影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素“十校聯(lián)賽”一等獎

第二章化學(xué)反應(yīng)速率和

化學(xué)平衡第二節(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素1.在通常情況下，Na與水的反應(yīng)和Mg與水的反應(yīng)哪個劇烈(反應(yīng)速率快)？為什么？2.將等物質(zhì)的量的碳酸鈉與碳酸氫鈉放入等體積等濃度的鹽酸中，產(chǎn)生CO2的速率哪個較快？為什么？3.石油的形成要多少年？炸藥的爆炸呢？

決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素

決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是參加反應(yīng)的物質(zhì)本身的化學(xué)性質(zhì)

影響反應(yīng)速率的因素（2）外部因素：（1）內(nèi)部因素（主要因素）:

參加反應(yīng)物質(zhì)的性質(zhì)①濃度②壓強(qiáng)③溫度④催化劑⑤其他因素：光、顆粒大小、溶劑等反應(yīng)速率理論本質(zhì)分子運(yùn)動相互碰撞分子具有足夠能量活化分子有合適的取向

有效碰撞化學(xué)反應(yīng)

碰撞理論如果分子間能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：1、反應(yīng)物分子必須相互碰撞2、分子必須具有一定的能量3、活化分子碰撞時，必須有合適的取向化學(xué)反應(yīng)速率主要取決于：所有能夠改變內(nèi)能,運(yùn)動速率,以及碰撞幾率的方法，都可以用來改變、控制反應(yīng)的速率。有效碰撞的幾率活化分子百分?jǐn)?shù)=（活化分子數(shù)/反應(yīng)物分子總數(shù)）×100%n活=n總×活%

一、濃度對反應(yīng)速率的影響

[實(shí)驗(yàn)?zāi)康腯探究濃度的不同對化學(xué)反應(yīng)速率的影響[實(shí)驗(yàn)原理]2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O[實(shí)驗(yàn)步驟]

1.取兩支試管向其中各加入4mL0.01mol/L的

KMnO4酸性溶液；

2.向其中一支試管加入2mL0.1mol/LH2C2O4溶

液，向另一支試管中加入2mL0.2mol/LH2C2O4

溶液；

3.觀察兩支試管中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)2-2結(jié)論：其它條件不變時，增加反應(yīng)物的濃

度，反應(yīng)速率加快；反之，降低反

應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率減慢。加入試劑

實(shí)驗(yàn)快慢濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響0.1mol/LH2C2O40.2mol/LH2C2O4較慢較快

用碰撞理論如何分析？本質(zhì)原因反應(yīng)物濃度增大，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多，有效碰撞的頻率增加，反應(yīng)速率增大。a、此規(guī)律只適用于氣體或溶液的反應(yīng)，對于固體或純液體的反應(yīng)物，一般情況下其濃度是常數(shù)，因此改變它們的量一般不會改變化學(xué)反應(yīng)速率。c、隨著化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物的濃度會逐漸減小，因此一般反應(yīng)速率也會逐漸減小。注意：b、一般來說，固體反應(yīng)物表面積越大，反應(yīng)速率越大，固體反應(yīng)物表面積越小，反應(yīng)速率越小。應(yīng)用：一定條件下，在CaCO3(狀)+2HCl=CaCl2+H2O+CO2反應(yīng)中，為了加快反應(yīng)的速率，下列哪些方法可行：A、增加HCl的濃度B、加水C、增加同濃度鹽酸的量D、改加CaCO3粉末

AD二、壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響壓強(qiáng)增大→

體積減小其他條件不變→v↑→C增大發(fā)散思考：壓強(qiáng)對于任意化學(xué)反應(yīng)的速率都有影響嗎？Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O

