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第二章第二章 化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡 2022年12月4日星期日2分子分子运动运动相互相互碰撞碰撞分子具有分子具有足够能量足够能量有合适的取向有合适的取向有效碰撞有效碰撞化学反应化学反应n活活=n总总活活%活化分子活化分子反应速率与活化分子的百分率（活反应速率与活化分子的百分率（活%）成正比）成正比活化分子百分数：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%在在化学上，把能够发生化学反应的碰撞叫有效碰撞；不能化学上，把能够发生化学反应的碰撞叫有效碰撞；不能发生化学反应的碰撞
2、叫无效碰撞；有效碰撞次数越多，反应速发生化学反应的碰撞叫无效碰撞；有效碰撞次数越多，反应速率越快。率越快。化学反应的有效碰撞理论化学反应的有效碰撞理论化学反应化学反应的实质是：的实质是：旧的化学键断裂，新的化学键形成旧的化学键断裂，新的化学键形成化学反应化学反应发生的先决条件：发生的先决条件：反应物分子相互接触和碰撞反应物分子相互接触和碰撞在在化学上，把能够发生有效碰撞的分子叫活化分化学上，把能够发生有效碰撞的分子叫活化分子。子。活化分子活化分子具有较高的能量，能量不足的分子获取能量后具有较高的能量，能量不足的分子获取能量后才能变成活化分子才能变成活化分子 在在温度不变时，对某一个反应来说，活
3、化分子在反应物温度不变时，对某一个反应来说，活化分子在反应物中所占的百分数是恒定的，且与温度呈正比。中所占的百分数是恒定的，且与温度呈正比。力量不够力量不够取向不好取向不好好球！有效碰撞好球！有效碰撞温故知新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该反应是该反应是吸热吸热反反应应还是还是放热放热反应反应?活化分子高出活化分子高出反应物分子平均能量反应物分子平均能量的部分的部分 影响反应速率的因素影响反应速率的因素内因（主要因素）：参加反应物质的性质内因（主要因素）：参加反应物质的性质外因：外因：浓度：浓度：压强：压强：温度：温度：催化剂：催化剂：其他因素：光、颗粒大小、
4、溶剂等。其他因素：光、颗粒大小、溶剂等。实验实验2-2影响规律：影响规律：当其它条件相同时，增大反应当其它条件相同时，增大反应物浓度反应速率增大，减小反应物浓度反物浓度反应速率增大，减小反应物浓度反应速率减小。应速率减小。一、浓度对反应速率的影响一、浓度对反应速率的影响加入试剂加入试剂 0.1mol/L H2C2O4溶液溶液0.2mol/L H2C2O4溶液溶液实验现象实验现象褪色时间褪色时间结论结论加入较浓加入较浓H2C2O4 溶液的试管溶液褪色更快些。溶液的试管溶液褪色更快些。溶液褪色，溶液褪色，产生气泡产生气泡(较慢较慢).溶液褪色，溶液褪色，产生气泡产生气泡(较快较快).较长较长较短较
5、短2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O碰撞理论解释碰撞理论解释浓度对反应速率的影响浓度对反应速率的影响浓度增大浓度增大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 有效碰撞有效碰撞影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素 c c、随着化学反应的进行，反应物的浓度会、随着化学反应的进行，反应物的浓度会逐渐逐渐减小减小，因此一般，因此一般反应速率反应速率也会逐渐也会逐渐减小减小。b b、一般来说，、一般来说，固体固体反应物反应物表面积表面积越大，越大，反应速反应速率越大率越大，固体固体反应物反应物表面积表面积越小，越小，反应速率越小
6、。反应速率越小。注意注意 a、增加增加固体固体物质或物质或纯液体纯液体的量，因其浓度是个的量，因其浓度是个定值，故定值，故不影响反应速率不影响反应速率（不考虑表面积的影响）。（不考虑表面积的影响）。一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减慢反一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减慢反应速率，而不影响生成应速率，而不影响生成H2的总量，可向其中加入的总量，可向其中加入适量的适量的 （）A.Na2CO3晶体晶体 B.NaOH晶体晶体 C.水水 D.CuSO4晶体晶体随堂练习随堂练习C影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素二、压强对化学反应速率的影响二、压强对化学反应速率的影响 对于对于有气体参
