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第二章化学反应速率和化学平衡 第一节化学反应速率
2.1.2 影响化学反应速率的因素
学习目标
1、掌握影响化学反应速率的主要因素
2、理 解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率的 影响。
3.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用，培养科学 态度与社会责任。
1、在通常情况下，Na 与水的反应和Mg 与水的反应哪个剧烈(反应 速率快) 为什么
Na与水反应更剧烈，因为钠比镁更活泼
2、将等物质的量的碳酸钠放入等体积等浓度的盐酸和醋酸中，产生 CO 的速率哪个较快 为什么
与盐酸反应产生CO 的速率更快，因为等体积等浓度的盐酸电离出的氢离子比 醋酸多
3、石油的形成要多少年 炸药的爆炸呢
石油的形成需要几干年甚至更久，而炸药的爆炸只需要几微秒至几十微秒
4、以上说明化学反应速率的决定因素是什么
结 论 ：决定化学反应速率的因素是参加反应的物质本身的 化学性质(即反应物的组成、结构和性质等因素)。
思考
不同的化学反应，具有不同的反应速率，因此，参加反应的物 质的本身性质(组成、结构和性质)是决定化学反应速率的最主要 因素。如：形状大小相同的铁、铝分别与等浓度的盐酸反应生 成氢气的速率：铁小于铝
一.影响化学反应速率的主要因素(内因)
选项 反应物 反应物浓度
反应温度
A H 和 F 均为0.02mol ·L-1
5℃
B H 和 B r 均为1mol ·L-1
200℃
C H 和 C l 均为1mol ·L-1
100℃
D H 和 N 均为4mol ·L-1
300℃
练一练
1、下列各组化学反应，反应速率最快的是( A
自变量(如浓
度、温度等)
结论
因变量(如反
应速率)
方法引导 —变量控制法
探究化学反应速率的影响因素，关键是控制好变量，其大致步骤：
确定研 不确定
究对象
(化学反应)
确定因变量 (反应速率) 的观测指标
改变单 一变量
实验过 程 取两支大小相同的试管，分别加入5 mL 0.1mol/L Na S O 溶液，向其中一支试管(左图)加 入5 mL 0.1mol/L H SO 溶液，另一支试管(右图)加入5 mL 0.5mol/L H SO 溶液，振荡。 观察、比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢 实验装 置 0.1 mol ·L- H S0.5mL 0.1 mol ·L Na,S 0,5mL
0.5 mol ·L
H S0.5mL
0.1 mol ·L
Na S O 5mL
化学方 程式 实验现 象 两支试管中的溶液均变 ,滴加 mol · L- H SO 溶液的试管先变浑浊 实验结 论
二.影响化学反应速率的外界因素(外因
1、浓度对化学反应速率的影响
S O 2-+2H+=SO T+Sl+H O
以硫代硫酸钠与硫酸的反应为例
影响规律①:在其他条件不变时，增大反应物浓度，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。
1 、浓度对化学反应速率的影响
【几点注意】
①浓度对化学反应速率的影响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②固体物质的反应速率与接触面积 有关，颗粒越细，表面积越大，反应速率就越快。块状固体可以 通过研细来增大表面积，从而加快化学反应速率③对于离子反应， 只有实际参加反应的各离子浓度发生变化，才会引起化学反应速 率的改变④随着化学反应的进行，反应物的浓度会逐渐减小，因 此一般反应速率也会逐渐减小
练一练
2、一定条件下，在CaCO (块状)+2HCl=CaCl +H O+CO
反应中，为了加快反应的速率，下列那些方法可行( AD )
A、增加HCl的浓度
B、加水
C、增加同浓度盐酸的量
D、改 加CaCO 粉末
实验过 程 取两支大小相同的试管，各加入5 mL 0.1mol/L Na S O 溶液和5mL 0.1mol/L H SO 溶液 ,分别放入盛有热水和冷水的两个烧杯中。观察、比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢 实验装 置 5mL0.1 mol ·L- N a S O 溶 液 和5 mL0.1 mol ·L- H SO 溶液
5mL0.1 mol ·L-
N a S O 溶 液
和5 mL0.1 mol ·L- S04溶液
化学方 程式 Na S O +H SO =Na SO +Sl+SO T+H O 实验温 度 热水
冷水
出现黄 色浑浊 的时间 短
长
实验结 论
2、温度对化学反应速率的影响
以硫代硫酸钠与硫酸的反应为例
影响规律②:当其他条件不变时，升高温度，可以增大化 学反应速率；降低温度，可以减小化学反应速率
2、温 度对化学反应速率的影响
【几点注意】
①温度对反应速率的影响不受反应物聚集状态的限制，不论是吸 热反应还是放热反应，升高温度都能增大化学反应速率，故不能 认为升高温度只会增大吸热反应的反应速率，如：木炭燃烧是放 热反应，温度越高，燃烧越快
②实验测定，温度每升高10℃,化学反应速率通常增大到原来2 ~4倍
练一练
3、设 NO+CO ÷2CO (正反应吸热)反应速率为v ;N +3H ÷2NH ( 正 反应放热)反应速率为v 。对于前述反应，当温度升高时，v 和v 变化 情况为( A
A、同时增大 B、 同时减小
C、v 减少，v 增大 D、v 增大，v 减小
对于气体来说，在一定温度下，一定质量的气体所占的体积与压 强成反比
