第2章第2节影响化学反应速率的因素

第二节影响化学反应速率的因素1．下列有关有效碰撞理论的说法正确的有________(填序号)。①分子间能够发生化学反应的碰撞是有效碰撞；②能够发生有效碰撞的分子是活化分子；③活化分子比普通分子高出的能量称为活化能；④如右图，反应的活化能是E1。①②③④2．化学反应速率与分子间的______________有关，故能改变________、________及________的方法，都可以用来改变、控制化学反应速率。3．化学反应速率的影响因素可分为内因和外因。(1)内因指的是参加反应的物质的______________，对化学反应速率起决定作用。①不同类型的反应，原理不同，反应速率不同，如离子反应通常快于有机反应。②相同类型的反应，原理相同，但反应物的化学性质不同，反应速率不同，如金属活动性顺序表中，氢前的不同金属与酸反应的速率不同。有效碰撞频率内能运动速率碰撞几率化学性质(2)外因指________、________、________、________等外界条件，对化学反应速率起次要作用。4．其他条件相同时，浓度对化学反应速率的影响：(1)增大反应物浓度，反应速率________。(2)减小反应物浓度，反应速率________。5．相同温度下，对于有气体参加的反应，压强对化学反应速率的影响：(1)增大压强(减小容器体积)，气体反应物浓度______，反应速率________。(2)减小压强(增大容器体积)，气体反应物浓度______，反应速率________。浓度压强温度催化剂增大减小增大加快减小减慢6．其他条件相同时，温度对化学反应速率的影响：(1)温度升高，反应速率________。(2)降低温度，反应速率________。7．使用催化剂可______化学反应速率。原因是催化剂改变了反应的__________，降低了反应所需的________，提高了______________，使__________的几率提高，反应速率增大。增大减小加快路径活化能活化分子百分数有效碰撞一、有效碰撞理论1．相关概念(1)有效碰撞：分子间能够发生化学反应的碰撞。(2)活化分子：能够发生有效碰撞的分子。(3)活化能：活化分子的平均能量与普通分子的平均能量之差。2．有效碰撞与活化分子(1)活化分子具有足以发生化学反应的能量，但它们之间的碰撞不一定都是有效碰撞。(2)活化分子之间的碰撞还需具有合适的取向，才能形成有效碰撞，发生化学反应。(3)其他条件不变，同一反应的活化分子在反应物分子中的百分数一定，故增大单位体积反应物分子数，也即增大反应物浓度，则活化分子的浓度也增大，单位体积内发生的有效碰撞也就增加。(4)其他条件不变，可以通过升温或加入催化剂的方式，增大活化分子百分数，使单位体积内发生的有效碰撞也增加。改变条件活化能单位体积分子总数单位体积活化分子数活化分子百分数有效碰撞次数反应速率增大反应物浓度不变增多增多不变增多加快增大压强不变增多增多不变增多加快升高温度不变不变增多增大增多加快使用催化剂降低不变增多增大增多加快相互关系单位体积活化分子＝单位体积分子总数×活化分子百分数3．有效碰撞理论的应用应用有效碰撞理论，理解外界条件的改变对化学反应速率的影响：[例1](2011年广东东莞检测)下列说法正确的是()。A．增大压强，活化分子百分数增大，化学反应速率一定增大B．升高温度，活化分子百分数增大，化学反应速率可能增大C．加入反应物，使活化分子百分数增大，化学反应速率增大D．一般使用催化剂可以降低反应的活化能，增大活化分子百分数，增大化学反应速率点拨：增大活化分子百分数的措施是升高温度或加入催化剂。答案：D二、浓度、压强对化学反应速率的影响1．浓度对化学反应速率的影响其他条件不变：(1)反应物浓度增大→化学反应速率增大。(2)反应物浓度减小→化学反应速率减小。2．