影响反应速率的因素

第二节 影响化学反应速率的因素

重难点一 利用有效碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响

重难点二 物质状态和浓度对反应速率的影响

1．对于有固体参加的化学反应而言，由于在一定条件下，固体的浓度是固定的，所以固体物质在化学反应中浓度不改变，因此在表示化学反应速率时，不能用固体物质。但因为固体物质的反应是在其表面进行的，故与其表面积有关，当固体颗粒变小时，会增大表面积，加快反应速率。

2．对于有气体参加的反应而言，改变压强，对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度改变所致。所以，在讨论压强对反应速率的影响时，应区分引起压强改变的原因，这种改变对反应体系的浓度产生何种影响，由此判断出对反应速率产生何种影响。

对于气体反应体系，有以下几种情况： (1)恒温时：

增加压强――→引起

体积缩小――→引起

浓度增大――→引起

反应速率加快。 (2)恒容时：

①充入气体反应物――→引起

浓度增大――→引起

总压增大――→引起

速率加快

②充入“惰气”――→引起总压增大，但各分压不变，即各物质的浓度不变，反应速率不变。 (3)恒压时：

充入：“惰气”――→引起体积增大――→引起各反应物浓度减少――→引起

反应速率减慢。

重难点三 化学反应速率的图像

图像也是一种表达事物的语言符号，化学反应速率图像是将化学反应速率变化的状况在直角坐标系中以图的形式表达的结果，是化学反应速率变化规律的反映。认识和应用化学反应速率图像时，要立足于化学方程式，应用化学反应速率变化的规律，分析直角坐标系及其图像的涵义。

1．化学反应CaCO 3＋2HCl===CaCl 2＋CO 2↑＋H 2O

(1)其他条件一定，反应速率随着c (HCl)的增大而增大，如图①。 (2)其他条件一定，反应速率随着温度的升高而增大，如图②。

(3)随着反应时间的延长，c (HCl)逐渐减小，化学反应速率逐渐减小，如图③。

2．化学反应2H 2S(g)＋SO 2(g)===3S ↓(s)＋2H 2O(g)

(1)其他条件一定，增大气态反应物的压强(缩小气体容器的容积)，反应速率随着压强的增大而增大。如图①。

(2)其他条件一定，减小气态反应物的压强(扩大气体容器的容积)，反应速率随着压强的减小而减小，如图②。

(3)温度、气体容器的容积都一定，随着时间的增加，SO 2、H 2S 物质的量逐渐减少，气体的压强逐渐减小，反应速率逐渐减小，如图③。

(4)分别在较低温度T 1和较高温度T 2下反应，气态反应物的压强都是逐渐增大(缩小容器容积)，反应速率随着压强的增大而增大及随着温度的升高而增大，如图④。

例1下列说法，正确的是( )

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时的有效碰撞

A．①③④⑤ B．②③⑥ C．④⑤⑥ D．②④⑤

答案 C

解析本题主要考查的内容是活化分子、有效碰撞、化学反应的实质及其某些关系。

①观点错误，因为活化分子有合适取向时的碰撞，才能发生化学反应，选项中有①不可选，A被排除；②观点错误，因为普通分子间的碰撞并非有效碰撞，因而不会发生化学反应，选项中有②不可选，B、D被排除；③指代不明确，即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，因而是错误的。

例2反应C(s)＋H 2O(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

答案AC

解析C为固态反应物，增加其用量对反应速率几乎没有影响；容器体积缩小一半相当于压强增大一倍，浓度增大，正、逆反应速率均增大；体积不变，充入N2，体系总压强增大，但反应混合物浓度并未改变，反应速率基本不变；充入N2使容器体积增大，总压强不变，但反应混合物浓度同等程度变小，正、逆反应速率均变慢。

压强影响化学反应速率的实质：

压强对化学反应速率的影响归根结底是由浓度决定的。

即：压强变―→⎩

⎪⎨⎪⎧

物质浓度变―→反应速率变

物质浓度不变―→反应速率不变

因此凡是不能引起浓度变化的化学反应速率无变化。

例3 向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO 2和O 2，开始反应时，按正反应速率由大到小顺序排列正确的是( )

甲．在500℃时，S O 2和O 2各10 mol 反应

乙．在500℃时，用V 2O 5作催化剂，10 mol SO 2和5 mol O 2反应 丙．在450℃时，8 mol SO 2和5 mol O 2反应 丁．在500℃时，8 mol SO 2和5 mol O 2反应 A ．甲、乙、丙、丁 B ．乙、甲、丙、丁 C ．乙、甲、丁、丙 D ．丁、丙、乙、甲 答案 C

解析 本题综合考查化学反应速率的影响因素，催化剂、温度对化学反应速率影响程度较大，其中催化剂为最大，浓度、压强影响程度相对较小，同温时乙中速率最快，同时无催化剂时，甲中浓度大于丁中浓度，故甲>丁，丙温度最低，速率最慢，故C 正确。

外界条件对化学反应速率的影响程度：催化剂＞温度＞浓度＝压强。即：催化剂对反应速率的影响程度最大，其次是温度，最后是浓度和压强。

例4 将a g 块状碳酸钙跟足量盐酸反应，反应物损失的质量随时间的变化曲线如图中实线所示。在相同的条件下，将b g(a >b )粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应，则相应的曲线(图中虚线所示)正确的是( )