高中化學(xué)第二章第二節(jié)-影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素人教版選修四

影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

1、在通常情況下，Na與水的反應(yīng)和Mg與水的反應(yīng)哪個劇烈(反應(yīng)速率快)？為什么？2、將等物質(zhì)的量的碳酸鈉與碳酸氫鈉放入等體積等濃度的鹽酸中，產(chǎn)生CO2的速率哪個較快？為什么？3、石油的形成要多少年？炸藥的爆炸呢？

以上說明化學(xué)反應(yīng)速率的決定因素是什么？決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素決定化學(xué)反響速率的因素是參加反響的物質(zhì)本身的化學(xué)性質(zhì)。影響反響速率的因素〔2〕外因：〔1〕內(nèi)因〔主要因素〕：參加反響物質(zhì)的性質(zhì)①濃度：②壓強：③溫度：④催化劑：⑤其他因素：光、顆粒大小、溶劑等。沒適宜的取向沒足夠的能量足夠的能量+適宜的取向類比法：借鑒投籃

碰撞理論分子運動相互碰撞分子具有足夠能量活化分子有適宜的取向有效碰撞化學(xué)反應(yīng)n活=n總×活%有效碰撞：能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞。

活化分子：能夠發(fā)生有效碰撞的分子。

活化能：活化分子多出的哪部分能量。活化分子百分?jǐn)?shù)：

（活化分子數(shù)/反應(yīng)物分子數(shù)）×100%化學(xué)反應(yīng)速率主要取決于有效碰撞的幾率.所有能夠改變內(nèi)能,運動速率,以及碰撞幾率的方法,都可以用來改變、控制反應(yīng)的速率.1、濃度對化學(xué)反響速率的影響。原因：在其他條件不變時，對某一反響來說，活化分子百分?jǐn)?shù)是一定的，即單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)與反響物的濃度成正比。所以當(dāng)反響物的濃度增大時，單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多，活化分子數(shù)也相應(yīng)的增多，有效碰撞幾率提高,反響速率也必然增大。規(guī)律：其他條件不變時，增大反響物的濃度，可以增大反響速率；減小反響物的濃度，可以減小化學(xué)反響的速率。濃度增大→單位體積內(nèi)n總↑T不變，活%不變n活增大→有效碰撞↑→V↑a、此規(guī)律只適用于氣體或溶液的反響，對于純固體或液體的反響物，一般情況下其濃度是常數(shù)，因此改變它們的量一般不會改變化學(xué)反響速率。b、隨著化學(xué)反響的進(jìn)行，反響物的濃度會逐漸減小，因此一般反響速率也會逐漸減小。注意：應(yīng)用1：一定條件下，在CaCO3(塊狀)+2HCl=CaCl2+H2O+CO2反響中，為了加快反響的速率，以下那些方法可行：A、增加HCl的濃度B、加水C、增加同濃度鹽酸的量D、改加CaCO3粉末應(yīng)用2：如反響：3KSCN+FeCl3=Fe(SCN)3+3KCl假設(shè)在上述反響體系中參加KCl晶體，會不會影響化學(xué)反響速率？應(yīng)用3：假設(shè)將物質(zhì)的量相等的HI氣體分別放在等容積的兩個針桶中，一個保持體積不變，另一個壓縮為原來的1/2。其它條件不變，那么HI的分解反響速率誰快？2、壓強對反響速率的影響。思考：可通過那些途徑增大壓強？原因：對氣體來說，假設(shè)其他條件不變，增大壓強，就是增加單位體積的反響物的物質(zhì)的量，即增加反響物的濃度，因而可以增大化學(xué)反響的速率。規(guī)律：對于有氣體參加的反響，假設(shè)其他條件不變，增大壓強，氣體體積縮小，濃度增大，反響速率加快；減小壓強，反響速率減慢。壓強增大→

體積減小其他條件不變→V↑→C增大壓強對于反響速率的影響是通過對濃度的影響實現(xiàn)的P增大→C成比例增大，P減小→C成比例減小壓強只對于有氣體參加的反響的速率有影響〔緊扣對C的影響〕發(fā)散思考：壓強對于任意化學(xué)反響的速率都有影響嗎？思考:在N2+3H22NH3中，當(dāng)其他外界條件不變時：減小體系壓強，該反響的速率怎么變？在反響中保持體系容積不變，充入N2，反響的速率怎么變？在反響中保持體系容積不變，充入He，反響的速率怎么變？在反響中保持體系壓強不變，充入He，反響的速率怎么變？壓強對反響速率的影響

