PAGEPAGE8影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素[課標(biāo)要求]1．理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，相識其一般規(guī)律。2．了解催化劑在生產(chǎn)、生活和科學(xué)探討領(lǐng)域中的重大作用。3．了解通過變更外界條件改變更學(xué)反應(yīng)速率的方法和意義。eq\a\vs4\al(有效碰撞理論)1．有效碰撞2．活化能和活化分子(1)活化分子：能夠發(fā)生有效碰撞的分子。(2)活化能：活化分子所多出的那部分能量(或一般分子轉(zhuǎn)化成活化分子所須要的能量)。3．反應(yīng)物、生成物的能量與活化能的關(guān)系[特殊提示]反應(yīng)的活化能越低，活化分子百分數(shù)越大，反應(yīng)速率越快。1．下列說法正確的是()①活化分子間的碰撞肯定能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)②一般分子間的碰撞有時也能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)③活化分子比一般分子具有較高的能量④化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是原子的重新組合⑤化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成過程⑥化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是活化分子有合適取向的有效碰撞A．①③④⑤ B．②③⑥C．④⑤⑥ D．②④⑤解析：選C化學(xué)反應(yīng)的分解過程為eq\x(一般分子)eq\o(→,\s\up7(活化能),\s\do5())eq\x(活化分子)eq\o(→,\s\up7(合理取向),\s\do5(合適力度))eq\x(有效碰撞)→eq\x(化學(xué)反應(yīng))①錯誤，因為活化分子發(fā)生有合適取向、且力度合適的碰撞時，才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；②錯誤，因為一般分子間的碰撞并非有效碰撞，因而不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；③指代不明確，即某種一般分子所具有的能量可能比另一種活化分子的能量高，因而是錯誤的。2．人們把能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫做活化分子，同時把活化分子比一般反應(yīng)物分子所多出的那部分能量稱作活化能。某反應(yīng)過程如下圖所示。則該反應(yīng)的活化能為________，反應(yīng)為________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)，ΔH＝________kJ·mol－1。解析：E2＞E1，說明反應(yīng)放熱，ΔH＝(E1－E2)kJ·mol－1。答案：E1放熱E1－E2eq\a\vs4\al(濃度和壓強對化學(xué)反應(yīng)速率的影響)1．影響化學(xué)反應(yīng)速率的內(nèi)因——反應(yīng)物的性質(zhì)影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)物本身的性質(zhì)。例如金屬鈉與冷水猛烈反應(yīng)，而鎂和沸水僅能微弱反應(yīng)。2．濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響(1)規(guī)律：當(dāng)其他條件不變時，增大反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率增大；反之，反應(yīng)速率減小。(2)說明：3．壓強對化學(xué)反應(yīng)速率的影響(1)規(guī)律：對于有氣體參與的化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)其他條件不變時，增大壓強，反應(yīng)速率加快；反之，反應(yīng)速率減慢。(2)說明：eq\a\vs4\al(壓強增大)→eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(氣體體積減小,↓,反應(yīng)物濃度增大))→eq\a\vs4\al(反應(yīng)速率加快)圖示如下：[特殊提示]壓強對化學(xué)反應(yīng)速率影響的實質(zhì)是通過變更氣體的濃度來實現(xiàn)的，若增大壓強后，氣體的濃度不發(fā)生變更，則反應(yīng)速率不變。1．濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響在溫度不變的狀況下，0.01mol·L－1KMnO4溶液與不同濃度的H2C2O4(草酸)溶液反應(yīng)。試驗原理2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O試驗操作[問題思索](1)上述試驗的試驗現(xiàn)象是什么？由此試驗現(xiàn)象得出的試驗結(jié)論是什么？提示：兩試管中KMnO4溶液褪色，但滴加0.2mol·L－1草酸溶液的試管褪色所用的時間短。由此試驗得出的結(jié)論是H2C2O4的濃度越大，KMnO4溶液褪色的時間越短，反應(yīng)速率越快；反之，H2C2O4的濃度越小，反應(yīng)速率越慢。(2)用有效碰撞理論說明為什么增大反應(yīng)物的濃度能影響化學(xué)反應(yīng)速率？