《影响化学反应速率的因素完整精.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《影响化学反应速率的因素完整精.ppt（33页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、影响化学反应速率的因素完整影响化学反应速率的因素完整第1页，本讲稿共33页一辆汽车行驶速率的决定因素是什么？影一辆汽车行驶速率的决定因素是什么？影响因素是什么？响因素是什么？决定因素是：汽车的性能（如决定因素是：汽车的性能（如QQQQ和宝马）和宝马）影响因素：影响因素：天气天气 路况路况 燃料质量燃料质量 司机的驾驶水平和经验司机的驾驶水平和经验 想一想？想一想？第2页，本讲稿共33页有效碰撞理论回顾化学反应发生的化学反应发生的先决条件是反应物分子必须发生碰撞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,只有只有
2、少数分子的碰撞能发生反应少数分子的碰撞能发生反应,这种这种能够发生化学反应的能够发生化学反应的碰撞碰撞称为称为有效碰撞有效碰撞。活化分子：活化分子：活化能：活化能：活化分子比普通分子高的能量，活化分子比普通分子高的能量，符号符号Ea。单位单位 ：kJmol-1 活化分子间的碰撞活化分子间的碰撞 为有效碰撞。为有效碰撞。能够发生有效碰撞的分子。能够发生有效碰撞的分子。不一定不一定第3页，本讲稿共33页能能量量反应过程反应过程E1E2反应物反应物生成物生成物活化分子活化分子活化能活化能活化分子活化分子变成生成变成生成物分子放物分子放出的能量出的能量该反应是该反应是吸热吸热反应反应还是还是放热放热反
3、应反应?活化能与反应热活化能与反应热有关吗有关吗?反应热反应热第4页，本讲稿共33页普通普通分子分子活化活化能能活化活化分子分子合理合理取向的取向的碰撞碰撞有效有效碰撞碰撞新物质新物质能量能量一个反应经历的过程：一个反应经历的过程：回顾回顾第5页，本讲稿共33页相同条件下，相同条件下，E Ea a越大，活化分子百分数（越大，活化分子百分数（f f），反应反应 。反之，。反之，E Ea a越小，越小，f f ，反应，反应 。小知识：小知识：.某一化学反应的速率大小与单位时间内某一化学反应的速率大小与单位时间内 有关。有关。活化分子百分数：活化分子百分数：（活化分子数（活化分子数/反应物分子总数）
4、反应物分子总数）100%100%E Ea a的大小与反应物本性的大小与反应物本性(物质的分子结构、化学键物质的分子结构、化学键)有关。有关。在一定条件下（、在一定条件下（、T T一定）一定）,反应物中反应物中活化分子活化分子的的百百分数分数为定值为定值。N活活=N总活活%有效碰撞的次数有效碰撞的次数 越小越小越慢越慢越大越大越快越快第6页，本讲稿共33页反应物反应物本身的本身的性质性质活化活化能的能的大小大小单位单位体积体积内活内活化分化分子的子的多少多少单位单位时间时间内有内有效碰效碰撞次撞次数的数的多少多少化学化学反应反应速率速率的快的快慢慢决定决定决定决定决定决定决定决定内内 因因外外
5、因因影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素第7页，本讲稿共33页一内部因素（主要因素）参加反应物质的性质二外部因素浓度：（实验（实验2-22-2）实验实验2-2结论结论：浓度大的浓度大的H H2 2C C2 2O O4 4（aqaq）先褪色。）先褪色。在其他条件不变时，增大反应物浓度，可以增大反应速在其他条件不变时，增大反应物浓度，可以增大反应速率。率。2KMnO2KMnO4 4+5H+5H2 2C C2 2O O4 4+3H+3H2 2SOSO4 4=K=K2 2SOSO4 4+2MnSO+2MnSO4 4+10CO+10CO2 2+8H+8H2 2O O实验实验原理：原理：第8页，本
6、讲稿共33页规律：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：一定时：C反应物反应物，C反应物反应物，）本本质质原原因因反应物浓度增大，单位体积内反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增多活化分子数增多，有效碰撞，有效碰撞的频率增加，反应速率增大。的频率增加，反应速率增大。第9页，本讲稿共33页浓度增大浓度增大单位体积内单位体积内n n总总T T不变，不变，活活%不变不变C C活活增大增大有效碰撞有效碰撞分析：分析：注意：a.a.此规律此规律只适用于气体或溶液的反应只适用于气体或溶液的反应，对于，对于纯固体或液纯固体或液体体的反应
