應(yīng)的活化能，使部分普通分子也變成了活化分子，從而加快了反應(yīng)(9)增大體系的壓強，反應(yīng)速率一定加快 ()提示：錯誤增大壓強的因素有多種情況關(guān)鍵看氣體的濃度是否增大，若增大氣體濃度，反應(yīng)加快，否則不能加快，如N2、H2濃度并沒增大，有效碰撞次數(shù)不增加，反應(yīng)仍不能加快例2在氣體參與的反應(yīng)中，

10、能使反應(yīng)物中活化分子數(shù)和活化分子百分數(shù)同時增大的方法是 ()增大反應(yīng)物的濃度升高溫度增大壓強 移去生成物加入催化劑AB C D分析：根據(jù)活化分子的概念及影響條件知，、能增大活化分子的濃度(單位體積內(nèi)的活化分子數(shù))，加快化學(xué)反應(yīng)速率，但不影響活化分子百分數(shù)；而中分子能量增加，使活化分子百分數(shù)增大，活化分子數(shù)也同時增加；中催化劑降低了活化能，同樣使活化分子百分數(shù)增大，活化分子數(shù)也同時增加。答案：C例3在氣體反應(yīng)中，改變條件：增大反應(yīng)物的濃度，升高溫度，增大壓強，移動生成物，加入催化劑能使反應(yīng)物中活化分子數(shù)和活化分子百分數(shù)同時增大的方法是()AB C D解析：升高溫度，反應(yīng)物分子的能量升高，使更多的

11、分子轉(zhuǎn)變?yōu)榛罨肿樱黾恿嘶罨肿拥陌俜趾?；使用催化劑是降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能，使更多的分子在自身能量不變的前提下成為活化分子，增大了活化分子的百分含量答案：C例4能使碳酸鈣的分解速率顯著增大的措施是()A增加少量的CaCO3固體B升高溫度C加入MnO2D增大壓強分析：CaCO3為固體，所以加壓、增加物質(zhì)的量，均不會使反應(yīng)速率加快。MnO2不是CaCO3分解的催化劑。答案：B例5下列說法正確的是（雙選）()A增大反應(yīng)物濃度，可增大單位體積內(nèi)活化分子的百分數(shù)，從而使有效碰撞的次數(shù)增加B對于有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，若增大壓強(即縮小反應(yīng)容器的體積)，可增大活化分子的百分數(shù)，從而使反應(yīng)速率增大C升高

12、溫度能使化學(xué)反應(yīng)速率增大的主要原因是增大了反應(yīng)物分子中活化分子的百分數(shù)D催化劑能增大單位體積內(nèi)活化分子的百分數(shù)，從而成千成萬倍地增大化學(xué)反應(yīng)速率解析：增大反應(yīng)物濃度、增大氣體反應(yīng)物的壓強都會使單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加，但由于反應(yīng)物分子的平均能量和發(fā)生反應(yīng)所需能量(即活化能)都未發(fā)生變化，活化分子百分數(shù)并未改變升高溫度可以增大反應(yīng)物分子的能量，催化劑可以減小反應(yīng)發(fā)生所需能量，兩種方法都能使一部分能量較低的分子變成活化分子，從而使活化分子百分數(shù)增大答案：CD知識點三、有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的圖像分析1以化學(xué)反應(yīng)CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O為例 (1)其他條件一定，反應(yīng)速率隨著c(HCl)的

13、增大而增大，如圖A。 (2)其他條件一定，反應(yīng)速率隨著溫度的升高而增大，如圖B。 (3)其他條件一定，隨著反應(yīng)時間的延長，c(HCl)逐漸減小，化學(xué)反應(yīng)速率逐漸減小，如圖C。 (4)其他條件一定，只增加CaCO3(s)的質(zhì)量，反應(yīng)速率不變化，如圖D。2以化學(xué)反應(yīng)2SO2(g)O2(g)2SO3(g)為例 (1)其他條件一定，增大氣態(tài)反應(yīng)物的壓強(縮小容器的容積)，反應(yīng)速率隨著壓強的增大而增大，如圖A。 (2)其他條件一定，減小氣態(tài)反應(yīng)物的壓強(擴大容器的容積)，反應(yīng)速率隨著壓強的減小而減小，如圖B。 (3)溫度、反應(yīng)容器的容積都一定，隨著時間的延長，SO2、O2物質(zhì)的量逐漸減小，氣體的壓強逐漸

14、減小，反應(yīng)速度逐漸減小，如圖C。 (4)分別在較低溫度T1和較高溫度T2下反應(yīng)，使氣態(tài)反應(yīng)物的壓強都逐漸增大(縮小容器的容積)，反應(yīng)速率隨著壓強的增大而增大及隨著溫度的升高而增大，如圖D。例1、(雙選)(2012如東高二檢測)下列表格中的各種情況，可以用下面對應(yīng)選項中的圖像曲線表示的是 ()選項反應(yīng)縱坐標(biāo)甲乙A外形、大小相近的金屬和水反應(yīng)反應(yīng)速率KNaB4 mL 0.01 mol/L的KMnO4溶液，分別和不同濃度的H2C2O4(草酸)溶液各2 mL反應(yīng)0.1 mol/L的H2C2O4溶液0.2 mol/L的H2C2O4溶液C5 mL 0.1 mol/L Na2S2O3溶液和5 mL 0.1

15、mol/LH2SO4溶液反應(yīng)熱水冷水D5 mL 4%的過氧化氫溶液分解放出O2無MnO2粉末有MnO2粉末解析反應(yīng)速率與物質(zhì)本身的性質(zhì)有關(guān)。由于K比Na活潑，故相同大小的金屬K和Na，K的反應(yīng)速率快，又由于Na、K與H2O反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，隨反應(yīng)進行，放出大量熱，反應(yīng)速率逐漸加快，故A圖像正確；由于起始時乙中H2C2O4濃度大，故其反應(yīng)速率比甲中快，B圖像錯誤；由于甲反應(yīng)是在熱水中反應(yīng)，溫度高，故甲的反應(yīng)速率高于乙的，隨反應(yīng)進行，反應(yīng)物濃度逐漸減小，故甲、乙中反應(yīng)速率逐漸減小，C圖像正確；MnO2在H2O2分解過程中起催化作用，故乙中反應(yīng)速率大于甲中，D圖像錯誤。答案AC例2. 將a g塊狀碳酸鈣跟足量鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)物損失的質(zhì)量隨時間的變化曲線如圖中實線所示，在相同的條件下，b g (ab)粉末狀碳酸鈣與同濃度的鹽酸反應(yīng)，則相應(yīng)的曲線(圖中虛線所示)正確的是 ()解析粉末狀碳酸鈣的表面積比塊狀碳酸鈣的表面積大，故在相同條件下，與相同濃度的鹽酸反應(yīng)時化學(xué)反應(yīng)速率大，即單位時間內(nèi)損失的碳酸鈣的質(zhì)量大，可排除A、B.由于ab，粉末狀碳酸鈣的消耗量小于塊狀碳酸鈣，故當(dāng)粉末狀碳酸鈣完全消耗時，塊狀碳酸鈣尚有