5、影响化学反应速率的因素

第二章化学反应速率和化学平衡

第二节影响化学反应速率的因素

考点一：化学反应速率的影响因素

（1）有效碰撞：能够发生化学反应的碰撞。

（2）能够发生有效碰撞的分子，必须具备：

①必须是活化分子；

②碰撞有合适的取向。

有效碰撞是发生化学反应的充分条件。

（3）活化分子：能够发生有效碰撞的分子。但活化分子的每一次碰撞，不一定都是有效碰撞，即发生化学反应。

（4）活化能：活化分子高出反应物分子平均能量的部分。

E1表示活化能；E2表示活化分子变成生成物分子放出的能量；

E2－E1表示反应热。

（一）浓度对化学反应速率的影响：

（1）影响规律：

其他条件不变：增大反应物浓度，反应速率增大

减小反应物浓度，反应速率减小

（2）理论解释：增大反应物浓度→单位体积内活化分子数增多（活化分子百分数不变）→有效碰撞几率增大→化学反应速率增加

（3）注意事项：

①浓度对化学反应速率的影响，只适用于气体反应和溶液中的反应。

②对于固体和纯液体，其浓度是常数，因此，改变它们的量一般不会改变化学反应

速率。

③固体反应物的颗粒大小会影响反应速率。

④随着化学反应的进行，反应物的浓度会逐渐减小，其他条件不变时，反应速率也

会减小。

例1：100mL 6 mol / L H2SO4跟过量锌粉反应，在一定温度下，为了减缓反应进行的速率，但又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量的（）

A．碳酸钠（固体） B.水 C.硫酸钾溶液 D.硫酸铵（固体）

【思考】Fe和稀硫酸反应制取氢气，为加快反应速率，改用浓硫酸，是否可行？

Cu和稀硝酸反应制取NO, 为加快反应速率，改用浓硝酸，是否可行？

次氯酸钙与盐酸反应，制取次氯酸，为加快反应速率，改用浓盐酸，是否可行？

例2：把下列四种x溶液，分别加入四个盛有10mL 2mol·L-1盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，此时x和盐酸缓慢进行反应。其中反应速率最大的是（）

A．20ml 3mol·L-1的x溶液B．20ml 2mol·L-1的x溶液

C．10ml 4mol·L-1的x溶液D．10mL 2mol·L-1的x溶液

（二）温度对化学反应速率的影响

（1）影响规律

其他条件不变：升高温度，反应速率增大

降低温度，反应速率减小

（2）理论解释

在其他条件不变时，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→活化分子百分数增加→有效碰撞几率增加→化学反应速率增大

（3）注意事项

①实验测得，其他条件不变，温度每升高10℃，化学反应速率通常增大到原来的2-4倍。

②一般地，温度对化学反应速率的影响比浓度、压强对化学反应速率影响要大，也更易控制。

③升高温度，正、逆反应速率均增大，但增大程度不同，降低温度，正、逆反应速率均减小，但减小程度不同。

例1：设C＋CO

2CO ΔH>0，反应速率为v1；N2＋3H22NH3ΔH> 0，反应速率

为v2，对于上述反应，当温度升高时，v1和v2的变化情况为（）

A．v1增大，v2减小B．v1减小，v2增大C．同时增大D．同时减小

例2：把除去氧化膜的镁条投入到盛有稀盐酸的试管中，产生氢气的速率变化情况如图

1-2所示。

图中t1～t2速率变化的主要原因是_，t2～t3速率变化的主要原因是。（三）催化剂对化学反应速率的影响

（1）影响规律：

使用合适的催化剂，可增大化学反应速率

（2）理论解释：

使用催化剂→降低反应所需活化能→更多反应物分子成为活化分子→增加活化分子百分数→有效碰撞几率增大→化学反应速率增大

（3）注意事项：

①催化剂是通过改变反应的路径，使发生反应所需的活化能降低，从而增大体系中活化分子百分数。

②使用催化剂同等程度增加正、逆反应化学反应速率。

③催化剂只有在一定温度下才能最大限度地发挥其催化作用。

（四）压强对化学反应速率的影响

（1）对于没有气体参加的反应来说，由于改变压强时，反应物的浓度变化很少中，可忽略不计，因此对化学反应速率无影响。

（2）对于有气体参加的反应来说，有以下几种情况：

①恒温时，压缩体积→压强增大→反应物浓度增大→反应速率增加

②恒温时，对于恒容密闭容器：

a、充入气体反应物→气体反应物浓度增大（压强也增大）→反应速率增大

b、充入“惰性”气体→总压强增大→反应物的浓度不变→反应速率不变

③恒温恒压时：充入“惰性”气体→压强不变→体积增大→气体反应物浓度

减小→反应速率减小

总结：压强改变：若反应物浓度改变，则反应速率改变

若反应物浓度不变，则反应速率不变

典型例题：

例1：（多选）反应C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是() A．增加C的量

B．将容器的体积缩小一半

C．保持体积不变，充入N2使体系压强增大

D．保持压强不变，充入N2使容器体积变大

例2：(多选)对于反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)，在密闭容器中进行，下列哪些条件能加快该

反应的速率()

A．缩小体积使压强增大B．体积不变充入N2使压强增大

C．体积不变充入He气使压强增大D．压强不变充入N2使体积增大

（五）其他因素

光辐射、放射线照射、超声波、电弧、强磁场、高速研磨等。

典型例题：

例1：下列因素不能使反应“Fe+2HCl=FeCl2+H2↑”速率加快的是( )

A.加热

B.将铁片改为铁粉

C.通入HCl气体

D.少许CuSO4粉末

E.将稀盐酸改为浓硫酸

例2：等质量的两份锌粉a和b，分别加入过量的稀硫酸中，a中同时加入少量CuSO4，下列图中表示其产生H2总体积(V)与时间(t)的关系正确的是( )