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高一化学影响化学反应速率的因素2


复习提问:
1.什么叫反应速率? 化学反应进行的快慢程度 2.用什么物理量的变化来描述化学反应速率? 单位时间反应物或生成物物质的量浓度的减少 或增加来描述化学反应速率 3.反应速率的单位是什么? mol/l· h mol/l· min mol/l· s

练习 反应4NH3+5O2=4NO+6H2O
在5L的密闭容器中进行半分钟后,NO 的物质的量增加了0.3mol,则此反应的 平均速率Vx为( ) ABCD A.VNO =0. 12mol/(L.min) B.VH O=0.18mol/(L.min) C.VNO=0.002mol/(L.s) D.VO2=0.0025mol/(L.s)
2

影响反应速率的因素
(1)内因(主要因素) :参加反应物质 的性质 化学反应的本质:
反应物分子中的化学键断裂、生成物分子中 的化学键形成过程

——旧键断裂,新键生成—— (2)外因: ①浓度:②压强:③温度:④催化剂:

⑤其他因素:光、颗粒大小、溶剂等。

反应速率理论本质 碰撞理论
分子 运动 相互 碰撞 分子具有 足够能量 活化分子 n活=n总×活% 有效碰撞 有合适的取向 化学反应

碰撞理论解释各外界因素对速率的影响

1、浓度 在其他条件不变时,增大反应物浓度,可以增大
反应速率 。 浓度增大 →单位体积内n总↑ T不变,活%不变 n活增大 →有效碰撞↑ →V↑

?应用 2: 如果分子间能够发生化学反应: ? 应用 1:

若将物质的量相等的 HI气体分别放在等容积的两个针桶中,一个 1、反应物分子必须相互碰撞; 一定条件下,在 CaCO +2HCl=CaCl 3(块状) 2+H2O+CO2?反应 ? 应用 3 :如反应: 3KSCN+FeCl ? Fe(SCN) +3KCl 3 保持体积不变,另一个压缩为原来的 HI 2、分子必须具有一定的能量 3 1/2。其它条件不变,则 中,为了加快反应的速率,下列那些方法可行: 若在上述反应体系中加入 KCl晶体,不会影响化学反应速率? 的分解反应速率谁快? 3 、活化分子碰撞时,必须有合适的取向 A 、增加 HCl的浓度 、加水 因为反应实质为: Fe3++3SCN- B ? Fe(SCN)3 C、增加同浓度盐酸的量 D、改加CaCO3粉末

碰撞理论 反应速率理论本质探讨
分子 运动 相互 碰撞

分子具有 足够能量

活化分子

n活=n总×活%
有效碰撞 化学反应

有合适的取向 其他条件不变,增大压强,气体体积缩小,浓度 增大,反应速率加快。

碰撞理论解释各外界因素对速率的影响

2、压强

压强增大 → 体积减小 →C增大 →V↑ 其他条件不变 如果分子间能够发生化学反应: 压强对于反应速率的影响是通过对浓度的影响实现的 1、反应物分子必须相互碰撞; P增大→C成比例增大,P减小→C成比例减小 2、分子必须具有一定的能量 压强只对于有气体参加的反应的速率有影响 (紧扣对C的影响) 3 、活化分子碰撞时,必须有合适的取向

发散思考:压强对于任意化学反应的速率都有影响吗?

压强对反应速率的影响
例2、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?

压强对反应速率的影响

例3、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( 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

DE



碰撞理论 反应速率理论本质探讨
分子 运动 相互 碰撞

分子具有 足够能量

活化分子

n活=n总×活%
有效碰撞 化学反应

有合适的取向

碰撞理论解释各外界因素对速率的影响 3、温度 其他条件不变,温度升高,反应速率加快
T↑ →普通分子变为活化分子 →活%↑ → n活↑ →V↑
一般说来,温度每升高10℃,速率增加2-4倍。 2、把除去氧化膜的 Mg 条,投入到盛有 v 10℃, 例 1 、对于反应 M+N → P ,如果温度每升高 稀盐酸的试管中,发现 H2 的产生速率(v) 温度对任何反应的反应速率皆 反应速率增加为原来的 3倍。在10℃时完成反应的 与时间( t)的变化情况如右图所示, 10% 需要54min ,将温度提高到 40 ? t有影响,但对于吸热或放热反应影响的程度不 t2×倍数值 速率变化的主要原因是 : _______ ; ℃完成反应的 ( t2-t1)/10 = 1 ~V 变化后的反应速率 ? t同,对吸热反应影响程度较大。 ~ t3 速率变化的主要原因是 :_________。 10% 需要的时间为 ( 2 t t t) t

