第二節(jié) 影響化學(xué)反應(yīng)速率因素110

氫氣與其他物質(zhì)的反應(yīng)

反應(yīng)條件難易程度H2+O2H2+CuOH2+N21、為什么難易程度不同，與什么有關(guān)系？結(jié)論1：影響化學(xué)反應(yīng)速率根本原因是反應(yīng)物本身性質(zhì)。。點(diǎn)燃加熱高溫、高壓、催化劑易易難2、將H2+O2混合，在室溫條件下可以穩(wěn)定。存在數(shù)百年，但點(diǎn)燃后卻會(huì)發(fā)生劇烈的爆炸反應(yīng)，而且只要配比相當(dāng)，可以完全轉(zhuǎn)化成生成物。這說(shuō)明了什么？結(jié)論2：不同的外界條件都能夠改變化學(xué)反應(yīng)的速率。3、H2+N2即使在高溫、高壓、催化劑的條件下反應(yīng)也不能完全轉(zhuǎn)化為生成物，這又說(shuō)明了什么？結(jié)論3：有些反應(yīng)是有一定限度的。內(nèi)因外因二、研究化學(xué)反應(yīng)原理的思路與方法——概念模型法簡(jiǎn)化后的有效碰撞模型（一）設(shè)想在常溫常壓下，認(rèn)為氣體分子的運(yùn)動(dòng)是自由的，它們間的碰撞可以視為是隨機(jī)的。（二）模型的基本構(gòu)架

不是每次分子間的碰撞都會(huì)引起化學(xué)反應(yīng)，只有其中部分的氣體分子碰撞是有效的，即有效碰撞——這是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的充分條件。思考：為什么有的碰撞可以發(fā)生反應(yīng)(有效碰撞)，而有的不能發(fā)生反應(yīng)(無(wú)效碰撞)?推斷：一定與分子本身的性質(zhì)和能量有關(guān)。1、有效碰撞能夠?qū)е路肿又谢瘜W(xué)鍵斷裂，引起化學(xué)反應(yīng)的碰撞。分子間的碰撞是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的必要條件有效碰撞是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的充分條件（1）發(fā)生碰撞的分子必須有足夠高的能量（2）分子發(fā)生碰撞時(shí)必須有合理的取向2、活化分子具有較高能量，有可能發(fā)生有效碰撞的分子。能發(fā)生有效碰撞的分子一定是活化分子。

但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞，還與碰撞的角度有關(guān)。（活化分子間的碰撞只有取向正確的才是有效碰撞，才能引起化學(xué)變化）有效碰撞次數(shù)的多少與

單位體積內(nèi)反應(yīng)物中活化分子的多少有關(guān)。例如：2HI===H2+I23、活化能活化分子高出反應(yīng)物分子平均能量的部分。能量反應(yīng)過(guò)程E1E2反應(yīng)物生成物活化分子活化能反應(yīng)熱該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)?活化分子變成生成物分子放出的能量結(jié)論：活化分子的多少與該反應(yīng)的活化能的大小有關(guān)，活化能的大小是由反應(yīng)物分子的性質(zhì)決定。推論1:活化能越小，則一般分子成為活化分子越容易，則活化分子越多，單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞越多，反應(yīng)速率越快。推論2:活化能越小，一般分子成為活化分子越容易，則反應(yīng)條件越簡(jiǎn)單。常用的提高活化能的方法：

加熱、光照、超聲波、核輻射、外加磁場(chǎng)

在化學(xué)反應(yīng)中能改變其他物質(zhì)的反應(yīng)速率，而本身質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后不變的物質(zhì)。4、催化劑（觸媒）催化劑作用：可以降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能，也就等于提高了活化分子的百分?jǐn)?shù)，從而提高了有效碰撞的頻率，反應(yīng)速率大幅提高。能量反應(yīng)過(guò)程生成物反應(yīng)物反應(yīng)熱E1E2活化分子加了催化劑沒(méi)加催化劑一個(gè)反應(yīng)要發(fā)生一般要經(jīng)歷哪些過(guò)程？小結(jié)普通分子得到能量活化分子合理取向的碰撞有效碰撞新物質(zhì)能量活化能

