选修4-影响化学反应速率的因素课件.ppt

1、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影响化学反应速率的因素为：影响化学反应速率的因素为：2.2.温度温度1.1.浓度（压强）浓度（压强）3.3.催化剂催化剂内因：内因： 反应物本身的性质反应物本身的性质决定性作用决定性作用外因外因:4.接触面积等接触面积等一.浓度对反应速率的影响如何利用化学原理解释以上实验规律呢？如何利用化学原理解释以上实验规律呢？结论:当其他条件不变时，增大反当其他条件不变时，增大反应物的浓度，反应速率增大；应物的浓度，反应速率增大；反之减小。反之减小。思考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

2、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的碰撞理论：化学反应的碰撞理论：（1）碰撞过轻）碰撞过轻 （2）碰撞取向不好）碰撞取向不好 （3）活化分子的有效碰撞）活化分子的有效碰撞 HI分子的几种可能的碰撞模式分子的几种可能的碰撞模式 1 1、有效碰撞、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 有效碰撞的条件：有效碰撞的条件：活化分子、正确取向活化分子、正确取向2 2、活化分子、活化分子具有具有较高能量较高能量，能够，能够发生有效碰撞发生有效碰撞 活化分子数活化分子数(n活活) 反应物分子总数反应物分子总数(n总总) = 活化分子百分数活化分子百分

3、数(活活%)一定条件下一定条件下，活化分子的百分数是一，活化分子的百分数是一定值定值。发生有效碰撞的分子发生有效碰撞的分子一定是一定是活化分子，活化分子，但活化分子的碰撞但活化分子的碰撞不一定是不一定是有效碰撞。有效碰撞。3 3、活化能、活化能: :活化分子高出活化分子高出反应物分子平反应物分子平均能量均能量的部分的部分E E1 1是反应的活化能是反应的活化能E E2 2是活化分子变成生是活化分子变成生成物分子放出的能量成物分子放出的能量E E2 2-E-E1 1是是 反应热反应热几个核心概念：几个核心概念： 有效碰撞、活化分子、活化能有效碰撞、活化分子、活化能 一条基本主线：一条基本主线：反

4、应速率越快反应速率越快单位时间内单位时间内有效碰撞有效碰撞几率越几率越 。单位体积内单位体积内活化分子数越活化分子数越 。大大多多1 1、浓度、浓度浓度浓度增大增大单位体积内单位体积内n n总总T T不变，不变，活活% %不变不变n n活活有效碰撞有效碰撞 VV 在其他条件不变时，增大反应物浓度，在其他条件不变时，增大反应物浓度，可以增大反应速率可以增大反应速率 。注意：注意： 此规律此规律只适用只适用于气体或溶液的反应，于气体或溶液的反应，( (对于纯固体或液对于纯固体或液体的反应物，一般情况下其浓度是常数，因此改变它们的量不会体的反应物，一般情况下其浓度是常数，因此改变它们的量不会改变化学

5、反应速率。改变化学反应速率。) )练练1 1：反应反应C(s)+H2O(g) CO(g)+ H2(g)在恒温恒压的密在恒温恒压的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是（是（ ） A. 充入充入H2 B. 充入氩气充入氩气 C. 增大增大C的量的量 D. 减小减小CO的量的量练练2：100 mL 6 molL-1 H2SO4溶液跟过量锌粉反应，一定温溶液跟过量锌粉反应，一定温度下，为了减缓反应进行的速率，但又不影响生成氢气的总量，度下，为了减缓反应进行的速率，但又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量（可向反应物中加入适量

6、（ ） A.碳酸钠固体碳酸钠固体 B.水水 C.硫酸氢钾溶液硫酸氢钾溶液 D.浓硝酸浓硝酸思考:对于可逆反应,增大反应物浓度,逆反应速率会受 影响吗?增大反应物浓度增大反应物浓度化学反应速率加快化学反应速率加快若是可逆反应 V正正 V 逆逆 都增大都增大,但增大的幅但增大的幅度不同度不同反之亦然反之亦然其其他他条条件件不不变变气气体体的的压压强强增增大大气气体体浓浓度度增增大大反反应应速速率率加加快快气气体体体体积积减减小小【结论结论】注意事项：1）压强对）压强对固体固体和和液体液体（溶液）间的反应（溶液）间的反应无影无影响响2）对于有）对于有气体气体参加的可逆反应，增大压强，参加的可逆反应，

7、增大压强，正反应速率，逆反应速率正反应速率，逆反应速率都增大都增大；减小压强，；减小压强，正反应速率，逆反应速率正反应速率，逆反应速率都减小都减小。 3）注意）注意“真真”变变和和“假假”变变。若体系的。若体系的压压 强变化而使反应物或生成物的浓强变化而使反应物或生成物的浓度发生变化即度发生变化即“真真”变，否则是变，否则是“假假”变。变。 如：如： 2SO2+O2 2SO3A.恒压恒压时充入时充入He： 由于由于SO2、O2、SO3的物质的量不变，体积的物质的量不变，体积V变变 大，大，浓度降低相当于浓度降低相当于“减压减压”，反应速率降低；，反应速率降低；B.恒容恒容时充入时充入He：由于

8、反应物生成物浓度不变，体系压强不变相当由于反应物生成物浓度不变，体系压强不变相当于于“假假”变。变。例例1 1、在在N N2 2+3H+3H2 2 =2NH2NH3 3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？ 反应中保持体系容积不变，充入反应中保持体系容积不变，充入N N2 2 ，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HeHe，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HeHe，反应的速率怎么变？反应的