友情提醒:
A.2min

B.3min

C.6min

D.9min

1

2

3

碰撞理论 反应速率理论本质探讨
分子 运动
相互 碰撞

分子具有 足够能量

活化分子

n活=n总×活%
有效碰撞 化学反应

有合适的取向
——改变反应的途径

碰撞理论解释各外界因素对速率的影响

4、催化剂
能量

正催化剂 →降低反应的活化能 →活%↑ → n ↑ 活 n总不变
活化分子具有能量

→V↑

无催化 剂
反应物平均能量
生成物平均能量

钻 隧 道

有催化剂
反应物平均能量

活化分子能 量

生成物平均能量

解释:
“对可逆反应而言,催化剂既能催化正反应又能催化逆反应” 试利用如图原理加以解释?
能量
活化分子具有能量
活化分子 能量

反应物平均能量
生成物平均能量

反应物平均能量 生成物平均能量

友情提醒:
?使用催化剂同等程度的增大(减慢)、正逆反应速率,从而改 变反应到达平衡所需时间。 ?没特别指明一般指正催化剂

?催化剂只能催化可能发生的反应,对不发生的反应无作用
?催化剂一定的具有选择性

催化剂对反应速率的影响 取2g干燥Al粉和3g碘粉小心混匀,分四堆, 往混合物上分别加0.5g水、1g胆矾、1g无水 CuSO4。 首先加水那堆冒火花,发生剧烈反应; 其次是加胆矾的; 最难反应的是加无水CuSO4的那堆。 1)铝和碘反应的方程式:__________________ 2)铝和碘反应还可以看到___________________ 3)三堆混合物发生反应的先后顺序说明_______

小结:影响化学反应速率的因素 内因:物质本身的性质 对反应速率的 外因:见表。 影响:一般是:
条件 影响

催化剂 > 温度 > 浓度。 反应速率 原因
增 减 增 减 活化分子总数 活化分子总数 活化分子总数 活化分子总数

增大反应物浓度 减小反应物浓度 增大压强(气体) 减小压强(气体)

升高温度
降低温度 使用催化剂



(正)增.(负)减。

活化分子百分数
活化分子百分数
改变活化能

外在条件对反应速率的影响——综合
——理论分析类

增大反应物的浓度使反应速率加快的主要原因( A ) 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 ) 升高温度使反应速率加快的主要原因是( C) 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

外在条件对反应速率的影响——综合
——实践应用类 1、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 A、盐酸的浓度不变,而使盐酸的用量一倍 ( BG )

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

外在条件对反应速率的影响——综合
——实践应用类

下列四种情况中最早出现浑浊的是: (C ) (1)10℃时0.1 mol /L Na2S2O3和0.1 mol /L H2SO4各 5 mL (2)10℃时0.1 mol /L Na2S2O3和0.1 mol /L H2SO4 各5 mL,加水10mL (3) 20℃ 时0.1 mol /L Na2S2O3和0.1 mol /L H2SO4各 5 mL (4) 20℃ 时0.2mol /L Na2S2O3和0.1 mol /L H2SO4各5 mL,加水10 mL

2、硫代硫酸钠( Na2S2O3)与稀硫酸发生如下 反应:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O

再见

类比法:借鉴投篮——获得灵感

没足够的能量

没合适的取向

足够的能量 +合适的取向

有关“活化分子”
定义: ——具有一定的能量,在碰撞过程中足以令旧化学键断裂,而 发生反应(即发生“有效碰撞”)的分子称为活化分子。 特点: ——有比反应物分子平均动能高的能量 图形表示——“爬山坡”
能量

?单位体积内活化分子数越 多,反应速率越快 单位体积内活化分子数(n活) == 反应物分子总数(n总) 活化分子百分数(活%)

活化分子具有的最低能量

反应物平均能量 生成物平均能量

解析:本题是一道化学与数学、物理 学科间知识渗透试题,它主要考查学生 “将化学问题抽象成数学问题,利用数学 工具通过计算和推理解决化学问题”的能 力。因每升高10℃反应速率增加为原来3倍, ?t 如升高的温度为△t,则反应速率增加为原 10 来的3 倍,反应由 10 ℃升至 40 ℃,反应速 40?10 10 率增加为原来的 3 =33倍,完成反应的 10%所需时间为54min/33=2min。 设10℃时反应速度为v,则由题意40℃时 反应速率为27v,故 v×54min=27v· t t=2min

AG亚游 http://weibo.com/AG850COM

nip241zyg


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