壓強影響反應(yīng)速率，必須伴隨有壓強改變時體積的改變現(xiàn)象。否則，壓強的變化并沒有作用到反應(yīng)的體系上。即壓強變則體積變，實際是濃度的變化。若容器的體積不變，因為各氣體的濃度沒有變，則速率不變。如在密閉容器中通入惰性氣體。注意：對于氣體有以下幾種情況:1、恒溫時：增大壓強→體積減少→C增大→反響速率增大2、恒容時：A、充入氣體反響物→反響物濃度增大→總壓增大→反響速率增大；B、沖入“無關(guān)氣體”〔如He等〕→引起總壓增大，但各反響物的分壓不變，各物質(zhì)的濃度不變→反響速率不變3、恒壓時：沖入“無關(guān)氣體”〔如He等〕→引起體積增大，→各反響物濃度減少→反響速率減慢。例3、對于反響N2+O2=2NO在密閉容器中進(jìn)行，以下條件哪些不能加快該反響的化學(xué)反響速率〔〕A、縮小體積使壓強增大B、體積不變充入N2使壓強增大C、體積不變充入O2使壓強增大D、使體積增大到原來的2倍E、體積不變充入氦氣使壓強增大壓強對反響速率的影響DE3、溫度對化學(xué)反響速率的影響。原因：(1)濃度一定時，升高溫度，分子的能量增加，從而增加了活化分子的數(shù)量，反響速率增大.(2)溫度升高，使分子運動的速度加快，單位時間內(nèi)反響物分子間的碰撞次數(shù)增加，反響速率也會相應(yīng)的加快。前者是主要原因。規(guī)律：其他條件不變時，升高溫度，可以增大反響速率，降低溫度，可以減慢反響速率。一般說來，溫度每升高10℃，速率增加2-4倍。T↑→普通分子變?yōu)榛罨肿印?↑→n活↑→V↑友情提醒：溫度對任何反響的反響速率皆有影響，但對于吸熱或放熱反響影響的程度不同，對吸熱反響影響程度較大。即對可逆反響來說，升溫吸熱反響比放熱反響增加的程度要大；降溫，吸熱反響速率減小的程度比放熱反響減小的程度要大。4、催化劑對化學(xué)反響速率的影響。原因：改變反響路徑,使發(fā)生反響所需的活化能降低，使更多的反響物分子成為活化分子，大大增加活化分子百分?jǐn)?shù)，因而使反響速率加快。正催化劑→降低反響的活化能→V↑→n活↑→活%↑n總不變生成物平均能量活化分子具有能量反應(yīng)物平均能量能量無催化劑活化分子能量反應(yīng)物平均能量生成物平均能量有催化劑但凡能改變反響速率而自身在化學(xué)變化前后化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫催化劑。使用催化劑同等程度的增大〔減慢〕正逆反響速率，從而改變反響到達(dá)平衡所需時間。沒特別指明一般指正催化劑催化劑只能催化可能發(fā)生的反響，對不發(fā)生的反響無作用催化劑一定的具有選擇性催化劑中毒：催化劑的活性因接觸少量的雜質(zhì)而明顯下降甚至遭到破壞，這種現(xiàn)象叫催化劑中毒。友情提醒：其他因素如光照、反響物固體的顆粒大小、電磁波、超聲波、溶劑的性質(zhì)等，也會對化學(xué)反響的速率產(chǎn)生影響。5、其它因素對化學(xué)反響速率的影響。速率單位時間單位體積內(nèi)有較碰撞的次數(shù)單位體積內(nèi)活化分子數(shù)單位體積內(nèi)反響物分子數(shù)活化分子百分?jǐn)?shù)濃度氣壓催化劑溫度1909年W.奧斯特瓦爾德〔德國人〕從事催化作用、化學(xué)平衡以及反響速度的研究1929年A.哈登〔英國人〕，馮·奧伊勒–歇爾平〔瑞典人〕

說明了糖發(fā)酵過程和酶的作用1963年K.齊格勒〔德國人〕、G.納塔〔意大利人〕

發(fā)現(xiàn)了利用新型催化劑進(jìn)行聚合的方法，并從事這方面的根底研究1967年R.G.W.諾里會、G.波特〔英國人〕

M.艾根〔德國人〕

創(chuàng)造了測定快速化學(xué)反響的技術(shù)1997年P(guān).B.博耶〔美國人〕、J.E.沃克爾〔英國人〕、J.C.斯科〔丹麥人〕發(fā)現(xiàn)人體細(xì)胞內(nèi)負(fù)責(zé)儲藏轉(zhuǎn)移能量的離子傳輸酶2001年威廉·諾爾斯、巴里·夏普萊斯(美國人)、野依良治(日本人)在“手性催化氫化反響”領(lǐng)域取得成就與化學(xué)反響速率相關(guān)的諾貝爾化學(xué)獎二、影響化學(xué)反響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)物濃度增大壓強升高溫度使用催化劑增加增加不變增加加快增加不變增加加快不變增加增加增加加快不變增加增加增加加快小結(jié)：影響化學(xué)反響速率的因素內(nèi)因：物質(zhì)本身的性質(zhì)外因：見表。對反響速率的