7、物，一般情况下其浓度是常数，因此的反应物，一般情况下其浓度是常数，因此改变改变它们它们的的量量一般一般不会改变化学反应速率不会改变化学反应速率。b b一般来说，一般来说，固体固体反应物反应物表面积越大表面积越大，反应，反应速率越大速率越大，固体反应物表面积越小，反应速率越小。固体反应物表面积越小，反应速率越小。c c随着化学反应的进行，随着化学反应的进行，反应物反应物的的浓度浓度会逐渐会逐渐减小减小，因此，因此一般一般反应速率反应速率也会逐渐也会逐渐减小减小。第10页，本讲稿共33页一定条件下，在一定条件下，在CaCO3（块状）+2HCl=CaCl2+H2O+CO2的的反应中，为了加快反应反应
8、中，为了加快反应的速率，下列那些方法可行：的速率，下列那些方法可行：A A、增加、增加HClHCl的浓度的浓度 B B、加水、加水 C C、增加同浓度盐酸的量、增加同浓度盐酸的量 D D、改加、改加CaCOCaCO3 3粉末粉末 AD如反应：如反应：3KSCN+FeCl3KSCN+FeCl3 3 =Fe(SCN)Fe(SCN)3 3+3KCl+3KCl若在上述反应体系中加入若在上述反应体系中加入KClKCl晶体，会不会影响晶体，会不会影响化学反应速率？化学反应速率？不会不会第11页，本讲稿共33页3.3.10mL、6mol/L硫酸与过量锌粉硫酸与过量锌粉反反应应，在一定温度下，在一定温度下，为
9、为了了减慢减慢反反应应的速率，的速率，但又不影响生成但又不影响生成H2的总量，可向反应的总量，可向反应物中加入适量的物中加入适量的()A、碳酸钠固体碳酸钠固体 B、水、水 C、硫酸钾溶液硫酸钾溶液 D、氢氧化钠固体氢氧化钠固体BC第12页，本讲稿共33页2压强：请试根据浓度对化学反应速率的影响推出压强对化请试根据浓度对化学反应速率的影响推出压强对化学反应速率的影响情况学反应速率的影响情况 其他条件不变，压强增大，体积其他条件不变，压强增大，体积缩小，化学反应速率加快。缩小，化学反应速率加快。其其他他条条件件不不变变气气体体的的压压强强增增大大气气体体浓浓度度增增大大反反应应速速率率加加快快气气
10、体体体体积积减减小小第13页，本讲稿共33页注意：注意：压强增大压强增大 体积减小体积减小其他条件不变其他条件不变CC反应物反应物增大增大规律：对于有气体参加的反应规律：对于有气体参加的反应，若其他条件不变，若其他条件不变，压强压强对于反应速率的影响是对于反应速率的影响是通过对浓度的影响通过对浓度的影响实现的实现的 p增大增大c成比例成比例增大，增大，p减小减小c成比例成比例减小减小1 1、压强对反应速率的影响仅适用于有气体参加的反应。2 2、由于固体、液体粒子间的空隙很小，增大压强几乎不、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，因此对能改变它们的浓度，因此对只有只有固
11、体或液体参加的反应固体或液体参加的反应，压强的变化压强的变化对于反应速率的影响可以对于反应速率的影响可以忽略不计忽略不计。分析：分析：C C活活增大增大第14页，本讲稿共33页3.3.在在N N2 2+3H+3H2 2 2NH2NH3 3中，当其他外界条件不变时中，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？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，充入在反应中保持体系容积不变，充入N2 N2，反应的速率怎，反应的速率怎么变？么变？在反应中保持体系容积不变，充入在反应中保持体系容积不变，充入HeHe，反应的速率，反应的速率怎么变？怎么变？在反应中保持体系压强不变，
12、充入在反应中保持体系压强不变，充入HeHe，反应的速率怎么，反应的速率怎么变？变？压强影响反应速率，必须伴随有压强改变时体积的改变现压强影响反应速率，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。即象。否则，压强的变化并没有作用到反应的体系上。即压强压强变则体积变，实际是浓度的变化变则体积变，实际是浓度的变化。若容器的体积不变，。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。中通入惰性气体。注意：注意：第15页，本讲稿共33页对于气体有下列几种情况对于气体有下列几种情况:1 1、
13、恒温时：、恒温时：增大压强增大压强体积减少体积减少CC增大增大反应速率增反应速率增大。大。2 2、恒容时：、恒容时：3 3、恒压时：、恒压时：冲入冲入“无关气体无关气体”（如（如HeHe等）等）引起体积增引起体积增大，大，各反应物浓度减少各反应物浓度减少反应速率减慢。反应速率减慢。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。A A、充入气体反应物、充入气体反应物反应物浓度增大反应物浓度增大总压增大总压增大反应速反应速率增大率增大；B B、冲入、冲入“无关气体无关气体”（如（如HeHe、N N2 2等）等）引起总压增大，但引起总压增大，但各反应物的分压不变，各物质的浓度不变各反应物