提示：增大反應(yīng)物的濃度，即增大了單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目，有效碰撞次數(shù)增多，反應(yīng)速率加快。2．壓強對化學(xué)反應(yīng)速率的影響在一密閉容器中充入1molH2和1molI2，壓強為p(Pa)，并在肯定溫度下使其發(fā)生反應(yīng)：H2(g)＋I2(g)2HI(g)。該密閉容器有一個可移動的活塞(如右圖)。[問題思索](1)向下壓縮活塞，使容器的壓強增大，反應(yīng)速率如何變更？提示：壓縮體積，增大壓強，反應(yīng)物的濃度增大，反應(yīng)速率加快。(2)保持容器的容積不變，向其中充入氦氣(He)，反應(yīng)速率如何變更？提示：充入氦氣，盡管壓強增大，但反應(yīng)物的濃度不變，反應(yīng)速率不變。(3)保持容器內(nèi)氣體壓強不變，向其中充入氦氣(He)，反應(yīng)速率如何變更？提示：充入氦氣，盡管壓強不變，但容器的體積增大，反應(yīng)物的濃度減小，反應(yīng)速率減慢。1．濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響(1)當(dāng)其他條件不變時，增大反應(yīng)物的濃度，可以加快化學(xué)反應(yīng)速率；減小反應(yīng)物的濃度，可以減慢化學(xué)反應(yīng)速率。(2)此規(guī)律只適用于氣體或溶液的反應(yīng)，對于純固體或純液體的反應(yīng)物，一般狀況下其濃度是常數(shù)，變更它們的量不會改變更學(xué)反應(yīng)速率。但固體反應(yīng)物表面積越大，反應(yīng)速率越大。2．壓強對化學(xué)反應(yīng)速率的影響(1)壓強對固體或液體(溶液)間的反應(yīng)無影響。(2)壓強的變更實質(zhì)是變更反應(yīng)物的濃度，推斷時看反應(yīng)物的濃度是否發(fā)生變更。只有濃度變更了反應(yīng)速率才變更，不能簡潔機械地運用結(jié)論。(3)對于氣體反應(yīng)有以下幾種狀況：①恒溫時：增大壓強→體積減小→濃度增大→反應(yīng)速率增大。②恒容時：a.充入氣體反應(yīng)物→反應(yīng)物濃度增大→總壓增大→反應(yīng)速率增大；b．充入“無關(guān)氣體”(如He、Ne、Ar或不參與反應(yīng)的N2等)→引起總壓增大，但各反應(yīng)物的濃度不變→反應(yīng)速率不變。③恒壓時：充入“無關(guān)氣體”(如He、Ne、Ar或不參與反應(yīng)的N2等)→引起體積增大→各反應(yīng)物濃度減小→反應(yīng)速率減慢。1．10mL1mol·L－1鹽酸與一小塊大理石的化學(xué)反應(yīng)：CaCO3＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2O，下列措施能使化學(xué)反應(yīng)速率提高的是()A．加入肯定量的CaCl2B．加入5mL1.5mol·L－1鹽酸C．加入15mL0.5mol·L－1鹽酸D．加入5mLH2O解析：選BCaCl2是反應(yīng)中的生成物，其濃度增大，不能增大反應(yīng)速率；加入1.5mol·L－1的鹽酸可使1mol·L－1的鹽酸濃度增大，加快化學(xué)反應(yīng)速率；加入0.5mol·L－1的鹽酸可使1mol·L－1的鹽酸濃度減小，減慢化學(xué)反應(yīng)速率；加水相當(dāng)于稀釋，使鹽酸的濃度減小，從而使反應(yīng)速率減慢。2．下列反應(yīng)中，當(dāng)其他條件不變時，增大壓強，化學(xué)反應(yīng)速率加快的是()①N2＋O22NO②Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑③2NH3N2＋3H2④2SO2＋O22SO3A．只有④ B．①②③C．①②④ D．①③④解析：選D壓強對化學(xué)反應(yīng)速率的影響適用于有氣體參與的反應(yīng)。反應(yīng)②中反應(yīng)物無氣體，故增大壓強，對其化學(xué)反應(yīng)速率無影響。3．對于反應(yīng)：N2＋O22NO，在密閉容器中進行，下列條件能加快反應(yīng)速率的是()①縮小體積使壓強增大②體積不變充入N2使壓強增大③體積不變充入He使氣體壓強增大④使總壓強不變，充入HeA．①② B．②③C．③④ D．①④解析：選A壓強變更，若濃度變更，則速率變更，壓強雖變，若濃度不變，則速率不變。①氣體的量不變，僅縮小體積，氣體的濃度增大，反應(yīng)速率增大；②容積不變，充入N2，使反應(yīng)物N2的濃度增大，速率增大；③容積不變，充入He，雖然反應(yīng)容器內(nèi)壓強增大，但反應(yīng)物N2、NO的濃度并沒有變更，因此不影響反應(yīng)速率；④壓強不變，充入He，反應(yīng)容器體積增大，壓強不變但N2、O2、NO的濃度減小，反應(yīng)速率減慢。eq\a\vs4\al(溫度和催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響)1．溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響(1)規(guī)律：當(dāng)其他條件不變時，上升溫度，反應(yīng)速率增大；反之反應(yīng)速率減小。(2)說明：[特殊提示]正反應(yīng)不論是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，上升溫度，反應(yīng)速率都要增大。2．催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響(1)規(guī)律：當(dāng)其他條件不變時，運用合適的催化劑，反應(yīng)速率增大。