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影响化学反应速率的因素(完整)
规律:其他条件不变时,增大反应物的浓度,可以 增大反应速率;减小反应物的浓度,可以减小化学 反应的速率。 (P、T一定时:C反应物↑,ν↑ C反应物↓,ν↓)
本 质 原 因
反应物浓度增大,单位体积内活化分子数增多,有效 碰撞的频率增加,反应速率增大。
分析:
浓度增大 →单位体积内n总↑
注意:
T不变,活%不变
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一个反应经历的过程:
活化 能 合理 取向的 碰撞 有效 碰撞
普通 分子
活化 分子
新物质Leabharlann 能量小知识:①.某一化学反应的速率大小与单位时间 内 有效碰撞的次数 有关。 ②.Ea的大小与反应物本性(物质的分子结构、化学 键)有关。 ③.活化分子百分数: (活化分子数/反应物分子总数)×100%
N活=N总×活%
v
t1
t2
t3
t
4.催化剂: 实验2-4
实验2-4结论:加入催化剂可以加快反应的速率
催化剂:能改变化学反应速率而自身的化学组成和 质量在反应前后保持不变 正催化剂 加快化学反应速率 催 化 注:不说明指正催化剂 剂 负催化剂
减慢化学反应速率
使用催化剂,能够降低反应所需的能量,这样会使更多 的反应物的分子成为活化分子,大大增加单位体积内反 应物分子中活化分子所占的百分数。因而使反应速率加 快。
3.温度:实验2-3
Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O
实验2-3结论:其他条件不变,温度升高,反应速率加快
1、规律:其他条件不变时,升高温度, 反应速率增大;降低温度,反应速率减小。
实验测得:温度每升高10℃,反应速率通常增大到 原来的2~4倍。
本 质 原 因
升高温度,一部分非活化分子吸收能量转化为活化分 子,使得活化分子百分数提高,活化分子间的有效碰 撞频率变大,故反应速率增大。
你能举出生活中利 用改变温度改变反 应速率的例子吗
用冰箱保存食物, 延长食物保鲜期
把除去氧化膜的 Mg 条,投入到盛有稀盐酸 的试管中,发现 H2 的产生速率(v)与时 间(t)的变化情况如右图所示, • t1 ~ t2 速率变化的主要原因是: _______ ; • t2 ~ t3 速率变化的主要原因是:_________。
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分 数致使反应速率加快的是( D ) A、增大浓度 C、升高温度 B、增大压强 D、使用催化剂
总结:
各条件对速率的影响大小是: 催化剂 >>温度>浓度=压强(体积变化引起的) 各种影响都有其局限性,要针对具体反应具体分析。
活化分子:能够发生有效碰撞的分子。 活化分子间的碰撞 不一定 为有效碰撞。 活化能:活化分子比普通分子高的能量, 符号Ea。 单位 : kJ· mol-1
能 量
活化能
活化分子 变成生成 物分子放 活化分子 出的能量
E1
反应物
E2 反应热 生成物 反应过程
该反应是吸热反 应还是放热反应?
活化能与反 应热有关吗?
练习5.硫代硫酸钠(Na2S2O3)与稀硫酸发生如下 反应:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O 下列四种情况中最早出现浑浊的是:( C ) A. 10℃时0.1 mol /L Na2S2O3和0.1 mol /L H2SO4各 5 mL B. 10℃时0.1 mol /L Na2S2O3和0.1 mol /L H2SO4 各5 mL,加水10mL C . 20℃时0.1 mol /L Na2S2O3和0.1 mol /L H2SO4各 5 mL D. 20℃ 时0.2mol /L Na2S2O3和0.1 mol /L H2SO4各5 mL,加水10 mL
C、 v1减少,v2增大
D、 v1增大,v2减小
外界条件对化学反应速率的影响(总结)
影响因 分子数 活化分 活化分 活化分 有效碰 化学反 素 子数 子百分 子浓度 撞频率 应速率 数 浓度增 大 压强增 大 温度升 高 增多 不变 不变 不变 增多 不变 不变
增多
增多 增多 增加
增加
加快 加快
不变 增多 增多
次要原因:温度升高,分子的运动速度加快,能量较 高的分子之间碰撞频率随之提高。
1、其他条件不变,温度升高,反应速率加快
普通分子变为活 活%↑ T↑ → →有效碰撞↑ 化分子 → C活 ↑ → N总一定 →V↑ 2、温度对反应速率影响的规律,对吸热反应,放热 反应都适用。 3、反应若是可逆反应,升高温度,正、逆反应速率 都加快,降低温度,正、逆反应速率都减小。
C活增大→有效碰撞↑→ν↑
