資源簡介

(共20張PPT)
影響化學反應速率的因素
1.理解濃度、壓強、溫度、催化劑對化學反應速率的影響。
2.能從基元反應過渡理論、基元反應碰撞理論、活化能等角度解釋外因對化學反應速率的影響。
化學工廠
安全氣囊
水果腐爛
橡膠老化
鋼鐵生銹
是否可以人為控制化學反應速率呢？
下面調控反應速率的措施或實驗中，體現(xiàn)了哪些影響反應速率的因素？
1.鈉與冷水反應劇烈，鐵與冷水不反應。
2.向爐膛內鼓風，用煤粉代替煤塊可以使爐火更旺。
4.工業(yè)合成氨需要高溫、高壓、催化劑條件。
3.在糕點包裝袋內放置除氧劑可以延長食品保質期。
反應物濃度、
反應物的接觸面積
溫度、壓強、催化劑
物質本身的性質
反應物濃度
5.實驗室制取氫氣時，常用粗鋅而不用純鋅。
形成原電池
生產(chǎn)生活問題
化學問題
內因
外因
一、濃度對化學反應速率的影響
298K時，實驗測得溶液中的反應H2O2+2HI===2H2O+I2在反應物濃度不
同時的反應速率如下表：
編號 1 2 3 4 5
c(HI)/(mol·L-1) 0.100 0.200 0.300 0.100 0.100
c(H2O2)/(mol·L-1) 0.100 0.100 0.100 0.200 0.300
v/(mol·L-1·s-1) 0.0076 0.0153 0.0227 0.0151 0.0228
1.分析表中數(shù)據(jù)，找出H2O2濃度、HI濃度與化學反應速率之間的關系，
并嘗試寫出關系表達式。
控
制
變
量
關系表達式： υ = k c(H2O2)·c(HI)
規(guī)律：在HI濃度相同時，H2O2濃度增大n 倍，反應速率就提高n 倍
規(guī)律：在H2O2濃度相同時，HI濃度增大n 倍，反應速率就提高n 倍
表2-3-3 一些化學反應的速率與參與反應物質的濃度的關系
k稱為反應速率常數(shù)
關系表達式： υ = k cm(A)·cn(B)
對于a A(g)＋b B(g) c C(g)＋d D(g)
k，m，n均為實驗測定的結果
k稱為反應速率常數(shù)，與濃度無關，但受溫度、催化劑、固體表面性質等因素的影響。
壓縮體積
壓強增大
對于氣體參與的反應，在溫度、體積一定的條件下
反應物
濃度增大
化學反應
速率改變
二、溫度對化學反應速率的影響
范托夫曾總結出一條近似規(guī)律：對于在溶液中發(fā)生的反應，溫度每升高10K，反應速率提高到原來的2~4倍。
溫度會影響反應速率常數(shù)，從而影響化學反應速率。
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？
H2+Cl· HCl+H·
對于H2+Cl2===2HCl的某一基元反應：
H
H
Cl·
有效碰撞
具有足夠的能量—活化分子
合適的碰撞角度
H2+Cl· HCl+H·
對于H2+Cl2===2HCl的某一基元反應：
Cl·
反應物
H
H
舊鍵未完全斷裂
新鍵未完全形成
過渡態(tài)
Cl
H
H
Ea=21.5kJ·mol-1
反應產(chǎn)物
Cl
H·
H
活化能(Ea)=過渡態(tài)的能量－反應物的平均能量
升溫
提供反應物分子的能量
增大反應物之間的碰撞頻率
增大反應物分子
形成過渡態(tài)的比例
提高化學
反應速率
不同的反應活化能不同，活化能是決定化學反應速率的內因。
一定溫度下，活化能越大，反應速率越小，活化能越小，反應速率越大。
三、催化劑對化學反應速率的影響
下表列出了一些反應在使用催化劑前后的活化能數(shù)據(jù)以及反應速率常數(shù)之比。請根據(jù)表中數(shù)據(jù)討論：催化劑對化學反應速率有怎樣的影響？
反應的活化能大幅度降低,反應速率常數(shù)變大,化學反應速率加快。
催化劑為何能加快化學反應速率？
催化劑改變反應歷程
降低反應活化能
加快化學反應速率
1.催化原理
催化劑通過參與反應改變反應歷程、改變反應的活化能來改變化學反應速率。
注意：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。
2.特點
(1)選擇性:只對某一反應或某類反應起催化作用。
環(huán)氧乙烷是一種廣譜滅菌劑,
廣泛應用于醫(yī)療用品滅菌。
Ag
加入Ag催化劑，降低生成環(huán)氧乙烷反應的活化能，使得該反應更容易進行，生成環(huán)氧乙烷的反應速率明顯加快，有效減少副反應的發(fā)生，從而提高生產(chǎn)效率。
(2)高效性:可以較大幅度降低反應的活化能,從而加快化學反應速率。
[思考]催化劑加入化學反應中是否永久有效？
溫度不是催化劑作用的合適溫度，雜質與催化劑作用，都會使催化劑失去活性。
1.在氣體參與的反應中，①增大反應物濃度；②升高溫度；③增大壓強(壓縮體積)；④加入催化劑，若以上四種方法均可使反應速率增大，完成下列問題：
(1)降低反應活化能的是_____(填序號，下同)。
(2)增加活化分子百分比的是______。
(3)未改變活化分子百分比，增加單位體積內分子總數(shù)的是_____。
(4)增加單位體積內活化分子數(shù)的是_________。
④
②④
①③
①②③④
2.把下列4種X溶液，分別加入4個盛有10 mL 2 mol·L－1鹽酸的燒杯中，并加水稀釋到50 mL，此時X與鹽酸緩緩地進行反應，其中反應速率最大的是
A.20 mL，3 mol·L－1 B.20 mL，2 mol·L－1
C.10 mL，4 mol·L－1 D.10 mL，2 mol·L－1
A
3.對于溶液中的反應：2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===5Fe2(SO4)3＋2MnSO4＋K2SO4＋8H2O，下列措施一定能使反應速率提高的是
A.加水
B.加入同濃度的FeSO4溶液
C.向溶液中滴加稀硫酸
D.加入少量的高錳酸鉀固體
D
4.反應N2(g)＋O2(g) 2NO(g)在一密閉容器中進行，下列條件能加快反應速率的是
A.壓縮體積使壓強增大
B.保持體積不變，充入N2使壓強增大
C.保持體積不變，充入氦氣使壓強增大
D.保持壓強不變，充入氖氣
AB

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