影響：一般是:催化劑>溫度>濃度。(正)增.(負(fù))減。減增減增減增反應(yīng)速率改變活化能使用催化劑活化分子百分?jǐn)?shù)降低溫度活化分子百分?jǐn)?shù)升高溫度活化分子總數(shù)減小壓強（氣體）活化分子總數(shù)增大壓強（氣體）活化分子總數(shù)減小反應(yīng)物濃度活化分子總數(shù)增大反應(yīng)物濃度原因條件影響練習(xí)：對于在溶液間進(jìn)行的反響，對反響速率影響最小的因素是〔〕A、溫度B、濃度C、壓強D、催化劑練習(xí)：以下條件的變化，是因為降低反響所需的活化能而增加單位體積內(nèi)的反響物活化分子百分?jǐn)?shù)致使反響速率加快的是〔〕A、增大濃度B、增大壓強C、升高溫度D、使用催化劑ＣＤ練習(xí)：設(shè)NO+CO22CO(正反響吸熱)反響速率為V1；N2+3H22NH3(正反響放熱)反響速率為V2。對于前述反響，當(dāng)溫度升高時，V1和V2變化情況為〔〕A、同時增大B、同時減小C、V1減少，V2增大D、V1增大，V2減小A練習(xí)：KClO3和NaHSO3間的反響生成Cl-和SO42-離子的速度與時間關(guān)系如下圖，反響速率隨c(H+)的增加而加快，試說明(1)為什么反響開始時，反響速率增大？(2)反響后期速率降低的主要原因是什么？反響速率時間取2g枯燥Al粉和3g碘粉小心混勻，分四堆，往混合物上分別加0.5g水、1g膽礬、1g無水CuSO4。首先加水那堆冒火花，發(fā)生劇烈反響；其次是加膽礬的；最難反響的是加無水CuSO4的那堆。1〕鋁和碘反響的方程式：__________________2〕三堆混合物發(fā)生反響的先后順序說明_______催化劑對反響速率的影響增大反響物的濃度使反響速率加快的主要原因〔〕對于氣體參與體系增大壓強使反響速率加快的主要原因是〔〕升高溫度使反響速率加快的主要原因是〔〕使用催化劑使反響速率加快的主要原因是〔〕A、活化分子百分?jǐn)?shù)不變，但提高單位體積內(nèi)活化分子的總數(shù)B、增大分子的運動速率而使有效碰撞增加C、升高反響物分子的能量，使活化分子的百分?jǐn)?shù)增加D、降低反響所需的能量，使活化分子百分?jǐn)?shù)增加AACD外在條件對反響速率的影響——綜合——理論分析類1、將一定濃度的鹽酸倒入碳酸鈣中，假設(shè)作如下改變的情況，其中能使最初的化學(xué)反響速率增大的是〔〕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，增大壓強一倍E、參加CaCl2溶液F、參加CaCl2固體G、將CaCO3用CaCO3粉末代替外在條件對反應(yīng)速率的影響——綜合——實踐應(yīng)用類BG2、硫代硫酸鈉〔Na2S2O3〕與稀硫酸發(fā)生如下反響：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O外在條件對反響速率的影響——綜合——實踐應(yīng)用類以下四種情況中最早出現(xiàn)渾濁的是：〔〕〔1〕10℃時0.1mol/LNa2S2O3和0.1mol/LH2SO4各5mL〔2〕10℃時0.1mol/LNa2S2O3和0.1mol/LH2SO4各5mL，加水10mL〔3〕20℃時0.1mol/LNa2S2O3和0.1mol/LH2SO4各5mL〔4〕20℃時0.2mol/LNa2S2O3和0.1mol/LH2SO4各5mL，加水10mLC例1、對于反應(yīng)M+N→P，如果溫度每升高10℃，反應(yīng)速率增加為原來的3倍。在10℃時完成反應(yīng)的10%需要54min，將溫度提高到40℃完成反應(yīng)的10%需要的時間為()A.2minB.3minC.6minD.9min

解析：此題是一道化學(xué)與數(shù)學(xué)、物理學(xué)科間知識滲透試題，它主要考查學(xué)生“將化學(xué)問題抽象成數(shù)學(xué)問題，利用數(shù)學(xué)工具通過計算和推理解決化學(xué)問題”的能力。因每升高10℃反響速率增加為原來3倍，如升高的溫度為△t，那么反響速率增加為原來的3倍，反響由10℃升至40℃，反響速率增加為原來的3=33倍，完成反響的10%所需時間為54min/33=2min。設(shè)10℃時反響速度為v，那么由題意40℃時反響速率為27v，故v×54min=27v·tt=2min4．在10℃時某化學(xué)反響速率為0.1mol/(L?s)，假設(shè)溫度每升高10℃反響速率增加到原來的2倍。為了把該反響速率提高到1.6mol/(L?s)，該反響需在什么溫度下進(jìn)行？〔〕A、30℃ B、40℃C、50℃ D、60℃

cV×倍數(shù)值〔t2-t1)/10=變化后的反響速率即：V2/V1=倍數(shù)(t2-t1)/101．100mL6mol/L硫酸溶液與過量鋅粉反響，在一定溫度下，為了減緩反響速率但又不影響生成氫氣的總量，可向反響物中參加適量的〔〕A、碳酸鈉 B、水