化学反应速率的影响因素讲义

第二章化学反应速率与化学平衡

第二节影响化学反应速率的因素

知识点一、有效碰撞理论

1．有效碰撞

2．活化分子与活化能

活

化分子

能够发生有效碰

撞的分子

活化分子能量高，碰撞时，破坏分子内部原子之间的“结

合力”，重新组合成生成物分子

活

化能

活化分子比普通

分子高出的能量

①活化能越小，普通分

子就越容易变成活化分

子．即普通分子＋活化能

活化分子．

②只表示一般分子成为

活化分子的难易程度，但对

这个化学反应前后的能量变

化并不产生任何影响，即对

反应热数值没影响

E1指反应的活化能，E2-

E1是反应热。

活化分子的百分数越大，单位体积内___________越多，单位时间内___________

越多，化学反应速率___________。活化分子数有效碰撞的次数越快

知识点二、影响化学反应速率的因素

1、主要影响因素：内因——物质本身的性质

2、次要影响因素：外因

(1)浓度

①影响规律：其他条件不变时⎩⎪⎨⎪

⎧

增大反应物浓度，反应速率 减小反应物浓度，反应速率 增大 减小

②微观解释：其他条件不变时，增大反应物浓度→单位体积内活化分子数增多→有效碰撞

几率增加→化学反应速率增大。

反之，减小反应物浓度，化学反应速率减小。

③注意事项：

对化学反应速率的影响因素是指物质的量浓度，而不是指物质的量或反应物的总量。 对于纯液体或固体物质，可认为其浓度为“常数”，它们的量的改变不会影响化学反应速率。

但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，反应速率越大。

例1、把下列四种X 溶液分别加入四个盛有10 mL 2 mol/L 盐酸的烧杯中，均加水稀释到50 mL.此时，X 和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是 ( )

A ．10℃ 20 mL 3 mol/L 的X 溶液

B ．20℃ 30 mL 2 mol/L 的X 溶液

C ．10℃ 10 mL 4 mol/L 的X 溶液

D ．10℃ 10 mL 2 mol/L 的X 溶液

[解析] 分析本题，在其他条件不变的情况下，比较速率大小，先比较浓度的大小．此时，浓度必须是混合后的浓度，由于混合后各烧杯中盐酸浓度相等，所以只要求出X 的浓度是最大者反应最快，然后比较温度的高低．

A 项中，c (X)＝20×3

50 mol/L ＝1.2 mol/L ； B 项中，c (X)＝30×2

50 mol/L ＝1.2 mol/L ； C 项中，c (X)＝10×4

50 mol/L ＝0.8 mol/L ；

D 项中，c (X)＝10×2

50 mol/L ＝0.4 mol/L.

由此可见，混合后A 、B 选项中X 的浓度最大，但是二者温度不同．A 项中为10℃，B 项中为20℃，故选项B 中反应速率最大．

[答案] B

例2、已知反应CaCO 3＋2HCl===CaCl 2＋H 2O ＋CO 2↑，下列措施中可使生成CO 2的速率加快的是(不考虑CaCO 3与HCl 接触面积改变的影响) ( )

A ．加大CaCO 3的量

B ．加大盐酸的浓度

C ．加大盐酸的量

D ．减小CaCl 2的浓度

解析：加大反应物的量不影响化学反应速率，改变浓度才影响化学反应速率，由于给定的反应是不可逆反应，因此，此化学反应的速率和生成物的浓度无关．

答案： B

(2)压强：针对气体

影响规律：在相同温度下， 压强改变―→⎩⎪⎨⎪

⎧

物质浓度改变―→反应速率改变物质浓度不变―→反应速率不变

常见几种情况： ①恒温不恒容时：

增大压强−−−−→−引起体积缩小−−−−→−引起物质浓度增大−−−−→−引起反应速率增大。

②恒温恒容时：

充入反应气体−−−−→−引起该物质浓度增大−−−−→−引起该反应速率迅速增大。

充入“无关气体”(如He 、Ne 、Ar 等不参与本反应也不干扰本反应的气体) −−−−→−引起 −−−−→−引起反应速率不变。

③恒温恒压时：

充入“无关气体” −−−−→−引起体积增大−−−−→−引起反应混合物各组分的浓度减小−−−−→−引起反

应速率减小。

例2 反应C(s)＋H 2O(g)CO(g)＋H 2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列

条件的改变使其反应速率增大的是

( )

A ．增加C(s)的量

B ．将容器的体积缩小一半

C ．保持体积不变，充入N 2使体系压强增大

D ．保持压强不变，充入N 2使容器体积变大

[解析] A 项，C 为固体，增加其用量，不影响反应速率；B 项，加压能使反应速率增大；C 项，保持体积不变，充入N 2后各反应物的浓度不变，不影响反应速率；D 项，保持压强不变充入N 2，容器体积增大，反应物浓度减小，使反应速率减小。

[答案] B

(3)温度

①影响规律：其他条件相同时⎩⎪⎨⎪

⎧

升高温度，反应速率 降低温度，反应速率 增大 减小

②微观解释：

其他条件相同时，升高温度→活化分子百分数提高和较高能量的分子间的碰撞频率

提高→有效碰撞几率提高→化学反应速率增大。

③注意事项：

温度对反应速率的影响规律，对于吸热反应、放热反应都适用，且不受反应物状态的限制。

升高温度，正、逆反应速率均增大，但增大的程度不同；降低温度，正、逆反应速率均降低，但降低的程度也不同。

(4)催化剂

①影响规律：使用合适的催化剂，可______化学反应速率。加快

②微观解释：

使用合适的催化剂→降低反应所需的

__________→__________增加→__________增加→化学反应速率__________。活化能 活化分子百分数 有效碰撞次数 加快

E 1为反应的活化能，使用催化剂时的活化能为E 3，反应热为