化学选修4全解.pptx

第二节第二节 影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素第二章第二章 化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡回忆：化学反应的碰撞理论：回忆：化学反应的碰撞理论：、化学反应的实质是：、化学反应的实质是：旧的化学键断裂，新的化学键形成旧的化学键断裂，新的化学键形成、化学反应发生的先决条件：、化学反应发生的先决条件：反应物分子相互接触和碰撞反应物分子相互接触和碰撞注意：注意：反应物分子之间的碰撞次数很大，但并反应物分子之间的碰撞次数很大，但并不是每一次碰撞均可发生化学反应。不是每一次碰撞均可发生化学反应。在化学上，把能够发生化学反应的碰撞叫在化学上，把能够发生化学反应的碰撞叫有效碰撞有效碰撞；不能发生化学反应的碰撞叫不能发生化学反应的碰撞叫无效碰无效碰撞撞；有效碰撞次数越多，反应速率越快。有效碰撞次数越多，反应速率越快。力量不够力量不够取向不好取向不好好球！有效碰撞好球！有效碰撞反应物分子要具有什么条件才能发生有效碰撞？反应物分子要具有什么条件才能发生有效碰撞？、有足够的能量使旧键断裂、有足够的能量使旧键断裂、碰撞时要有合理的取向、碰撞时要有合理的取向、在化学上，把能够发生有效碰撞的分子在化学上，把能够发生有效碰撞的分子叫活化叫活化分子，分子，特点是：特点是：、活化分子具有较高的能量，能量不足的分子获、活化分子具有较高的能量，能量不足的分子获取能量后才能变成活化分子取能量后才能变成活化分子、在温度不变时，对某一个反应来说，活化、在温度不变时，对某一个反应来说，活化分子在反应物中所占的百分数是恒定的，且与分子在反应物中所占的百分数是恒定的，且与温度呈正比。温度呈正比。活化分子百分数：活化分子百分数：（活化分子数（活化分子数/反应物分子数）反应物分子数）100%分子分子运动运动相互相互碰撞碰撞分子具有足分子具有足够的能量够的能量活化活化分子分子有有 合合 适适 的的 取取 向向有效碰撞有效碰撞发生化学反应发生化学反应化学反应发生的条件化学反应发生的条件化学反应速率与单位时间内分子间的有效化学反应速率与单位时间内分子间的有效碰撞次数（有效碰撞频率）有关。碰撞次数（有效碰撞频率）有关。思考：思考：浓度、压强、温度、催化剂的浓度、压强、温度、催化剂的变化对有效碰撞的频率有何影响？变化对有效碰撞的频率有何影响？浓度对反应速率的影响浓度对反应速率的影响反应物浓度增大：反应物浓度增大：即即单位体积内反应物分单位体积内反应物分子总数数增大子总数数增大单位体积内活化分单位体积内活化分子数增加子数增加有效碰撞次有效碰撞次数增多数增多反应速率加快反应速率加快1 1、浓度对化学反应速率的影响。、浓度对化学反应速率的影响。原因：原因：在其他条件不变时，对某一反在其他条件不变时，对某一反应来说，活化分子百分数是一定的，即单位应来说，活化分子百分数是一定的，即单位体积内的活化分子数与反应物的浓度成正比。体积内的活化分子数与反应物的浓度成正比。所以当反应物的浓度增大时，单位体积内的所以当反应物的浓度增大时，单位体积内的分子数增多，活化分子数也相应的增多，反分子数增多，活化分子数也相应的增多，反应速率也必然增大。应速率也必然增大。规律：规律：其他条件不变时，增大反应物其他条件不变时，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。浓度，可以减小化学反应的速率。注意：注意：a、此规律只适用于气体或溶液的反、此规律只适用于气体或溶液的反应，对于纯固体或液体的反应物，一般情应，对于纯固体或液体的反应物，一般情况下其浓度是常数，因此改变它们的量不况下其浓度是常数，因此改变它们的量不会改变化学反应速率。会改变化学反应速率。b、气体或溶液浓度的改变与反应速、气体或溶液浓度的改变与反应速率的关系并不是一概如此，若随着浓度的改率的关系并不是一概如此，若随着浓度的改变，物质的本质发生了变化，那么反应速率变，物质的本质发生了变化，那么反应速率的含义也不同了。如：硫酸与铁的反应的含义也不同了。如：硫酸与铁的反应例例.对于在一个密闭容器中进行的可逆对于在一个密闭容器中进行的可逆反应：反应：C C(s)(s)+O+O2 2 =CO=CO2(g)2(g)下列说法中错误的是下列说法中错误的是()()A A将碳块粉碎成粉末可以加快化学反应将碳块粉碎成粉末可以加快化学反应速率速率B B增大氧气的量可以加快化学反应速率增大氧气的量可以加快化学反应速率C C增大增大压强可以加快化学反应速率压强可以加快化学反应速率D D增加碳的量增加碳的量可以可以加加快化学反应速率快化学反应速率D压强对反应速率的影响压强对反应速率的影响结论：增大压强，相当于结论：增大压强，相当于增大增大反应物浓度，反应物浓度，反应速率加快。