由图可知：其他条件不变时，增大 压强，气体体积缩小，浓度增大
3、压 强对化学反应速率的影响
气体模型的理解
影响规律③:对于气体反应，当其他条件不变时，增大压 强，气体体积缩小 ，浓度增大，化学反应速率加快；减小 压强，气体体积增大，浓度减小，化学反应速率减慢
2、压 强对化学反应速率的影响
【几点注意】
①压强对化学反应速率的影响只适用有气体参加的反应；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 ,因此对只有固体或液体参加的反应，压强的变化对于反应速率 的影响可以忽略不计。
② 压强对于反应速率的影响是通过对浓度的影响实现的，P 增大 →c浓度成比例增大，P减小→c浓度成比例减小
练一练
4、在 N +3H ÷2NH 中，当其他外界条件不变时： I、减小体系压强，该反应的速率怎么变
Ⅱ、在反应中保持体系容积不变，充入N , 反应的速率怎么变 Ⅲ、在反应中保持体系容积不变，充入He, 反应的速率怎么变 IV、在反应中保持体系压强不变，充入He, 反应的速率怎么变
压强影响反应速率，必须伴随体积的改变即浓度的变化。若 容器的体积不变，各气体的浓度不变，则速率不变。
③对于气体有下列几种情况：
1、恒温时：增大压强→体积减少→C增大→反应速率增大
2、恒容时：
A、充入气体反应物→反应物浓度增大→总压增大→反应
速率增大；
B、冲入“无关气体”(如He、N, 等)→ 引起总压增大， 但各反应物的分压不变，各物质的浓度不变→反应速率不
变
3、恒压时：冲入“无关气体”(如He等)→ 引起体积增大， →各反应物浓度减少→反应速率减慢。
练一练
5、对于反应N +O =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( DE )
A、缩小体积使压强增大
B、体积不变充入N 使压强增大
C、体积不变充入O 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
以双氧水的催化分解为例
实验过 程 取两支大小相同的试管，分别加入2 mL 5%H O 溶液，向其中一支 试管(右图)滴加2滴1 mol/L FeCl 溶液。观察、比较两支试管中气泡 出现的快慢 实验装 置 H O 溶液
FeCl
溶液
H O
溶液
化学方 程式 2H O2= 2H O+O ↑ 实验现 象 无明显现象
产生大量气泡
解释 H O 分解缓慢
加入FeCl ,H O 分解速率迅速
实验结 论 催化剂能加快化学反应速率
4、催化剂对化学反应速率的影响
影响规律③:当其他条件不变时，使用催化剂，化学反应 速率增大
4、催化剂对化学反应速率的影响
催化剂：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变
正催化剂 加快化学反应速率
催
化
剂
负催化剂 减慢化学反应速率
【几点注意】
①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。
②没特别指明一般指正催化剂
③催化剂只能催化可能发生的反应，对不发生的反应无作用
④催化剂一定的具有选择性
⑤催化剂中毒：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(催化能力降低)。
练一练
6、下列说法正确的是( C )A.催化剂能使不发生反应的物质发生 反应B. 在化学反应前后，催化剂的化学性质不变，质量改变C. 催 化剂能改变化学反应速率D. 电解水时，往水中加入少量N aOH,
可使电解速率明显加快，所以NaOH 是这个反应的催化剂
(1)固体表面积：固体颗粒越小，其单位质量的表面积越大，与其 他反应物的接触面积越大，化学反应速率越大。(2) 反应物状态： 一般来说，配成溶液或反应物是气体，都能增大反应物之间的接 触面积，有利于增大反应速率。 (3) 形成原电池：可以增大氧化还 原反应的反应速率。(4)其它方法：光辐照、放射线辐照、超声波、 电弧、强磁场、高速研磨，均是行之有效的改变化学反应速率的 方法(块状)
5、其他因素对化学反应速率的影响
练一练
7、在密闭容器里，通入x mol H 和y molI (g),改变下列条 件，反应速率将如何改变 H (g)+I (g)÷2HI(g)
(1)升高温度 加快 ;
(2)加入催化剂 加快 ;
(3)充入更多的H 加快；
(4)扩大容器的体积减慢；
(5)容器容积不变，通入氖气不变。
AB段：Zn与盐酸的反应是放热反应，使溶液 的温度升高，化学反应速率逐渐增大
BC段：随着反应的进行，盐酸的浓度逐渐减 小，化学反应速率逐渐减小
三 . 化学反应速率图像
1、全程速率—时间图(v-t图像
(1)Zn与足量盐酸的反应，反应速率随时间的变化如图所示。
(2)H C O 溶液中加入酸性KMnO 溶液，随着反应的进行，反应速 率随时间的变化如图所示
2KMnO +5H C O +3H SO =K SO +2MnSO +10CO 个+8H O
AB 段：反应产生的Mn + 对该反应起催化作用， 化学反应速率逐渐增大
BC 段：随着反应的进行，反应物的浓度逐渐 减小，化学反应速率逐渐减小
0
其他条件一定，反应速率随着温度的升高而增大 其他条件一定，反应速率随着温度的降低而减小
T
0
2、速率—温度图(v-T 图像)
其他条件一定，增大气态反应物的压强(缩小容 器的容积),反应速率随着压强的增大而增大； 其他条件一定，减小气态反应物的压强(增大容 器的容积),反应速率随着压强的减小而减小
3、速率—压强图(v-P 图像)

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