a.此规律只适用于气体或溶液的反应,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 改变它们的量一般不会改变化学反应速率。 b.一般来说,固体反应物表面积越大,反应速率 越大,固体反应物表面积越小,反应速率越小。 c.随着化学反应的进行,反应物的浓度会逐渐减小, 因此一般反应速率也会逐渐减小。
其 他 条 件 不 变
气 体 的 压 强 增 大
气 体 体 积 减 小
气 体 浓 度 增 大
反 应 速 率 加 快
注意: 1、压强对反应速率的影响仅适用于有气体参加的反
应。
2、由于固体、液体粒子间的空隙很小,增大压强几 乎不能改变它们的浓度,因此对只有固体或液体参 加的反应,压强的变化对于反应速率的影响可以忽 略不计。
对于气体有下列几种情况: 1、恒温时:增大压强→体积减少→C增大→反应速 率增大。 2、恒容时: A、充入气体反应物→反应物浓度增大→总压增大→ 反应速率增大; B、冲入“无关气体”(如He、N2等)→引起总压增 大,但各反应物的分压不变,各物质的浓度不变→ 反应速率不变 3、恒压时:冲入“无关气体”(如He等)→引起体 积增大, →各反应物浓度减少→反应速率减慢。
练习4.将一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中,若作如 下改变的情况,其中能使最初的化学反应速率增大 的是 ( BG ) A.盐酸的浓度不变,而使盐酸的用量一倍 B.盐酸的浓度增大一倍,而使盐酸的用量减少到原 来的一半 C.盐酸的浓度和用量都不变,增加碳酸钙的量 D.盐酸和碳酸钙不变,增大压强一倍 E.加入CaCl2溶液 F.加入CaCl2固体 G.将CaCO3用CaCO3粉末代替
第二节 影响化学反应速率的因素
想一想?
• 一辆汽车行驶速率的决定因素是什么? 影响因素是什么? • 决定因素是:汽车的性能(如QQ和宝马) • 影响因素:⑴天气 ⑵路况 ⑶燃料质量 ⑷司机的驾驶水平和经验 „„
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有效碰撞理论
化学反应发生的先决条件是反应物分子必须发生碰 撞;但不是任何两种反应物分子之间的碰撞都能发生 反应,只有少数分子的碰撞能发生反应,这种能够发生 化学反应的碰撞称为有效碰撞。
增 加 增加 增加
增多
增加
加快
加入催 化剂
加快
练习3.①.增大反应物的浓度使反应速率加快的主 要原因( A ) ②.对于气体参与体系增大压强使反应速率加快的 主要原因是( A ) ③.升高温度使反应速率加快的主要原因是( C ) ④.使用催化剂使反应速率加快的主要原因是 ( D) A、活化分子百分数不变,但提高单位体积内活化分 子的总数 B、 增大分子的运动速率而使有效碰撞增加 C、 升高反应物分子的能量,使活化分子的百分数 增加 D、降低反应所需的能量,使活化分子百分数增加
决定
化学 反应 速率 的快 慢
内
因
外
因
一.内部因素(主要因素) 参加反应物质的性质 二.外部因素 (实验2-2) 1.浓度:
实验原理:
2KMnO4 + 5H2C2O4 +3H2SO4=K2SO4 +2MnSO4 +10CO2↑+8H2O 实验2-2结论:浓度大的H2C2O4(aq)先褪色。
在其他条件不变时,增大反应物浓度,可以增大反 应速率。
注意:压强对反应速率的影响应看是否改变了气体 反应物的浓度。
练习4: 对于反应N2+O2=2NO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( DE ) A、缩小体积使压强增大 B、体积不变充入 N2 使压强增大 C、体积不变充入 O2使压强增大 D、使体积增大到原来的2倍 E、体积不变充入氦气使压强增大
1.一定条件下,在CaCO3(块状) +2HCl=CaCl2+H2O+CO2的反应中,为了加快 反应的速率,下列那些方法可行: AD A、增加HCl的浓度 B、加水 C、增加同浓度盐酸的量 D、改加CaCO3粉末 2.如反应:3KSCN+FeCl3 =Fe(SCN)3+3KCl 若在上述反应体系中加入KCl晶体,会不会影 响化学反应速率? 不会
分析:
压强增大→ 体积减小 →C 增大 →ν↑ 其他条件不变 →C反应物增大 活 规律:对于有气体参加的反应,若其他条件不变,压 强对于反应速率的影响是通过对浓度的影响实现的 p增大→c成比例增大,p减小→c成比例减小
3.在N2+3H2
2NH3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? 在反应中保持体系容积不变,充入N2 ,反应的速 率怎么变? 在反应中保持体系容积不变,充入He,反应的速 率怎么变? 在反应中保持体系压强不变,充入He,反应的速率 怎么变? 注意: 压强影响反应速率,必须伴随有压强改变时体积 的改变现象。否则,压强的变化并没有作用到反应 的体系上。即压强变则体积变,实际是浓度的变化。 若容器的体积不变,因为各气体的浓度没有变,则 速率不变。如在密闭容器中通入惰性气体。
④.在一定条件下(P、T一定),反应物中活化分 子的百分数为定值。
⑤.相同条件下,Ea越大,活化分子百分数