反应速率加快。注意：注意：a、压强影响，只适用于讨论有气体、压强影响，只适用于讨论有气体参加的反应，当然并不一定全部是气体。参加的反应，当然并不一定全部是气体。b、压强影响反应速率，必须伴随有、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。即压强变变化并没有作用到反应的体系上。即压强变则体积变，实际是浓度的变化。若容器的体则体积变，实际是浓度的变化。若容器的体积不变，因为各气体的浓度没有变，则速率积不变，因为各气体的浓度没有变，则速率不变。不变。讨论讨论如果反应物是固体、液体或如果反应物是固体、液体或溶液时，改变压强对它们又有什么溶液时，改变压强对它们又有什么影响？影响？适用范围：适用范围：仅适用于反应体系中有气仅适用于反应体系中有气体物质的反应体物质的反应。小结：惰性气体对反应速率的影响小结：惰性气体对反应速率的影响（1 1）如果保持恒温恒容，加入惰性气体后，反应物的浓）如果保持恒温恒容，加入惰性气体后，反应物的浓度度 ，因此对反应速率，因此对反应速率 。（2 2）如果恒温恒压，加入惰性气体后，反应体系体积）如果恒温恒压，加入惰性气体后，反应体系体积 ，反应物的浓度，反应物的浓度 ，因此反应速率会，因此反应速率会 。不变不变减小增大减小例例2.反应反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)在一可变在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是其反应速率几乎无影响的是()A.增加增加C的量的量B.将容器的体积缩小一半将容器的体积缩小一半C.保持体积不变，充入保持体积不变，充入N2使体系压强增大使体系压强增大D.保持压强不变，充入保持压强不变，充入N2使容器体积变大使容器体积变大E.保持压强不变，充入保持压强不变，充入CO使容器体积变大使容器体积变大AC例例3.对于反应对于反应 N2+O22NO，在密，在密闭容器中进行，下列条件能加快反应闭容器中进行，下列条件能加快反应速率的是速率的是（）A、缩小体积使压强增大；、缩小体积使压强增大；B、体积不变充入氮气使压强增大；、体积不变充入氮气使压强增大；C、体积不变充入惰性气体；、体积不变充入惰性气体；D、使总压强不变，充入惰性气体。、使总压强不变，充入惰性气体。AB温度对反应速率的影响温度对反应速率的影响升高温度升高温度活化分子的百分比增活化分子的百分比增大大(分子运动速率加快，分子运动速率加快，碰撞频率增加碰撞频率增加)有效碰撞次数有效碰撞次数增多增多反应速率加快反应速率加快 3、温度对化学反应速率的影响。、温度对化学反应速率的影响。原因原因：(1)浓度一定时，升高温度，分子的浓度一定时，升高温度，分子的能量增加，从而增加了活化分子的数量，反能量增加，从而增加了活化分子的数量，反应速率增大。应速率增大。(2)温度升高，使分子运动的速度加温度升高，使分子运动的速度加快，单位时间内反应物分子间的碰撞次数增快，单位时间内反应物分子间的碰撞次数增加，反应速率也会相应的加快。前者是主要加，反应速率也会相应的加快。前者是主要原因。原因。规律：规律：其他条件不变时，升高温度，可其他条件不变时，升高温度，可以增大反应速率，降低温度，可以减慢反应以增大反应速率，降低温度，可以减慢反应速率。速率。注意：注意：a、温度对化学反应速率的影响对放、温度对化学反应速率的影响对放热反应和吸热反应都适用。热反应和吸热反应都适用。Ec：活化分子所具有的最低能量：活化分子所具有的最低能量Ee：所有分子的平均能量：所有分子的平均能量Ea：活化能：活化能催化剂对化学反应速率的影响催化剂对化学反应速率的影响使用催化剂使用催化剂降低活化能降低活化能催化剂对化学反应速率的影响催化剂对化学反应速率的影响使用催化剂使用催化剂降低活化能降低活化能活化分子的活化分子的百分比增大百分比增大活化分子的活化分子的数目增多数目增多有效碰撞有效碰撞次数增多次数增多化学反应化学反应速率加快速率加快4、催化剂对化学反应速率的影响。、催化剂对化学反应速率的影响。