14、的分压不变，各物质的浓度不变反应速率不变反应速率不变第16页，本讲稿共33页练习练习4：对对于反于反应应N2+O2=2NO在密在密闭闭容器中容器中进进行，下列条件哪行，下列条件哪些不能加快些不能加快该该反反应应的化学反的化学反应应速率速率()A、缩缩小体小体积积使使压压强强增大增大 B、体、体积积不不变变充入充入 N2 使使压压强强增大增大C、体、体积积不不变变充入充入 O2使使压压强强增大增大 D、使体、使体积积增大到原来的增大到原来的2倍倍E、体、体积积不不变变充入氦气使充入氦气使压压强强增大增大DE第17页，本讲稿共33页3.温度：实验实验2-32-3Na2S2O3+H2SO4=Na2S
15、O4+SO2+S+H2O实验实验2-3结论：结论：其他条件不变，其他条件不变，温度温度升高，升高，反应速率加快反应速率加快1 1、规律：、规律：其他条件不变时，升高温度，反其他条件不变时，升高温度，反应速率增大；降低温度，反应速率减小。应速率增大；降低温度，反应速率减小。实验测得：温度每升高实验测得：温度每升高10，反应速率通常增大到原来，反应速率通常增大到原来的的24倍。倍。第18页，本讲稿共33页本本质质原原因因升高温度，一部分非活化分子吸收能量转化为活化分子，升高温度，一部分非活化分子吸收能量转化为活化分子，使得使得活化分子百分数提高活化分子百分数提高，活化分子间的有效碰撞频率变大，活化
16、分子间的有效碰撞频率变大，故反应速率增大。故反应速率增大。次要原因：温度升高，分子的运动速度加快，能量较高次要原因：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。的分子之间碰撞频率随之提高。第19页，本讲稿共33页1、其他条件不变，温度升高，反应速率加快其他条件不变，温度升高，反应速率加快 C C活活2、温度对反应速率影响的规律，对吸热反应，放热反应都温度对反应速率影响的规律，对吸热反应，放热反应都适用。适用。3、反应若是可逆反应，、反应若是可逆反应，升高温度，正、逆反应速率都加升高温度，正、逆反应速率都加快，快，降低温度，正、逆反应速率都减小。降低温度，正、逆反应速率都减
17、小。T普通分子变为活化普通分子变为活化分子分子活活%V有效碰撞有效碰撞N总总一定一定第20页，本讲稿共33页用冰箱保存食物，用冰箱保存食物，延长食物保鲜期延长食物保鲜期你能举出生活中利你能举出生活中利用改变温度改变反用改变温度改变反应速率的例子吗应速率的例子吗第21页，本讲稿共33页把除去氧化膜的把除去氧化膜的 Mg 条，投入到盛有稀盐酸的条，投入到盛有稀盐酸的试管中，发现试管中，发现 H2 的产生速率（的产生速率（v）与时间（）与时间（t）的变化情况如右图所示，）的变化情况如右图所示，t1 t2 速率变化的主要原因是速率变化的主要原因是:_;t2 t3 速率变化的主要原因是速率变化的主要原因
18、是:_。vt1 t2 t3 t 第22页，本讲稿共33页4.催化剂：实验实验2-4结论：加入催化剂可以加快反应的速率结论：加入催化剂可以加快反应的速率实验实验2-42-4第23页，本讲稿共33页使用催化剂，能够降低反应所需的能量，这样会使使用催化剂，能够降低反应所需的能量，这样会使更多的反应更多的反应物的分子成为活化分子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，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活化分子所占的百分数。因而使反应速率加快。催化剂催化剂：能改变化学反应速率而自身的化学组成和质量在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
19、变反应前后保持不变催催化化剂剂正催化剂正催化剂负催化剂负催化剂加快加快化学反应速率化学反应速率减慢减慢化学反应速率化学反应速率注：不说明指正催化剂注：不说明指正催化剂第24页，本讲稿共33页使用催使用催化剂化剂降低反应所需活降低反应所需活化能化能活活%有效碰撞有效碰撞VN总总一定一定C C活活第25页，本讲稿共33页能能量量反应过程反应过程E1E2反应物反应物生成物生成物活化分子活化分子活化能活化能活化分子变活化分子变成生成物分成生成物分子放出的能子放出的能量量反应热反应热没加催没加催化剂化剂加了催化剂加了催化剂第26页，本讲稿共33页 催化剂催化剂是能改变反应速率而自身在反应前后化学是能改变
20、反应速率而自身在反应前后化学性质和质量没有发生变化的物质。性质和质量没有发生变化的物质。使用催化剂使用催化剂同等程度同等程度的改变正逆反应速率。的改变正逆反应速率。催化剂一定的催化剂一定的具有选择性和高效性。具有选择性和高效性。催化剂只能催化可能发生的反应，对不发生的反应催化剂只能催化可能发生的反应，对不发生的反应无作用无作用 催化剂中毒催化剂中毒：催化剂的活性因接触少量的杂质而明：催化剂的活性因接触少量的杂质而明显下降甚至遭到破坏，这种现象叫催化剂中毒。显下降甚至遭到破坏，这种现象叫催化剂中毒。注意：注意：5 5其他如光照、反应物固体的颗粒大小、电磁波、超其他如光照、反应物固体的颗粒大小、电