7、加的反应有气体参加的反应，当其他条件不变时，当其他条件不变时，增大压强增大压强，气体的体积减小，气体的体积减小，浓度增大浓度增大，反应，反应速率加快。速率加快。由于压强对固体、液体的体积几乎无影响，由于压强对固体、液体的体积几乎无影响，因此，对无气体参加的反应，压强对反应因此，对无气体参加的反应，压强对反应速率的影响可忽略不计。速率的影响可忽略不计。说明说明影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素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：增大压强体积减少C增大反应速率增大2、恒容时：、恒容时：A、充入气体反应物、充入气体反应物反应物浓度增大反应物浓度增大总总压增大
8、压增大反应速率增大反应速率增大；B、充入、充入“无关气体无关气体”（如（如He、N2等）等）引起总压增大，但各反应物的分压不变，各物质引起总压增大，但各反应物的分压不变，各物质的浓度不变的浓度不变反应速率不变反应速率不变3、恒压时：充入、恒压时：充入“无关气体无关气体”（如（如He等）等）引起体引起体积增大，积增大，各反应物浓度减少各反应物浓度减少反应速率减慢。反应速率减慢。注意注意2022年12月4日星期日13压强对反应速率的影响压强对反应速率的影响碰撞理论解释碰撞理论解释压强增大压强增大 浓度增大浓度增大单位体积内单位体积内n活活 有效碰撞有效碰撞影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因
9、素2022年12月4日星期日14 在在C(C(固固)+CO)+CO2 2(气气)=2CO()=2CO(气气)的反应中。的反应中。现采取下列措施：现采取下列措施：（1 1）增大压强）增大压强 ；（；（2 2）增加碳的量）增加碳的量（3 3）通入）通入COCO2 2；（4 4）恒容下充入）恒容下充入N N2 2；（5 5）恒压下充入）恒压下充入N N2 2 哪些措施能够使反应速率增大？为什么？哪些措施能够使反应速率增大？为什么？答案答案：（：（1 1）（）（3 3）随堂练习随堂练习影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素2022年12月4日星期日15 如下图所示，相同体积的如下图所示，相同体积
10、的a、b、c三密闭容器，其三密闭容器，其中中c容器有一活塞，容器有一活塞，a、b两容器为定容容器，起始向三两容器为定容容器，起始向三容器中都加入相同量的容器中都加入相同量的SO2和和O2使三容器压强相等，使三容器压强相等，一定条件下一定条件下发生发生2SO2+O2 2SO3的反应。问：的反应。问：如起始在如起始在a、c两容器中通入同量的两容器中通入同量的N2，则此时三容器起始压强为则此时三容器起始压强为Pa _Pb Pc；起始起始a、c两容器的反应速率大小关系为两容器的反应速率大小关系为Va _Vc；反应一段时间后反应一段时间后a、c中速率大小关系为中速率大小关系为Va _Vc；=起始反应速率
11、关系为起始反应速率关系为Va _Vb _Vc随堂练习随堂练习影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素实验实验2-3三、温度对反应速率的影响三、温度对反应速率的影响试剂种类试剂种类及用量及用量0.1mol/LNa2S2O3溶液溶液5mL0.1mol/LH2SO4溶液溶液5mL 0.1mol/LNa2S2O3溶液溶液5mL0.1mol/LH2SO4溶液溶液5mL热水热水冷水冷水结论结论短短长长加热一组首先出现浑浊。加热一组首先出现浑浊。Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O影响规律：影响规律：当其它条件相同时，升当其它条件相同时，升高温度反应速率增大，降低温度反高温度反应
12、速率增大，降低温度反应速率减小。应速率减小。（普适性）（普适性）温度对反应速率的影响温度对反应速率的影响本质原因升高温度，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。科学探究科学探究试剂种类试剂种类及用量及用量0.1mol/L H2SO4溶液溶液30 mL1mol/L KI溶液溶液5 mL3滴淀粉溶液滴淀粉溶液0.1mol/L H2SO4溶液溶液30 mL1mol/L KI溶液溶液5 mL 3滴淀粉溶液滴淀粉溶
