1、 第二章第二章 化学反应速率与化学平衡化学反应速率与化学平衡 第一节第一节 化学反应速率化学反应速率 浓度浓度 温度温度 一、定性一、定性化学反应速率的影响因素化学反应速率的影响因素内因：物质本身的结构和性质是化学反应速率大小的决定因素内因：物质本身的结构和性质是化学反应速率大小的决定因素外因：浓度、温度、压强、催化剂等外因：浓度、温度、压强、催化剂等1 1、影响化学反应速率的因素、影响化学反应速率的因素一、定性一、定性化学反应速率的影响因素化学反应速率的影响因素当其它条件不变时，当其它条件不变时，增大反应物的浓度，可以提高化学反应速率；增大反应物的浓度，可以提高化学反应速率；减小反应物的浓度
2、，可以降低化学反应速率。减小反应物的浓度，可以降低化学反应速率。2 2、浓度对化学反应速率的影响、浓度对化学反应速率的影响一、定性一、定性化学反应速率的影响因素化学反应速率的影响因素。对于气体参加的反应，当其它条件不变时对于气体参加的反应，当其它条件不变时: : 增大增大压强，可以压强，可以提高提高化学反应速率；化学反应速率； 减小减小压强，可以压强，可以降低降低化学反应速率化学反应速率。3 3、 压强压强对化学反应速率的影响对化学反应速率的影响一、定性一、定性化学反应速率的影响因素化学反应速率的影响因素思考：对于反应思考：对于反应N23H2 2NH3，在下列情况下改变条件，压，在下列情况下改
3、变条件，压强对化学反应速率的影响：强对化学反应速率的影响：恒温恒容密闭容器中恒温恒容密闭容器中 a.充入充入N2，压强，压强_，c(N2)_，化学反应速率，化学反应速率_。 b.充入充入He(He与反应无关与反应无关)，压强，压强_，但，但c(N2)、c(H2)、c(NH3)都都_，化学反应速率，化学反应速率_。增大增大加快加快增大增大不变不变增大增大不变不变增大增大减小减小减小减小恒温恒压密闭容器中恒温恒压密闭容器中 充入充入He，体积，体积_，c(N2)、c(H2)、c(NH3)都都_，化学反应，化学反应速率速率_。总结：总结：压强对反应速率的影响是通过改变气体浓度实现的，故一压强对反应速
4、率的影响是通过改变气体浓度实现的，故一般意义上增大气体压强是指压缩气体体积；对于有气体参加的化般意义上增大气体压强是指压缩气体体积；对于有气体参加的化学反应，温度一定时：学反应，温度一定时：改变改变不变不变压强改变压强改变浓度改变浓度改变浓度不改变浓度不改变反应速率反应速率反应速率反应速率4 4、温度温度对化学反应速率的影响对化学反应速率的影响当其它条件不变时，当其它条件不变时，升高温度，化学反应速率一般要加快；升高温度，化学反应速率一般要加快；降低温度，化学反应速率一般要减慢降低温度，化学反应速率一般要减慢。一、定性一、定性化学反应速率的影响因素化学反应速率的影响因素6 6、其他因素其他因素
5、 光辐射、放射线辐射、超声波、电弧、强磁场、高速研磨光辐射、放射线辐射、超声波、电弧、强磁场、高速研磨等，总之向反应体系输入能量，都可能改变化学反应速率等，总之向反应体系输入能量，都可能改变化学反应速率当其它条件不变时，当其它条件不变时，使用催化剂使用催化剂，化学反应速率一般要加快；，化学反应速率一般要加快；5 5、催化剂催化剂对化学反应速率的影响对化学反应速率的影响一、定性一、定性化学反应速率的影响因素化学反应速率的影响因素二、定量实验二、定量实验化学反化学反应速率的影响因素应速率的影响因素要求：要求：控制变量法，单一变量控制变量法，单一变量二、定量二、定量化学反应速率的影响因素分析化学反应
6、速率的影响因素分析控制变量法控制变量法 5mL 0.1mol/L H2SO4 + 5mL 0.1mol/L Na2S2O3出现淡黄色浑浊出现淡黄色浑浊慢慢出现淡黄色浑浊出现淡黄色浑浊快快其它条件相同时，增大反应物浓度其它条件相同时，增大反应物浓度，反应，反应速率增大速率增大；减小反应；减小反应物浓度，反应物浓度，反应速率减小速率减小。 Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2+S+H2O+2 +4 0 5mL 0.5mol/L H2SO4 + 5mL 0.1mol/L Na2S2O3 Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2+S+H2O+2 +4 0 5
7、mL 0.1mol/L H2SO4 + 5mL 0.1mol/L Na2S2O3热水热水冷水冷水出现淡黄色出现淡黄色浑浊浑浊快快出现淡黄色出现淡黄色浑浊浑浊慢慢 结结 论论其它条件相同时，其它条件相同时，升高温度升高温度，反应，反应速率增大速率增大；降低温度降低温度，反应，反应速率减小速率减小。在两支试管中分别加入在两支试管中分别加入2mL 5%的的H2O2溶液，再向其中一支溶液，再向其中一支H2O2溶液溶液中滴中滴入入FeCl3溶液溶液2滴，比较二者的化学反应速率。滴，比较二者的化学反应速率。加入试剂加入试剂5%的的H2O2溶液+2滴0.1mol/LFeCl3 5%的的H2O2溶液+2滴蒸馏