由于固體、液體粒子間的空隙很小，增大壓強(qiáng)幾乎不能改變它們的濃度，因此對只有固體或液體參加的反應(yīng)，壓強(qiáng)的變化對于反應(yīng)速率的影響可以忽略不計(jì)。對于有氣體參加的反應(yīng)，若其他條件不變，增大壓強(qiáng)，氣體體積縮小，濃度增大，反應(yīng)速率加快壓強(qiáng)對于反應(yīng)速率的影響是通過對濃度的影響實(shí)現(xiàn)的思考:在N2+3H22NH3中，當(dāng)其他條件不變時：Ⅰ保持容積不變，充入N2

，v？Ⅱ保持容積不變，充入He，v？Ⅲ保持壓強(qiáng)不變，充入He，v？壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響

壓強(qiáng)影響反應(yīng)速率，必須伴隨有體積的改變現(xiàn)象，否則，壓強(qiáng)的變化并沒有作用到反應(yīng)的體系上。注意：↓↑不變對于氣體有下列幾種情況:2、恒容時：

A、充入氣體反應(yīng)物→反應(yīng)物濃度增大→總壓增大→反應(yīng)速率增大；

B、充入“無關(guān)氣體”（如He、N2等）

→引起總壓增大，但各物質(zhì)的濃度不變→反應(yīng)速率不變3、恒壓時：充入“無關(guān)氣體”→引起體積增大→各反應(yīng)物濃度減少→反應(yīng)速率減慢1、恒溫時：增大壓強(qiáng)→體積減少→C增大→反應(yīng)速率增大例：對于反應(yīng)N2+O2=2NO在密閉容器中進(jìn)行，下列條件哪些不能加快該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率（）A、縮小體積使壓強(qiáng)增大B、體積不變充入N2

使壓強(qiáng)增大C、體積不變充入O2使壓強(qiáng)增大D、使體積增大到原來的2倍E、體積不變充入氦氣使壓強(qiáng)增大DE三、溫度對反應(yīng)速率的影響

[實(shí)驗(yàn)?zāi)康腯探究溫度的不同對化學(xué)反應(yīng)速率的影響[實(shí)驗(yàn)原理]Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O[實(shí)驗(yàn)步驟]1.取兩支試管各加入5mL0.1mol/L的H2SO4；另取兩支試管各加入5mL0.1mol/LNa2S2O3；2.將四支試管分成兩組（各有一支盛有H2SO4

和

Na2S2O3的試管），將其中一組浸入到熱水中，將另一組試管浸入到冷水中；3.經(jīng)過一段時間后，分別混合并攪拌，觀察現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)2－3結(jié)論：其它條件不變，升高溫度，反應(yīng)速率加快；降低溫度，反應(yīng)速率減慢。

編號0.1mol/LNa2S2O30.1mol/LH2SO4

反應(yīng)溫度反應(yīng)快慢15ml5ml冷水25ml5ml熱水

溫度對反應(yīng)速率的影響慢快

用碰撞理論如何分析？溫度對反應(yīng)速率的影響本質(zhì)原因升高溫度，一部分非活化分子吸收能量轉(zhuǎn)化為活化分子，使得活化分子百分?jǐn)?shù)提高，活化分子間的有效碰撞頻率變大，故反應(yīng)速率增大。

一般說來，溫度每升高10℃，速率增加2-4倍T↑→普通分子變?yōu)榛罨肿印?↑→n活↑→V↑注意：反應(yīng)若是可逆反應(yīng)，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率都加快，降低溫度，正、逆反應(yīng)速率都減小。例:對于反應(yīng)M+N→P，如果溫度每升高10℃，反應(yīng)速率增加為原來的3倍。在10℃時完成反應(yīng)的10%需要54min，將溫度提高到40℃完成反應(yīng)的10%需要的時間為()

A.2minB.3minC.6minD.9min

設(shè)10℃時反應(yīng)速度為v，則由題意40℃時反應(yīng)速率為27v，故v×54min=27v·tt=2min

四、催化劑對反應(yīng)速率的影響[實(shí)驗(yàn)?zāi)康腯探究催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響[實(shí)驗(yàn)原理]2H2O2=2H2O+O2↑[實(shí)驗(yàn)步驟]1.在錐形瓶中加入10mlH2O2

