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第07讲 影响化学反应速率的因素
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温故知新
影响化学反应速率的因素可以分为内因和外因。
内因:_______________是决定化学反应速率的重要因素。
外因:__________、__________、__________、__________、固体表面积等。
那么,如何定性与定量研究影响化学反应速率的因素呢?
【答案】反应物的性质 浓度 温度 压强 催化剂
知识精讲
一、浓度对反应速率的影响
实验原理
2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 === K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2↑+ 8H2O
实验试剂
4mL 0.01mol/L KMnO4
2mL 0.1mol/L H2C2O4
4mL 0.01mol/L KMnO4
2mL 0.2mol/L H2C2O4
实验现象
两支试管中的溶液__________,滴加_____mol·L-1 H2C2O4溶液的试管__________
实验结论
________________,增大反应物浓度,化学反应速率________。
【答案】均褪色 0.2 褪色更快
其他条件相同时 增大
二、温度对反应速率的影响
实验原理
Na2S2O3+H2SO4=== Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O
实验步骤
烧杯中装热水
烧杯中装冷水
实验现象
两支试管中的溶液__________,烧杯中装______的试管__________
实验结论
________________,升高温度,化学反应速率________。
【答案】均变浑浊 热水 先变浑浊
其他条件相同时 增大
三、催化剂对反应速率的影响
实验原理
实验步骤
实验现象
余烬_______________
余烬_______________
实验结论
催化剂可以___________化学反应速率
【答案】2H2O22H2O+O2↑
没有复燃 复燃
改变
四、压强对反应速率的影响
其他条件不变时,对于有气体参与的反应,增大压强(减小容器容积)相当于增大反应物的浓度,化学反应速率增大;减小压强(增大容器容积)相当于减小反应物的浓度,化学反应速率减小。
注意
(1)压强对反应速率的影响,仅针对有气体参与的反应。
(2)压强对反应速率的影响,本质是引起浓度的变化:
①恒温时,压缩体积→压强增大→气体浓度增大→反应速率增大;
②恒温恒容时,充入气体反应物→压强增大→气体反应物浓度增大→反应速率增大;
充入惰性气体→总压强增大→气体浓度不变→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→气体浓度减小→反应速率减小。
思考与交流:如何测定化学反应速率?
五、化学反应速率的测定
(1)按下图所示安装装置,在锥形瓶内放入2g锌粒,通过分液漏斗加入40 mL 1 mol/L的稀硫酸,测量收集10 mL H2所用的时间。
(2)用4 mol/L的稀硫酸代替1 mol/L的稀硫酸重复上述实验。
【实验记录】
加入试剂
反应时间
反应速率
40 mL 1 mol·L-1硫酸
________
________
40 mL 4 mol·L-1硫酸
________
________
【实验结论】4 mol·L-1硫酸与锌反应比1 mol·L-1硫酸与锌反应的速率_______。
【答案】长 慢 短 快 快
注意事项
①锌粒颗粒大小(表面积)基本相同(控制变量,避免表面积的干扰)。
②40 mL的稀硫酸溶液要迅速加入。
③装置气密性要好,且计时要迅速、准确。
思考与交流:实验通过测量收集10 mL H2所用的时间,来表征反应速率的快慢,除了这个方式,还可以测量哪些物理量来表征速率快慢?
【答案】①测量一定时间内H+的浓度变化; ②测量一定时间内产生的H2的体积;③测量一定时间内锌粒的质量变化。
归纳总结——影响化学反应速率的因素
内因
反应物的性质
反应物的化学性质越活泼,化学反应速率越快
外因
温度
温度越高,化学反应速率越快
浓度
增大反应物的浓度,可以加快化学反应速率
催化剂
催化剂可以改变化学反应速率
压强
有气体参加的反应,增大压强(减小容器容积),反应速率加快
其他
①增大固体反应物的表面积(即粉碎成小颗粒),反应速率加快
②形成原电池,通常能加快反应速率
③超声波、电磁波、光照等也能影响反应速率
说明
1.一般情况下,催化剂对反应速率的影响最显著。
2.实验表明,温度每升高10℃,反应速率通常增加2 ~ 4倍。
3. 一般情况下,温度对化学反应速率的影响比浓度