原因：原因：在其他条件不变时，使用催化在其他条件不变时，使用催化剂可以大大降低反应所需要的能量，会使更剂可以大大降低反应所需要的能量，会使更多的反应物分子成为活化分子，大大增加活多的反应物分子成为活化分子，大大增加活化分子百分数，因而使反应速率加快。化分子百分数，因而使反应速率加快。规律：规律：催化剂可以改变化学反应的催化剂可以改变化学反应的速率速率。小结：影响化学反应速率的外因 影响外因 单位体积内有效碰撞次数化学反应速率分子总数活化分子数活化分子百分数增大反应物浓度增大压强升高温度使用催化剂增加增加增加增加不变不变增加增加加快加快增加增加增加增加不变不变增加增加加快加快不变不变增加增加增加增加增加增加加快加快不变不变增加增加增加增加增加增加加快加快例例4.NO4.NO和和 COCO都是汽车尾气中的物质，它们都是汽车尾气中的物质，它们能很缓慢地反应生成能很缓慢地反应生成COCO2 2 和和 N N2 2，对此反对此反应有关的叙述中不正确的是应有关的叙述中不正确的是()()A A、降低温度能加快化学反应速率；、降低温度能加快化学反应速率；B B、使用适当催化剂可以、使用适当催化剂可以加加快化学反应快化学反应速率；速率；C C、增大一氧化氮的量可以加快化学反、增大一氧化氮的量可以加快化学反应速率；应速率；D D改变压强对化学反应速率没有影响。改变压强对化学反应速率没有影响。AD练练习习：1.用用3克克块块状状大大理理石石与与30毫毫升升3摩摩/升升盐盐酸酸反反应应制制取取CO2气气体体，若若要要增增大大反反应应速速率率，可可采采取取的的措措施施是是再再加加入入30毫毫升升3摩摩/升升盐盐酸酸 改改用用30毫毫升升6摩摩/升升盐盐酸酸 改改用用3克克粉粉末末状状大大理理石石 适当升高温度适当升高温度 A B CD 答案：B2.对对于于反反应应：2SO2O2 2SO3，当当其其他他条条件件不不变变时时，只只改改变变一一个个反反应应条条件件，将将生生成成SO3的的反反应应速速率率的的变变化化填填入入空空格格里里(填填写写“增增大大”“减小减小”“不变不变”)编编号号改变的条件改变的条件生成生成SO3的速率的速率升高温度升高温度降低温度降低温度增大增大O2的浓度的浓度V2O5作催化剂作催化剂压缩体积压缩体积增大增大减小减小增大增大增大增大增大增大3.下列关于催化剂的说法，正确的是下列关于催化剂的说法，正确的是 A催催化化剂剂能能使使不不起起反反应应的的物物质质发发生反应生反应B催催化化剂剂在在化化学学反反应应前前后后，化化学学性性质和质量都不变质和质量都不变 C催化剂能改变化学反应速率催化剂能改变化学反应速率 D任何化学反应，都需要催化剂任何化学反应，都需要催化剂答案：BC 4.4.下列说法正确的是（下列说法正确的是（）A A、一定条件下，增大反应物的量会加快化、一定条件下，增大反应物的量会加快化学反应速率。学反应速率。B B、增大压强，肯定会加快化学反应速率。、增大压强，肯定会加快化学反应速率。C C、活化分子间所发生的碰撞为有效碰撞。、活化分子间所发生的碰撞为有效碰撞。D D、能够发生有效碰撞的分子叫活化分子。、能够发生有效碰撞的分子叫活化分子。D 5.5.在在C(C(固固)+CO)+CO2 2(气气)=2CO()=2CO(气气)的的反应中。现采取下列措施：反应中。现采取下列措施：（1 1）增大压强）增大压强 ；（；（2 2）增加碳的量）增加碳的量（3 3）通入）通入COCO2 2；（；（4 4）恒容下充入）恒容下充入N N2 2；（5 5）恒压下充入）恒压下充入N N2 2 哪些措施能够使反应速率增大？为什哪些措施能够使反应速率增大？为什么？么？答案答案：（：（1 1）（）（3 3）6.对于在溶液间进行的反应，对反应速率对于在溶液间进行的反应，对反应速率影响最小的因素是（影响最小的因素是（）A、温度、温度 B、浓度、浓度 C、压强、压强 D、催化剂、催化剂7.下列条件的变化，是因为降低反应所需的下列条件的变化，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率加快的是（分数致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CD8.设设NO+CO2 NO2+CO(正反应吸热正反应吸热)反应速率为反应速率为v1；N2+3H2 2NH3 (正反正反应放热应放热)反应速率为反应速率为v2。对于前述反应，当。对于前述反应，当温度升高时，温度升高时，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再再 见见细节决定成败细节决定成败