
(1)內因(主要因素) :參加反應物質的性質
反應物分子中的化學鍵斷裂、生成物分子中的化學鍵形成過程——舊鍵斷裂,新鍵生成——
①濃度:②壓強:③溫度:④催化劑:⑤其他因素:光、顆粒大小、溶劑等。
一、濃度對化學反應速率的影響
增大反應物或生成物的濃度,正、逆反應速率均增大,減小反應物或生成物的濃度,正、逆反應速率均減??;
在HI濃度一定時,H202濃度每增大一倍,反應速率就提高一倍;在H202濃度一定時,HI濃度每增大一倍,反應速率就提高一倍
V=kc(H2O2)c(HI)
提示:①不能直接根據(jù)化學方程式寫出反應速率與反應物濃度的關系,而必須通過實驗來測定。
②改變固體或純液體的用量及改變溶液的用量對化學反應速率均無影響。
反應速率常數(shù)1.表示單位濃度下的化學反應速率2.通常反應速率常數(shù)越大,反應進行得越 .3.與濃度無關,但受 、 、 .等因素的影響4.反應速率常數(shù)有單位。在不同的速率表達式中,反應速率常數(shù)的單位可能不同,單位不同的速率常數(shù)沒有可比性
對于有氣體參加的反應而言,改變壓強,對化學反應速率產生影響的根本原因是引起濃度改變。所以討論壓強對反應速率影響時,應先分析壓強改變,對反應體系物質的濃度產生何影響,由此再判斷出對反應速率有何影響。對于只涉及液體和固體的反應幾乎沒有影響。
思考:壓強對化學反應速率的影響怎樣?
二、溫度對化學反應速率的影響
不一樣!升高相同溫度,不同反應的反應速率加快的程度不同,其影響與活化能有關
溫度對化學反應速率有怎樣的影響?
溫度越高,反應速率常數(shù)越大,化學反應速率越快
升高相同溫度,對不同化學反應的反應速率的影響程度一樣嗎?
溫度會影響反應速率常數(shù),從而影響化學反應速率。因此,可以通過研究溫度對反應速率常數(shù)的影響來了解溫度對化學反應速率的影響 :
2、定量經驗規(guī)律(范托夫經驗規(guī)則) 通常情況下,溫度每升高10℃,化學反應速率將增大原來的2~4倍
1、定性規(guī)律:其它條件不變時,升溫加快反應速率,降溫減慢反應速率
升高溫度,無論是放熱反應或是吸熱反應(正、逆反應),速率都加快,但吸熱方向速率加快的幅度大;降低溫度,無論是放熱反應或是吸熱反應(正、逆反應),速率都減慢,但吸熱方向速率下降的幅度大);
有效碰撞理論認為,通過改變外界條件,可使單位體積內的活化分子數(shù)改變,改變有效碰撞頻率,從而使反應速率改變。
過渡態(tài)的能量與反應物的能量之差Ea,稱為基元反應的活化能?;罨苁腔瘜W反應通常需要獲得能量才能實際發(fā)生的原因。不同的基元反應活化能值不同,因此化學反應速率不同?;罨茉礁?反應越 進行,反應速率常數(shù)越 .
H ··· H···Cl
只有基元反應的活化能才是過渡態(tài)的能量與反應物的能量之差??偡磻幕罨苁峭ㄟ^各基元反應的活化能經數(shù)學處理而得到的。
K 反應速率常數(shù)A 比例常數(shù)e 自然對數(shù)的底R 摩爾氣體常量
Ea 活化能 活化能單位: J·ml-1 kJ·ml-1
當Ea>0時,升高溫度,反應速率常數(shù)增大,化學反應速率隨之增大由阿侖尼烏斯公式可知,Ea值越大,改變溫度對反應速率的影響程度就越大,這就是升高相同溫度時不同化學反應的速率增加的倍數(shù)不同的原因
交流.研討:分析教材P73表2-3-6所列出的數(shù)據(jù)信息,并根據(jù)表中數(shù)據(jù)討論:
思考1:催化劑對化學反應速率有怎樣的影響?
催化劑是能加快化學反應速率而在反應前后本身的質量和化學性質不變的物質
三、催化劑對化學反應速率的影響
使用催化劑,加快化學反應速率
催化劑同等程度的加快正、逆反應的反應速率
思考2:從圖2-3-7你能看出催化劑是如何提高化學反應速率的?
催化劑通過改變反應歷程,降低反應的活化能,來提高化學反應速率。
由于催化劑的質量及化學性質在反應前后不變,反應歷程中必定既有催化參與的反應,又包括使催化劑再生成的反應。
思考3:催化劑能改變化學反應的平衡常數(shù)嗎?
使用催化劑不能改變化學反應的平衡常數(shù),不能改變平衡轉化率,但可以縮短達到化學平衡的時間
思考4:從乙烯與氧氣的兩個反應中,你發(fā)現(xiàn)催化劑具有什么特?
思考5:催化劑對化學反應速率的影響跟其它因素相比程度如何?為什么?
催化劑對化學反應的影響更明顯。使用催化劑可以使活化能降低幾萬焦耳,而濃度增大幾萬倍,溫度升高幾萬度,都是不可能的。因此催化劑是加速化學反應速率的最有效途徑。催化劑具有高效性
小結:運用有效碰撞理論解釋外界條件改變對化學反應速率的影響
反應物的化學性質越活潑,ν 越快
增大反應物的濃度,ν 增大
一般使用催化劑,ν 增大
增大固體反應物的表面積,ν 增大
1.對于在密閉容器中進行的反應:N2+O2 2NO,下列條件中不能加快該反應速率的是( )A.縮小體積 B.體積增大到原來的2倍C.充入更多的NO D.升高溫度
2.將一定濃度的鹽酸倒入碳酸鈣中,若作如下改變,其中能使最初的化學反應速率增大的是( )A.鹽酸的濃度和用量都不變,增加碳酸鈣的量B.鹽酸和碳酸鈣不變,增大壓強一倍 C.加入CaCl2溶液 D. 將CaCO3用CaCO3粉末代替
3.某密閉容器中發(fā)生如下反應:X(g)+3Y(g) 2Z(g);ΔH<0下圖表示該反應的速率(v)隨時間(t)變化的關系,t2、t3、t5時刻外界條件有所改變,但都沒有改變各物質的初始加入量。下列說法中正確的是( )A.t2時加入了催化劑 B.t3時降低了溫度C.t5時增大了壓強 D.t4~t5時間內轉化率最低
4.反應2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0已達到平衡,在其他條件不變時,下列操作與圖像不符的是(O~t1:v正=v逆;t1時改變條件,t2時重新建立平衡)( )
A.增加氧氣的濃度 B.增大壓強(減小反應器的體積)
C.升高溫度 D.加入催化劑
5.在容積固定的密閉容器中存在反應:A(g)+3B(g) 2C(g) ΔH
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