13、液热水热水冷水冷水先加先加KI溶液，再加淀粉溶液，最后加稀硫酸。溶液，再加淀粉溶液，最后加稀硫酸。出现蓝色所需时间短出现蓝色所需时间短出现蓝色所需时间长出现蓝色所需时间长结论结论温度升高反应速率增大。温度升高反应速率增大。4I+4H+O2=2I2+2H2O实验实验2-4四、催化剂对反应速率的影响四、催化剂对反应速率的影响实验操实验操作作影响规律：影响规律：当其它条件相同时，使当其它条件相同时，使用适当的催化剂，可较大程度地改用适当的催化剂，可较大程度地改变反应速率。变反应速率。（催化剂为正催化剂）（催化剂为正催化剂）2H2O2 =O2+2H2OMnO2未加入未加入MnO2时，余烬无明显变化；加
14、入时，余烬无明显变化；加入MnO2后，后，锥形瓶内立即产生大量气泡且余烬复燃，火焰明亮。锥形瓶内立即产生大量气泡且余烬复燃，火焰明亮。MnO2对对H2O2 的分解起催化作用，加快反应速率。的分解起催化作用，加快反应速率。能量能量反应过程反应过程E E1 1 E E2 2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活化分子变成子变成生成物生成物分子时分子时放出的放出的能量能量HH加了催化剂加了催化剂没加催化剂没加催化剂 E E3 3催催化化原原理理微观解释微观解释使用催使用催化剂化剂降低降低反应反应的的活化能活化能活化能降低活化能降低活化分子百分数活化分子百分数增大、增大、N N总
15、总不变不变单位体积内活单位体积内活化分子数增多化分子数增多有效碰撞的有效碰撞的几率提高几率提高反应速反应速率加快率加快科学探究科学探究不同催化剂的催化性能的比较不同催化剂的催化性能的比较加入试剂加入试剂 0.1mol/L FeCl3溶液溶液0.1mol/L CuSO4溶液溶液产生气泡快慢产生气泡快慢快快慢慢结论结论Fe3+、Cu2+对对H2O2的分解都有催化作用，但的分解都有催化作用，但Fe3+的催化作用更强。的催化作用更强。科学探究科学探究 1加入试加入试剂剂0.01mol/LKMnO40.1mol/LH2C2O40.01mol/LKMnO40.1mol/LH2C2O4MnSO4固体固体长长
16、短短结论结论MnSO4对对KMnO4与与H2C2O4溶液的反应有催化作用。溶液的反应有催化作用。科学探究科学探究 2 上述反应的催化剂有何特点？上述反应的催化剂有何特点？该反应的催化剂就是其生成物，达到该反应的催化剂就是其生成物，达到自催化自催化效果效果，从而加快反应速率。，从而加快反应速率。科学探究科学探究不同催化剂的催化性能的比较不同催化剂的催化性能的比较反应物反应物硫酸、淀粉溶液、碘水硫酸、淀粉溶液、碘水唾液、淀粉溶液、碘水唾液、淀粉溶液、碘水蓝色长时间不褪去蓝色长时间不褪去蓝色很快褪去蓝色很快褪去结论结论在淀粉水解过程中，唾液中的淀粉酶的催化作用在淀粉水解过程中，唾液中的淀粉酶的催化作
17、用强于硫酸溶液。强于硫酸溶液。科学探究科学探究 3唾液唾液硫酸硫酸1.1.设设NO+CONO+CO2 2 NONO2 2+CO(+CO(正反应吸热正反应吸热)反应速率为反应速率为v v1 1；NN2 2+3H+3H2 2 2NH2NH3 3 (正反正反应放热应放热)反应速率为反应速率为v v2 2。对于前述反应，当。对于前述反应，当温度升高时，温度升高时，v v1 1和和v v2 2变化情况为（变化情况为（）A A、同时增大、同时增大 B B、同时减小同时减小 C C、v v1 1减少，减少，v v2 2增大增大 D D、v v1 1增大，增大，v v2 2减小减小A2.2.对于在溶液间进行的反应，对反应速率对于在溶液间进行的反应，对反应速率影响最小的因素是（影响最小的因素是（）A A、温度、温度 B B、浓度、浓度 C C、压强、压强 D D、催化剂、催化剂3.3.下列条件的变化，是因为降低反应所需的下列条件的变化，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分子百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（分数致使反应速率加快的是（）A A、增大浓度、增大浓度 B B、增大压强、增大压强 C C、升高温度、升高温度 D D、使用催化剂、使用催化剂CD
