第5讲 影响化学反应速率的因素 活化能-2022年新高二化学暑假自主学习精品课程（人教版2019选择性必修1）

第5讲 影响化学反应速率的因素 活化能 知识梳理 一、影响化学反应速率的因素 1．内因：在相同条件下，不同的化学反应的反应速率首先是由反应物的 、 和 等因素决定的。 2．实验探究 （1）实验Ⅰ：定性探究影响化学反应速率的外界因素 实验原理： 、 实验方案设计 影响因素 实验步骤 实验现象 实验结论 浓度 增大浓度，化学反应速率增大 温度 混合后均出现浑浊，但70 ℃热水一组首先出现浑浊 升高温度，化学反应速率 催化剂 前者无明显现象，后者出现大量 催化剂能加快化学反应速率 （2）实验Ⅱ：反应速率的定量测定和比较 实验步骤　①取一套装置(如图所示)，加入40 mL 1 mol·L－1的 和锌粒，测量收集10 mL H2所需的时间。 ②取另一套装置，加入40 mL 4 mol·L－1的硫酸和锌粒，测量收集10 mL H2所需的时间。 实验现象　锌与稀硫酸反应产生 ，收集10 mL气体，②所用时间比①所用时间 。 实验结果 加入试剂 反应时间 (填“长”或“短”) 反应速率 (填“快”或“慢”) 40 mL 1 mol·L－1硫酸 长 慢 40 mL 4 mol·L－1硫酸 短 快 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 。 注意事项　①锌的颗粒大小基本 ； ②40 mL的 要迅速加入； ③装置气密性良好，且计时要迅速准确； ④气体收集可以用排水量气装置(如图所示)代替。 实验讨论　除本实验测定反应速率的方法外，可行的方案还有： ①测定一定时间内产生的H2的 ； ②测定一段时间内H＋的 变化； ③测定一段时间内锌粒的 变化。 3．外因 （1）在一般情况下，当其他条件相同时，增大反应物 ，化学反应速率 ；降低反应物浓度，化学反应速率减小。升高温度，化学反应速率 ；降低温度，化学反应速率 。催化剂可以改变化学反应速率。 （2）大量实验证明，温度每升高 ℃，化学反应速率通常增大为原来的 倍。这表明温度对反应速率的影响非常显著。 （3）压强对化学反应速率的影响 ①研究对象——气体模型的理解 对于气体来说，在一定温度下，一定质量的气体所占的体积与压强成 。 ②影响规律：对于有气体参加的化学反应，在相同温度下， 压强(减小容器容积)，反应速率 ；减小压强(增大容器容积)，反应速率减小。 （4）其他影响化学反应速率的因素：如光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨等。总之，向反应体系输入能量，都有可能改变化学反应速率。 二、活化能 1．有效碰撞理论 （1）基元反应：大多数的化学反应往往经过多个反应步骤才能实现。其中每一步反应都称为 。 （2）反应机理：先后进行的基元反应反映了化学反应的 ，反应历程又称反应机理。 （3）基元反应发生的先决条件：基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生 ，但是并不是每一次分子碰撞都能发生 。 （4）有效碰撞 （5）活化能和活化分子 ①活化分子：能够发生 的分子。 对于某一化学反应来说，在一定条件下，反应物分子中活化分子的百分数是 的。 ②活化能：活化分子具有的 与反应物分子具有的平均能量之差，叫做反应的 。 （6）反应物、生成物的能量与活化能的关系图 2．基元反应发生经历的过程 3．有效碰撞理论对影响化学反应速率因素的解释 （1）浓度：反应物浓度增大→单位体积内活化分子数 →单位时间内 的次数增加→反应速率 ；反之，反应速率 。 （2）压强：增大 →气体体积 →反应物浓度 →单位体积内 增多→单位时间内 的次数增加→反应速率 ；反之，反应速率 。 即压强对化学反应速率的影响，可转化成