某一化學(xué)反應(yīng)的速率大小與

有關(guān)；而有效碰撞次數(shù)的多少與

有關(guān)；活化分子的多少又與

有關(guān)?；罨艿拇笮∈怯稍摲磻?yīng)的

決定的，而反應(yīng)物分子的性質(zhì)又與

密切相關(guān)。單位時(shí)間內(nèi)分子的有效碰撞次數(shù)單位體積內(nèi)反應(yīng)物中活化分子的多少該反應(yīng)活化能的大小反應(yīng)物分子的性質(zhì)分子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是：A.當(dāng)碰撞的分子具有足夠的能量和適當(dāng)?shù)娜∠驎r(shí),才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)B.發(fā)生有效碰撞的分子一定是活化分子C.活化分子間的碰撞一定是有效碰撞D.活化分子間每次碰撞都發(fā)生化學(xué)反應(yīng)E.能發(fā)生有效碰撞的分子必須具有相當(dāng)高的能量F.活化能指活化分子多出反應(yīng)物分子平均能量的那部分能量G.使用催化劑能改變分子的活化能H.催化劑能使不起反應(yīng)的物質(zhì)間發(fā)生反應(yīng)√√√第二節(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素【知識(shí)回顧】1、有效碰撞理論普通分子活化能活化分子合理取向的碰撞有效碰撞新物質(zhì)能量2、化學(xué)反應(yīng)速率與活化能化學(xué)反應(yīng)的速率大小單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)多少單位體積內(nèi)反應(yīng)物中活化分子的多少反應(yīng)的活化能的大小反應(yīng)物的性質(zhì)內(nèi)因外界條件外因①濃度、②壓強(qiáng)、③溫度、④催化劑、⑤其他：顆粒大小、溶劑等。0.01mol/L的KMnO4

酸性溶液0.1mol/LH2C2O4溶液0.2mol/LH2C2O4溶液快慢【實(shí)驗(yàn)探究】不同濃度草酸與酸性高錳酸鉀溶液的反應(yīng)2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O一、濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響當(dāng)其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率增大。減小反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率減小?！纠碚撎骄俊繛槭裁丛龃蠓磻?yīng)物的濃度會(huì)影響反應(yīng)速率呢？反應(yīng)物濃度增大：即單位體積內(nèi)反應(yīng)物分子總數(shù)增大單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加有效碰撞次數(shù)增加化學(xué)反應(yīng)速率增加活化分子百分?jǐn)?shù)：（活化分子數(shù)/反應(yīng)物分子數(shù)）×100%【注意】

（1）反應(yīng)物是純液體或固體，其濃度是常數(shù)，因此改變它們的量反應(yīng)速率不變。（2）一般來(lái)說(shuō)，固體反應(yīng)物表面積越大，反應(yīng)速率越大。*增加水的量

①若在稀水溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，無(wú)論水是否參加反應(yīng)，加水視為對(duì)其它反應(yīng)物的稀釋，速率減小。②以水蒸氣形式參加的反應(yīng)，增加其濃度，可加快反應(yīng)速率。思考：大理石分別與1mol/L的鹽酸10mL、

0.1mol/L的鹽酸200mL反應(yīng)，誰(shuí)的速度快？討論1：把下列四種X溶液，分別加進(jìn)四個(gè)盛有10mL、2mol/L的鹽酸的燒杯中，并且均加水稀釋至50mL，此時(shí)，X和鹽酸緩緩地進(jìn)行反應(yīng)，其中反應(yīng)速率最快的是（）

A10mL2mol/LB20mL2mol/LC10mL4mol/LD20mL3mol/L討論2：恒溫恒容的容器中進(jìn)行反應(yīng)N2O4(g)若反應(yīng)物濃度由0.1mol/L降到0.06mol/L需20s，那么，反應(yīng)物濃度由0.06mol/L降到0.024mol/L，需反應(yīng)的時(shí)間為（）

A．等于18s B．等于12s C．大于18s D．小于18s2NO2(g)△H＞0，二、壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響

對(duì)有氣體參加或生成的反應(yīng)增大壓強(qiáng)相當(dāng)于增大氣體的濃度，反應(yīng)速率加快；減小壓強(qiáng)相當(dāng)于減小氣體的濃度，反應(yīng)速率減慢。若其它條件不變時(shí)，【理論探究】為什么增大體系的壓強(qiáng)會(huì)影響反應(yīng)速率呢？氣體壓強(qiáng)增大，體積減小，氣體濃度增大：即單位體積內(nèi)反應(yīng)物分子總數(shù)增大單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加有效碰撞次數(shù)增加化學(xué)反應(yīng)速率增加【注意】

a.壓強(qiáng)對(duì)固體和液體（溶液）間的反應(yīng)無(wú)影響b.對(duì)于反應(yīng)物和生成物都有氣體的可逆反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，正、逆反應(yīng)速率都增大；減小壓強(qiáng)，正、逆反應(yīng)速率都減小c.注意“真”變和“假”變。若體系的壓強(qiáng)變化而使反應(yīng)物或生成物的濃度發(fā)生變化即“真”變，否則是“假”變。討論：在N2+3H2