21、磁波、超声波、溶剂的性质等，也会对化学反应的速率产生影声波、溶剂的性质等，也会对化学反应的速率产生影响。响。第27页，本讲稿共33页 下列条件的变化，是因为降低反应所需的能量下列条件的变化，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（使反应速率加快的是（）A、增大浓度、增大浓度 B、增大压强、增大压强 C、升高温度升高温度 D、使用催化剂、使用催化剂D各条件对速率的影响大小是：各条件对速率的影响大小是：催化剂催化剂 温度温度浓度浓度=压强压强(体积变化引起的体积变化引起的)各种影响都有其局限性，要针对具体反应具体分
22、析。各种影响都有其局限性，要针对具体反应具体分析。总结总结:第28页，本讲稿共33页练习练习1.下列条件的变化，是因为降低反应所需的能量而下列条件的变化，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（率加快的是（）A.增大浓度增大浓度 B.增大压强增大压强 C.升高温度升高温度 D.使用催化剂使用催化剂B练习练习2.设设C+CO2 2CO(正反应吸热正反应吸热)反应速率为反应速率为v1；N2+3H2 2NH3(正反应放热正反应放热)反应速率为反应速率为v2。对于前述。对于前述反应，当温度升高时，反应，当温度升高
23、时，v1和和v2变化情况为（变化情况为（）A、同时增大、同时增大 B、同时减小同时减小 C、v1减少，减少，v2增大增大 D、v1增大，增大，v2减小减小A第29页，本讲稿共33页影响影响因素因素分子分子数数活化活化分子分子数数活化活化分子分子百分百分数数活化活化分子分子浓度浓度有效有效碰撞碰撞频率频率化学化学反应反应速率速率浓度浓度增大增大压强压强增大增大温度温度升高升高加入加入催化催化剂剂外界条件对化学反应速率的影响（总结）外界条件对化学反应速率的影响（总结）增多增多增多增多不变不变 增多增多不变不变不变不变不变不变 增多增多不变不变增多增多增多增多 增多增多加快加快加快加快加快加快增加增
24、加增加增加 增加增加不变不变增多增多 增加增加 增加增加增加增加加快加快第30页，本讲稿共33页练习练习3 3增大反应物的浓度增大反应物的浓度使反应速率加快的主要原使反应速率加快的主要原因（因（）对于气体参与体系对于气体参与体系增大压强增大压强使反应速率加快的主要原使反应速率加快的主要原因是（因是（）升高温度升高温度使反应速率加快的主要原因是（使反应速率加快的主要原因是（）使用催化剂使用催化剂使反应速率加快的主要原因是（使反应速率加快的主要原因是（）A A、活化分子百分数不变，但提高单位体积内活化分子的总、活化分子百分数不变，但提高单位体积内活化分子的总数数B B、增大分子的运动速率而使有效碰
25、撞增加增大分子的运动速率而使有效碰撞增加C C、升高反应物分子的能量，使活化分子的百分数增加升高反应物分子的能量，使活化分子的百分数增加D D、降低反应所需的能量，使活化分子百分数增加、降低反应所需的能量，使活化分子百分数增加AACD第31页，本讲稿共33页练习练习将一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中，若作如下改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盐酸的浓度增大一倍，而使盐酸的用量减少
26、到原来的一半半C.盐酸的浓度和用量都不变，增加碳酸钙的量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，增大压强一倍盐酸和碳酸钙不变，增大压强一倍 E.加入加入CaCl2溶液溶液 F.加入加入CaCl2固体固体G.将将CaCO3用用CaCO3粉末代替粉末代替BG第32页，本讲稿共33页练习练习硫代硫酸钠硫代硫酸钠(Na2S2O3)与稀硫酸发生如下反应：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：（）下列四种情况中最早出现浑浊的是：（）A.10时时0.1 mol/L Na2S2O3和和0.1 mol/L H2SO4各各 5 mLB.10时时0.1 mol/L Na2S2O3和和0.1 mol/L H2SO4 各各5 mL，加水，加水10mLC.20时时0.1 mol/L Na2S2O3和和0.1 mol/L H2SO4各各 5 mLD.20 时时0.2mol/L Na2S2O3和和0.1 mol/L H2SO4各各5 mL，加水，加水10 mLC第33页，本讲稿共33页