，塞緊瓶塞，從短導(dǎo)管插入帶余燼木條，觀察現(xiàn)象

；2.經(jīng)漏斗向錐形瓶加入少量MnO2

，觀察現(xiàn)象;

實(shí)驗(yàn)2-4MnO2結(jié)論：其它條件不變時，選用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┛梢愿淖兎磻?yīng)速率；正催化劑使反應(yīng)速率加快，負(fù)催化劑使反應(yīng)速率減慢。加入試劑

實(shí)驗(yàn)快慢催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響10％H2O210％H2O2慢快

用碰撞理論如何分析？不加MnO2加MnO2能量反應(yīng)過程E1E2反應(yīng)物生成物活化分子活化能活化分子變成生成物分子放出的能量反應(yīng)熱沒加催化劑加了催化劑本質(zhì)原因使用催化劑，能夠降低反應(yīng)所需的能量，這樣會使更多的反應(yīng)物的分子成為活化分子，大大增加單位體積內(nèi)反應(yīng)物分子中活化分子所占的百分?jǐn)?shù)，因而使反應(yīng)速率加快。正催化劑→降低反應(yīng)的活化能→V↑

催化劑——改變反應(yīng)的途徑→n活↑n總不變

活%↑科學(xué)探究〖探究1〗設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較在2mL5%的H2O2中加入FeCl3和CuSO4溶液各1mL，比較二者分解速率加入試劑0.1mol/LFeCl3

0.1mol/LCuSO4

產(chǎn)生氣泡快慢結(jié)論快慢FeCl3對該反應(yīng)的催化效果更好科學(xué)探究〖探究2〗設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較在4mL0.01mol/LKMnO4和2mL0.1mol/LH2C2O4，加不加MnSO4對反應(yīng)速率有否影響加入試劑0.01mol/LKMnO4

0.1mol/LH2C2O40.01mol/LKMnO4

0.1mol/LH2C2O4MnSO4溶液褪色時間結(jié)論快慢MnSO4對該反應(yīng)有催化作用科學(xué)探究〖探究3〗現(xiàn)有5mL淀粉溶液、碘水、2mol/L硫酸溶液。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較唾液、稀硫酸對反應(yīng)速率影響效果如何？加入試劑硫酸溶液、淀粉溶液、碘水唾液、淀粉溶液碘水反應(yīng)現(xiàn)象結(jié)論藍(lán)色很快褪去藍(lán)色較慢褪去唾液對該反應(yīng)的催化效果更好催化劑的應(yīng)用從以上三個實(shí)驗(yàn)（科學(xué)探究）中可以看到，催化劑不同，化學(xué)反應(yīng)的速率有著顯著的區(qū)別，因此催化劑具有選擇性。目前，催化作用的研究一直是受到高度重視的高科技領(lǐng)域。凡是能改變反應(yīng)速率而自身在化學(xué)變化前后化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫催化劑。使用催化劑同等程度的增大（減慢）正逆反應(yīng)速率，從而改變反應(yīng)到達(dá)平衡所需時間。沒特別指明一般指正催化劑催化劑只能催化可能發(fā)生的反應(yīng)，對不發(fā)生的反應(yīng)無作用催化劑具有選擇性催化劑中毒：催化劑的活性因接觸少量的雜質(zhì)而明顯下降甚至遭到破壞，這種現(xiàn)象叫催化劑中毒。注意：五、其他如光照、反應(yīng)物固體的顆粒大小、電磁波、超聲波、溶劑的性質(zhì)等，也會對化學(xué)反應(yīng)的速率產(chǎn)生影響。外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響（總結(jié)）影響因素分子總數(shù)活化分子百分?jǐn)?shù)活化分子總數(shù)化學(xué)反應(yīng)速率增大濃度增大壓強(qiáng)升高溫度正催化劑增加不變不變不變不變不變增加增加增加增加增加加快加快加快加快不變1.對于在溶液間進(jìn)行的反應(yīng)，對反應(yīng)速率影響最小的因素是（）A、溫度B、濃度C、壓強(qiáng)D、催化劑2.下列條件的變化，是因?yàn)榻档头磻?yīng)所需的能量而增加單位體積內(nèi)的反應(yīng)物活化分子百分?jǐn)?shù)致使反應(yīng)速率加快的是（）A、增大濃度B、增大壓強(qiáng)C、升高溫度D、使用催化劑√√3.設(shè)C+CO22CO(正反應(yīng)吸熱)反應(yīng)速率為v1；N2+3H22NH3(正反應(yīng)放熱)反應(yīng)速率為v2。對于前述反應(yīng)，當(dāng)溫度升高時，v1和v2變化情況為（）A、同時增大B、同時減小C、v1減少，v2增大D、v1增大，v2減小√溫度升高,無論是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng),反應(yīng)速率都變大4.在密閉容器里，通入xmolH2和ymolI2(ｇ)，改變下列條件，反應(yīng)速率將如何改變?(1)升高溫度

