第2课时 影响化学反应速率的因素

[目标导航] 1.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，认识其一般规律。2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。3.知道活化能的含义及其对化学反应速率的影响。4.了解通过改变外界条件改变反应速率的方法和意义。

一、有效碰撞理论 1．有效碰撞

2．活化分子与活化能

3．化学反应速率与活化分子、有效碰撞的关系

活化分子的百分数越大，单位体积内活化分子数越多，单位时间内有效碰撞的次数越多，化学反应速率越快。 议一议

1．根据图示回答E1、E2、E1－E2的含义分别是什么？

答案 E1是指该反应的活化能，E2是活化分子变成生成物分子所放出的能量，E1－E2是该反应的反应热。

2．为什么活化能越低，化学反应速率越快？

答案 活化能越低，普通分子就越容易变成活化分子，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多，反应速率加快。

3．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×” (1)活化分子间的碰撞一定能发生化学反应( )

(2)普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应( ) (3)活化分子比普通分子具有较高的能量( ) (4)化学反应的实质是原子的重新组合( )

(5)化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程( ) (6)化学反应的实质是活化分子有合适取向的有效碰撞( ) 答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)√

解析 (3)指代不明确，某种普通分子所具有的能量可能比另一种活化分子的能量高。 二、外界因素对化学反应速率的影响 1．浓度

反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增多→单位时间内有效碰撞次数增加→反应速率加快；反之，反应物浓度减小，则与之相反。(注意：浓度改变引起了活化分子浓度的改变，而活化分子百分数不变。) 2．压强

对于有气体参加的化学反应，若其他条件不变，增大压强，体积减小，反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞次数增多，反应速率加快；减小压强，反应速率减慢。压强对无气体参加的反应的反应速率无影响。 3．温度

在浓度一定时，升高温度，反应物分子的能量增加，使一部分原来能量较低的分子变成活化分子，从而增大了反应物分子中活化分子的百分数，使有效碰撞次数增多，因而使反应速率增大。此外，由于温度升高，会使分子的运动速率加快，这样单位时间里反应物分子间的碰撞次数增加，反应速率也会相应地加快。但前者是反应加快的主要原因。 4．催化剂 如图所示：

(1)催化剂能够增大化学反应速率的原因是它可使反应途径发生改变，降低反应活化能，使更多的反应物分子成为活化分子，大大增加单位体积内反应物分子中活化分子所占的百分数，从而可以成千上万倍地增大化学反应速率。

(2)对于一个化学反应，不同的催化剂，催化效果不同。实验时应选用合适的催化剂。 议一议

1．为什么固体、纯液体的“物质的量”改变而化学反应速率不改变？

答案 固体或纯液体物质的浓度可视为常数，故其反应速率只与表面积的大小和其扩散的速率有关，而与其用量多少无关。 2．对于以下三个反应。 (1)Zn和10mL0.1mol·L

－1

的盐酸

－1

(2)同样的Zn和20mL0.1mol·L(3)Zn粉和20mL0.1mol·L

－1

的盐酸

的盐酸

反应速率是否一样？为什么？

答案 不一样。(1)和(2)相等，都小于(3)的反应速率，因为对于固体来说，其浓度为常数，其反应速率与表面积大小有关；另外对化学反应速率影响的是物质的量的浓度，而不是物质的质量或反应物的总量。

3．为什么改变压强对只有固体、液体参与的反应的反应速率没有影响？

答案 压强改变对化学反应速率的影响是通过对气体浓度的改变而实现的。若反应物全部为固体、液体或溶液，由于压强变化对其浓度几乎无影响，故可认为反应速率不变。 4．温度是怎样影响放热反应、吸热反应的反应速率的？是否受反应状态的限制？

答案 温度对反应速率的影响规律，对于放热反应、吸热反应都适用。升温，速率均增大；降温，速率均减小，且不受反应物状态的限制。 5．对于可逆反应，温度是怎样影响正、逆反应速率的？

答案 升高温度，正逆反应速率均增大，但增大的程度不同，其中吸热反应速率增大程度大；降低温度，正、逆反应速率均降低，但降低的程度也不同，其中放热反应速率降低程度小。

一、外界条件对反应速率的影响 1．浓度对化学反应速率的影响

按表中实验步骤完成实验，观察实验现象，填写下表： 原理 2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O 实验 步骤 实验 现象 褪色 KMnO4酸性溶液褪色 褪色时间长 KMnO4酸性溶液褪色 较0.1mol·L1H2C2O4溶液褪色时间短 －