9、速率怎么变？小结：惰性气体对反应速率的影响小结：惰性气体对反应速率的影响（1 1）如果保持）如果保持恒温恒容恒温恒容，加入惰性气体后，反应物的浓，加入惰性气体后，反应物的浓度度 ，因此反应速率，因此反应速率 。（2 2）如果）如果恒温恒压恒温恒压，加入惰性气体后，反应体系体，加入惰性气体后，反应体系体积积 ，反应物的浓度，反应物的浓度 ，因此反应速率会，因此反应速率会 。练练2、对于反应、对于反应N2+O2=2NO在密闭容器中进行，下在密闭容器中进行，下列条件哪些不能加快该反应的化学反应速率（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缩小体积使压强增大 B、体积不变充

10、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 一般一般说来，温度每升高说来，温度每升高10，速率增加，速率增加2-4倍。倍。TT 普通分子变为活化分子普通分子变为活化分子 n n活活VV3 3、温度、温度 其他条件不变，其他条件不变，温度升高，反应温度升高，反应速率加快速率加快注意注意： 该规律适用于任何反应。该规律适用于任何反应。活活% n总总不变不变正催化剂正催化剂 降低反应的活化能降低反应的

11、活化能V4 4、催化剂、催化剂 n活活改变反应的途径改变反应的途径活活%n总总不变不变钻隧道钻隧道生成物平均能量生成物平均能量活化分子具有能量活化分子具有能量反应物平均能量反应物平均能量能量能量无催化剂无催化剂活化分子能活化分子能量量反应物平均能量反应物平均能量生成物平均能量生成物平均能量有催化剂有催化剂注意：注意： 使用催化剂同等程度的增大（减慢）、正逆反应速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。率，从而改变反应到达平衡所需时间。 没特别指明一般指没特别指明一般指正正催化剂催化剂 催化剂只能催化可能发生的反应，对不发生的反应催化剂只能催化可能发生的反应

12、，对不发生的反应无作用无作用 催化剂具有一定的选择性催化剂具有一定的选择性小结：影响化学反应速率的外因 影响外因 单位体积内有效碰撞次数化学反应速率分子总数活化分子数活化分子百分数增大反应物浓度增大压强升高温度使用催化剂增加增加增加增加不变不变增加增加加快加快不变不变不变不变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速率速率-时间图像时间图像当改变外界条件（如温度、压强、浓度等）当改变外界条件（如温度、压强、浓度等）时，反应速率随之变化时，反应速率随之变化t2V”正正 = V”逆逆V逆逆V,正正t3V正正= V逆逆V正正V逆逆t1

13、t（s） V（molL-1S-1）0 平衡状态平衡状态平衡状态平衡状态增增大大反反应应物物浓浓度度速率速率-时间关系图：时间关系图：原因分析原因分析:增加反应物的浓度增加反应物的浓度, V正正 V逆逆，平衡向正反应方向移动；平衡向正反应方向移动； 当减小反应物的浓度时当减小反应物的浓度时, 化学平衡将怎化学平衡将怎样移动样移动?并画出速率并画出速率-时间关系图时间关系图讨论讨论:V正正= V逆逆V正正V逆逆t1 t（s） V（molL-1S-1）0t2V”正正 = V”逆逆V逆逆V正正增大压强增大压强3.速率速率-时间关系图：时间关系图：aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) a+b

14、c+d思考：思考：对于反应对于反应 H2O+CO H2+CO2如果增大压强如果增大压强,反应速率是否改变反应速率是否改变,平衡是否移动？平衡是否移动？高温高温催化剂催化剂速率速率-时间关系图：时间关系图：V(molL-1S-1)T(s)0V正正= V逆逆V正正= V逆逆增大压强增大压强, ,正逆反应速正逆反应速率均增大，但率均增大，但增大倍数增大倍数一样，一样， V V正正= V= V逆逆，平平衡不移动。衡不移动。t2V正正= V逆逆V正正V逆逆t1 t（s） V（molL-1S-1）0t2V”正正 = V”逆逆V逆逆V正正升高温度升高温度 （正反应是放热反应）（正反应是放热反应）3.速率速率

15、-时间关系图：时间关系图：2NO2 N2O4四、催化剂对化学平衡的影响： 同等程度改变化学同等程度改变化学反应速率，反应速率，V正正= V逆逆，只改变反应到达平衡所，只改变反应到达平衡所需要的时间，而不影响化学平衡的移动。需要的时间，而不影响化学平衡的移动。V（molL-1S-1）V正正= V逆逆t1T(s)0V正正= V逆逆催化剂对可逆反应的影响：催化剂对可逆反应的影响：练习：右图是关于反应练习：右图是关于反应A2(g)+3B2(g) 2C(g)(正反应为放热反应正反应为放热反应)的平衡移动图形，的平衡移动图形，影响平衡移动的原因是影响平衡移动的原因是A 升高温度，同时加压。升高温度，同时加压。 B 降低温度，同时减压降低温度，同时减压 C 增大反应物浓度，同时使用催化剂；增大反应物浓度，同时使用催化剂； D 增大反应物浓度，同时减小生成物浓度增大反应物浓度，同时减小生成物浓度练习2：可逆反应aX(g)+b Y(g) cZ(g)在一定温度下的一密闭容器内达到平衡后，t0时改变某一外界条件，化学反应速率(v)一时间(t)图象如图。则下列说法中正确的是（ ）A若a+b=c，则t0时只能是增大了容器的压强B若a+b=c，则t0时只能是加入了催化剂C若a+bc，则t0时只能是增大了容器的压强D、若a+bc，则t0时只能是加入了催化剂