(2)說明：催化劑eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(變更反應(yīng)的路徑，降低反應(yīng)所需,活化能,↓,提高活化分子百分數(shù)→有效碰,撞幾率提高))eq\a\vs4\al(反應(yīng)速率增大)3．其他因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響如光輻射、放射線輻射、超聲波、電弧、強磁場、高速研磨、增大反應(yīng)物接觸面積等，均會對化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響。1．溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響試驗原理Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋H2O＋S↓試驗操作試驗溫度熱水冷水[問題思索](1)上述試驗的試驗現(xiàn)象是什么？由此試驗現(xiàn)象得出的試驗結(jié)論是什么？提示：放在熱水中的試管中先出現(xiàn)黃色渾濁，放在冷水中的試管后出現(xiàn)黃色渾濁。由此試驗得出的結(jié)論是：溫度越高，出現(xiàn)黃色渾濁的時間越短，反應(yīng)速率越快；反之，溫度越低，反應(yīng)速率越慢。(2)用有效碰撞理論說明為什么上升溫度就可以影響化學(xué)反應(yīng)速率？提示：上升溫度，使更多的分子轉(zhuǎn)化為活化分子，增大了活化分子的百分數(shù)，有效碰撞的次數(shù)增多，反應(yīng)速率加快。2．催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響試驗原理2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2),\s\do5())2H2O＋O2↑試驗操作[問題思索](1)上述試驗的試驗現(xiàn)象是什么？由此試驗現(xiàn)象得出的試驗結(jié)論是什么？提示：未加MnO2時，帶余燼的木條不復(fù)燃；加入MnO2后，錐形瓶內(nèi)馬上產(chǎn)生氣泡，帶余燼的木條復(fù)燃。由此試驗得出的結(jié)論是：運用合適的催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率。(2)用有效碰撞理論說明為什么運用合適的催化劑能影響化學(xué)反應(yīng)速率？提示：運用合適的催化劑，能降低反應(yīng)的活化能，使更多的分子變成活化分子，從而增大了活化分子的百分數(shù)，有效碰撞次數(shù)增多，反應(yīng)速率加快。1．溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響(1)溫度對反應(yīng)速率的影響規(guī)律，對吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)都適用，且不受反應(yīng)物狀態(tài)的限制。上升溫度時，化學(xué)反應(yīng)速率增大；降低溫度時，化學(xué)反應(yīng)速率減小(2)對可逆反應(yīng)來說，上升溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大，只是增大的程度不同；同理，降低溫度，正、逆反應(yīng)速率均減小，只是減小的程度不同。2．催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響催化劑能成千成萬倍地增大反應(yīng)速率，但可逆反應(yīng)的v(正)、v(逆)同時、同倍地增大，它能縮短可逆反應(yīng)達到化學(xué)平衡的時間，但它不會改變更學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱和平衡狀態(tài)。1．硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2＋S↓＋H2O，下列各組試驗中最先出現(xiàn)渾濁的是()試驗反應(yīng)溫度/℃Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/(mol·L－1)V/mLc/(mol·L－1)V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210解析：選D多個外界條件不同時，要對比找出其他相同條件，然后比較。影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素許多，本題從濃度和溫度兩個因素考查，結(jié)合選項知混合液體都為20mL，依據(jù)濃度越大、溫度越高，反應(yīng)速率越快，可以推知D選項正確。2．向四個容積相同的密閉容器中分別充入肯定量的SO2和O2，起先反應(yīng)時，按正反應(yīng)速率由快到慢的依次排列正確的是()甲：在500℃時，10molSO2和5molO2反應(yīng)乙：在500℃時，用V2O5作催化劑，10molSO2和5molO2反應(yīng)丙：在450℃時，8molSO2和5molO2反應(yīng)?。涸?00℃時，8molSO2和5molO2反應(yīng)A．甲、乙、丙、丁 B．乙、甲、丙、丁C．乙、甲、丁、丙 D．丁、丙、乙、甲解析：選C丙中溫度最低，反應(yīng)物的量比甲、乙的少，沒有運用催化劑，反應(yīng)最慢。甲、乙、丁的溫度相同，丁中反應(yīng)物的量少，沒有運用催化劑，故丁的反應(yīng)速率比甲、乙慢。甲、乙的溫度和反應(yīng)