8、水产生气泡产生气泡快慢快慢结结 论论快快慢慢加入催化剂，化学反应速率加快加入催化剂，化学反应速率加快 三、三、理论分析理论分析碰撞理论碰撞理论理解理解 影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素 三、三、理论分析理论分析碰撞理论碰撞理论理解影响化学反应速率的因素理解影响化学反应速率的因素 1.基本概念基本概念：（1）基元反应基元反应（2）反应机理（反应历程）反应机理（反应历程）（4）有效碰撞）有效碰撞（5）活化分子）活化分子(6) 活化能活化能（3）碰撞理论碰撞理论能发生化学能发生化学反应反应的碰撞叫的碰撞叫有效碰撞有效碰撞每一步反应都称为每一步反应都称为基元反应基元反应；一个化学反应的真实
9、的步骤；一个化学反应的真实的步骤；发生有效碰撞的分子必须具有足够的能量，这种分子叫做发生有效碰撞的分子必须具有足够的能量，这种分子叫做。活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，叫做反应的叫做反应的。三、三、理论分析理论分析碰撞理论碰撞理论理解影响化学反应速率的因素理解影响化学反应速率的因素 研究发现，大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成的，而往往研究发现，大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成的，而往往经过多个反应步骤才能实现。经过多个反应步骤才能实现。实际过程实际过程 每一步反应都称为每一步反应都称为基元反应基元反应；
10、这两个先后进行的基元反应反映了这两个先后进行的基元反应反映了2HI= H2+ I2 的的反应历程反应历程。反应历程反应历程又称又称反应机理。反应机理。自自由由基基三、三、理论分析理论分析碰撞理论碰撞理论理解影响化学反应速率的因素理解影响化学反应速率的因素 1.基本概念基本概念：（1）基元反应基元反应（2）反应机理（反应历程）反应机理（反应历程）（4）有效碰撞）有效碰撞（5）活化分子）活化分子(6) 活化能活化能（3）碰撞理论碰撞理论每一步反应都称为每一步反应都称为基元反应基元反应；一个化学反应的真实的步骤；一个化学反应的真实的步骤； 以下是投篮球的三种情况：第一种，能量不够；第二种，方以下是投
11、篮球的三种情况：第一种，能量不够；第二种，方向不合适；第三种，足够的能量和合适的方向。向不合适；第三种，足够的能量和合适的方向。碰撞理论碰撞理论认为，只有能量足够大，并且碰撞方向合适的分子间碰认为，只有能量足够大，并且碰撞方向合适的分子间碰撞才能发生化学变化撞才能发生化学变化。能发生化学能发生化学反应反应的碰撞叫的碰撞叫有效碰撞有效碰撞。 联想质疑：联想质疑：有效碰撞有效碰撞=活化分子（普通分子活化分子（普通分子+活化能）活化能） +合适取向合适取向 方向不方向不好好能量能量不够不够三、三、理论分析理论分析碰撞理论碰撞理论理解影响化学反应速率的因素理解影响化学反应速率的因素 1.基本概念基本概
12、念：（1）基元反应基元反应（2）反应机理（反应历程）反应机理（反应历程）（4）有效碰撞）有效碰撞（5）活化分子）活化分子(6) 活化能活化能（3）碰撞理论碰撞理论能发生化学能发生化学反应反应的碰撞叫的碰撞叫有效碰撞有效碰撞发生有效碰撞的分子必须具有足够的能量，这种分子叫做发生有效碰撞的分子必须具有足够的能量，这种分子叫做。活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，叫做反应的叫做反应的。E2 表示活表示活化分子变成化分子变成生成物分子生成物分子放出的能量；放出的能量；E1表示反应表示反应的活化能的活化能E1-E2 表表示反应热。示
13、反应热。 2、利用碰撞理论解释、利用碰撞理论解释 影响速影响速率的因素率的因素【思考与讨论思考与讨论】 浓度浓度单位体积内单位体积内N总总单位体积内单位体积内N活活有效碰撞有效碰撞气体气体P ，V体体 ，气体浓度气体浓度 即单位体积内反应物分子总数即单位体积内反应物分子总数 单位体积内单位体积内活化分子数活化分子数 有效碰撞次数有效碰撞次数 v 【思考与讨论】【思考与讨论】 【思考与讨论】【思考与讨论】 温度温度 活化分子百分数活化分子百分数 运动加快，运动加快，碰撞频率碰撞频率 有效碰撞有效碰撞次数次数 v 范托夫近似规则：范托夫近似规则：（粗略经验规律）（粗略经验规律） 大量实验证明，大量
14、实验证明，温度每升高温度每升高10,化学反应速率化学反应速率通常增加到原来的通常增加到原来的2-4倍。这表明温度对化学反倍。这表明温度对化学反应速率的影响是非常显著的。应速率的影响是非常显著的。使用催化剂使用催化剂降低活化能降低活化能大大大大增加活化分子百分数增加活化分子百分数 增加有效碰撞几率增加有效碰撞几率 加快加快反应速率反应速率【思考与讨论】【思考与讨论】 催化剂的研究是高科技催化剂的研究是高科技领域的重要内容。领域的重要内容。影响化学反应速率的外界因素影响化学反应速率的外界因素增大反应物的浓度增大反应物的浓度（压强）（压强），可以加快反应速率。，可以加快反应速率。升高温度，可以加快反应速率。升高温度，可以加快反应速率。使用催化剂采用适当的催化剂可以加快化学反应速率。使用催化剂采用适当的催化剂可以加快化学反应速率。外界条件对化学反应速率的影响（总结）外界条件对化学反应速率的影响（总结）影响因素单位体积内反应速率分子总数分子总数活化分子数活化分子数活化分子百分数活化分子百分数增大反应物浓度（增大压强）升高温度正催化剂增加增加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有气体参与有气体参与的反应的反应增加增加