；(2)加入催化劑

；(3)充入更多的H2

；(4)擴(kuò)大容器的體積

；(5)容器容積不變，通入氖氣

。

增大增大增大減小不變5.增大反應(yīng)物的濃度使反應(yīng)速率加快的主要原因（）對于氣體參與體系增大壓強(qiáng)使反應(yīng)速率加快的主要原因是（）升高溫度使反應(yīng)速率加快的主要原因是（）使用催化劑使反應(yīng)速率加快的主要原因是（）

A、活化分子百分?jǐn)?shù)不變，但提高單位體積內(nèi)活化分子的總數(shù)

B、增大分子的運(yùn)動速率而使有效碰撞增加

C、升高反應(yīng)物分子的能量，使活化分子的百分?jǐn)?shù)增加

D、降低反應(yīng)所需的能量，使活化分子百分?jǐn)?shù)增加AACD6.將一定濃度的鹽酸倒入碳酸鈣中，若作如下改變的情況，其中能使最初的化學(xué)反應(yīng)速率增大的是（）A、鹽酸的濃度不變，而使鹽酸的用量一倍B、鹽酸的濃度增大一倍，而使鹽酸的用量減少到原來的一半C、鹽酸的濃度和用量都不變，增加碳酸鈣的量D、鹽酸和碳酸鈣不變，增大壓強(qiáng)一倍E、加入CaCl2溶液F、加入CaCl2固體G、將CaCO3用CaCO3粉末代替BG7.硫代硫酸鈉(Na2S2O3)與稀硫酸發(fā)生如下反應(yīng)：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑

+S↓+H2O

下列四種情況中最早出現(xiàn)渾濁的是：A、10℃時0.1mol/LNa2S2O3和0.1mol/LH2SO4各5mLB、10℃時0.1mol/LNa2S2O3和0.1mol/LH2SO4

各5mL，加水10mLC、20℃時0.1mol/LNa2S2O3和0.1mol/LH2SO4各5mLD、20℃時0.2mol/LNa2S2O3和0.1mol/LH2SO4各5mL，加水10mLC8.濃度為6mol·L-1的H2SO4溶液100mL，跟過量的鋅粉反應(yīng)，在一定溫度下，為減緩反應(yīng)速率但又不影響生成H2的總量，可向反應(yīng)物中加入適量的（）A、Na2CO3溶液B、水C、醋酸鈉固體D、硫酸鈉溶液

E、硝酸鈉溶液F、硫酸銅固體BCD9、把下列四種X的溶液,分別加進(jìn)四個盛有10mL,2mol·L－１鹽酸的燒杯中,并均加水稀釋至50mL,此時X和鹽酸緩和地進(jìn)行反應(yīng),其中反應(yīng)速率最大的是（）

A.10mL2m