压强对化学反应速率的影响对于有气体参与的反应，其他条件不变：(1)增大压强或减小容器体积→反应速率加快。(2)减小压强或增大容器体积→反应速率减慢。3．从有效碰撞理论角度理解增大反应物浓度、增大气体反应物压强，不改变活化能和活化分子百分数，但使单位体积分子数增多，从而使单位体积的活化分子数增多，单位体积有效碰撞次数也增多，故反应速率加快；反之，则速率减慢。4．从浓度的角度理解压强对化学反应速率的影响增大气体反应物的压强，则单位体积气体分子数增加，也即气体反应物浓度增大，故增大气体反应物压强的实质是增大气体反应物浓度。5．注意事项(1)固体或纯液体的浓度被视为常数，其量的改变不影响化学反应速率。(2)固体反应物颗粒越小，其表面积越大，与其他反应物的接触面积越大，化学反应速率越快。(3)对于气体反应体系，在其他条件不变的情况下，压强对化学反应速率的影响如下：①恒温：增大压强→体积缩小→浓度增大→化学反应速率加快。②恒容：充入气体反应物→总压增大→浓度增大→化学反应速率加快；充入不反应的气体→总压增大，但气体反应物浓度不变→化学反应速率不变。③恒压：充入不反应的气体→体积增大→气体反应物浓度变小→化学反应速率减慢。[例2]在密闭且体积可变的容器中进行反应：X2(g)＋Y2(g)===2XY(g)，下列条件能加快其反应速率的是()。A．增大容器体积使压强减小B．充入生成物XY使容器体积增大C．充入X2且使压强增大D．压强不变，充入气体Ne(不发生反应)点拨：题中给出的反应是气体反应，增大气体反应物浓度的措施可加快反应速率，而增大气体反应体系的总压强，则不一定加快反应速率。答案：C[例3]在一定温度下，将50mL0.1mol/L的盐酸和100mL0.1mol/L氢氧化钠溶液混合，若同时采取下列措施，则反应速率最慢的是()。A．加入50mL0.05mol/L的稀硫酸B．加入50mL蒸馏水C．加入50mL0.06mol/L的氢氧化钾D．加入足量的无水硫酸钠粉末点拨：反应速率最慢，则采取的措施能使反应物浓度减小最多。若加入的反应物溶液的浓度小于混合溶液中同种物质的浓度，则相当于稀释了混合溶液；反之，则增大了混合溶液中反应物浓度。若加入的是不参与反应的固体物质，但能将水吸收或反应消耗，则起到浓缩混合溶液的作用。答案：B三、温度、催化剂对化学反应速率的影响1．温度对化学反应速率的影响其他条件不变：(1)升高温度→化学反应速率增大；(2)降低温度→化学反应速率减小。2．从有效碰撞理论角度理解升高温度和加入催化剂都使活化分子百分数增大，但二者原理不同：升高温度是使普通分子获得足够的能量而成为活化分子；加入催化剂是降低反应的活化能，使部分能量稍低的普通分子转化为活化分子。两种措施都使单位体积的活化分子数增多，单位体积有效碰撞次数也增多，故反应速率加快。3．注意事项(1)升高温度可以加快反应速率，但若温度过高而使反应物分解或发生其他反应，则反应速率反而减慢。(2)催化剂可以改变化学反应速率。能加快化学反应速率的催化剂称为正催化剂，能减慢化学反应速率的催化剂称为负催化剂。无特别说明时，催化剂均指正催化剂。[例4]已知：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋H2O＋SO2↑。在下列条件中，反应最快的是()。A．铜粉，足量0.1mol/L稀硫酸，60℃B．铜片，足量浓硫酸，40℃C．铜片，足量浓硫酸，80℃D．铜粉，足量浓硫酸，80℃点拨：对于多个不同条件对化学反应速率的影响，应固定其中一部分条件后再分析比较。答案：D[例5]由双氧水制取氧气，下列措施使反应速率增大最明显的是()。A．滴入适量氯化铁B．浓缩溶液使过氧化氢浓度增大一倍C．加入等体积的双氧水D．将反应温度升高10℃点拨：通常的，对同一化学反应的速率影响最大的是催化剂，其次是温度。答案：A