2NH3中，當(dāng)其他外界條件不變時(shí)：①減小體系壓強(qiáng)，該反應(yīng)的速率怎么變？②在反應(yīng)中保持體系容積不變，充入N2

，反應(yīng)的速率怎么變？③在反應(yīng)中保持體系容積不變，充入He，反應(yīng)的速率怎么變？④在反應(yīng)中保持體系壓強(qiáng)不變，充入He，反應(yīng)的速率怎么變？5mL0.1mol/L的H2SO4+5mL0.1mol/LNa2S2O3熱水冷水快慢【實(shí)驗(yàn)探究】不同溫度條件下同濃度硫酸與Na2S2O3溶液的反應(yīng)Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O三、溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響當(dāng)其他條件不變時(shí)，升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率增大。降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減小。【理論探究】為什么升高反應(yīng)體系溫度會(huì)影響反應(yīng)速率呢？升高溫度：?jiǎn)挝惑w積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)增加（分子運(yùn)動(dòng)速率加快，碰撞頻率增加）有效碰撞次數(shù)增加化學(xué)反應(yīng)速率增加即單位體積內(nèi)活化分子總數(shù)增大已知:4H++4I-+O2=2I2+2H2O現(xiàn)有1mol/LKI溶液、0.1mol/LH2SO4溶液和淀粉溶液，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究溶液出現(xiàn)藍(lán)色的時(shí)間與溫度的關(guān)系？【結(jié)論】其它條件相同時(shí)，溫度高，出現(xiàn)藍(lán)色的時(shí)間短；

溫度低，出現(xiàn)藍(lán)色的時(shí)間長(zhǎng)?？茖W(xué)探究【注意】

（2）一般，溫度每升高10℃，化學(xué)反應(yīng)速率增大2～4倍

（1）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。2H2O22H2O+O2↑MnO2【結(jié)論】（1）其它條件不變時(shí)，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?！緦?shí)驗(yàn)探究】雙氧水中加入MnO2前后的反應(yīng)對(duì)比（2）催化劑具有選擇性。能量反應(yīng)過(guò)程E1E2ΔH無(wú)催化反應(yīng)催化反應(yīng)四、催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響催化劑能大大地改變化學(xué)反應(yīng)的速率；（1）使用催化劑能改變反應(yīng)速率，但反應(yīng)熱沒(méi)變。（2）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(shí)間。使用催化劑降低活化能活化分子的百分比增大活化分子的數(shù)目增多有效碰撞次數(shù)增多化學(xué)反應(yīng)速率加快【理論探究】為什么加入催化劑會(huì)影響反應(yīng)速率呢？影響化學(xué)反應(yīng)速率的外因

影響外因

單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)化學(xué)反應(yīng)速率分子總數(shù)活化分子數(shù)活化分子百分?jǐn)?shù)增大反應(yīng)物濃度增大壓強(qiáng)升高溫度使用催化劑增加增加不變?cè)黾蛹涌煸黾釉黾硬蛔冊(cè)黾蛹涌觳蛔冊(cè)黾釉黾釉黾蛹涌觳蛔冊(cè)黾釉黾釉黾蛹涌煨〗Y(jié)1、反應(yīng)C（s）＋H2O（g）=CO（g）＋H2（g）在一體積可變的容器中進(jìn)行。下列條件的改變對(duì)其化學(xué)反應(yīng)速率幾乎沒(méi)有影響的是：①增加C的用量；②將容器體積縮小一半；③保持容器體積不變，充入氮?dú)馐谷萜鲀?nèi)壓強(qiáng)增大；④保持壓強(qiáng)不變，充入氮?dú)馐谷萜鞯捏w積變大（）

A．②④B．①③ C．③④ D．①④B2、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(lái)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BG3、硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O,下列各組實(shí)驗(yàn)中最先出現(xiàn)渾濁的是（）實(shí)驗(yàn)反應(yīng)