内容正文:
第二课时 影响化学反应速率的因素
分点突破1
浓度对化学反应速率的影响
分点突破2
压强对化学反应速率的影响
分点突破3
温度对化学反应速率的影响
分点突破4
催化剂对化学反应速率的影响
分点突破5
其他因素对化学反应速率的影响
[分级训练·课课过关]
硫代硫酸钠溶液与稀硫酸发生下列反应:Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O。向A、B、C三支试管中各加入2 mL不同浓度的硫代硫酸钠溶液,浓度依次为0.1 mol·L-1、0.05 mol·L-1、0.01 mol·L-1,再同时各加入2 mL 0.2 mol·L-1稀硫酸,观察并比较试管中出现浑浊现象的快慢。
[问题探讨]
1.你观察到哪些实验现象?
提示:三支试管中均逐渐出现浑浊,出现浑浊由快到慢的顺序为A、B、C。
2.依据实验现象,你能得出哪些实验结论?
提示:实验中仅改变了Na2S2O3的物质的量浓度,故可得出结论:在其他条件不变时,增大Na2S2O3的浓度,反应速率增大;减小Na2S2O3的浓度,反应速率减小。
3.如何运用“碰撞理论”解释上述实验现象?
提示:化学反应中,能量较高、有可能发生有效碰撞的分子称为活化分子。当增加反应物的浓度时,单位体积内反应物的活化分子数目增多,反应物发生有效碰撞的次数增多,反应速率增大。
4.化学反应是有历程的,反应物分子经过一次碰撞就转化为产物分子的反应(一步完成反应)称为基元反应。那么H2(g)+I2(g)===2HI(g)反应的历程是什么?每个基元反应都有对应的活化能,活化能与活化分子所占比例有什么关系?对化学反应速率有哪些影响?决定化学反应速率大小的是活化能大的还是活化能小的基元反应?
提示:反应历程:I2===2I、H2+2I===2HI,反应的活化能越大,活化分子所占比例越小,有效碰撞的比例也就越小,故化学反应速率越小;活化能大的基元反应决定整个反应的化学反应速率的大小。
1.浓度对化学反应速率的影响
对于气体或在溶液中发生的化学反应,其他条件不变时,增大反应物的浓度可以增大化学反应速率;减小反应物的浓度可以减小化学反应速率。
2.浓度对化学反应速率影响的注意点
(1)若质量、物质的量、体积等的改变不能使浓度改变,则化学反应速率不变。
(2)由于固体或纯液体的浓度可视为常数,所以改变固体或纯液体的量,对化学反应速率无影响。
(3)增大固体的表面积能加快化学反应速率,如用锌粒与盐酸反应制氢气比用锌片与盐酸反应制氢气的速率快。
(4)若为可逆反应,增大反应物浓度,正反应速率增大,在此瞬间生成物浓度不变,逆反应速率不变。但随着反应的进行,反应物的浓度逐渐减小,生成物的浓度逐渐增大,故正反应速率逐渐减小,而逆反应速率逐渐增大,直到二者相等。
3.有效碰撞理论与活化能
如图所示:
图中E1指反应的活化能,E1-E2是反应热。
4.化学反应速率与活化分子、有效碰撞的关系
活化分子的百分数越大,单位体积内活化分子数越多,单位时间内有效碰撞的次数越多,化学反应速率越快。如图所示:
[拓展] 反应物的浓度与化学反应速率之间的定量关系
(1)反应速率方程
反应速率方程可定量地表示参与反应的反应物浓度与化学反应速率之间的关系。
有关反应速率方程的注意点
①化学反应的反应速率方程是实验测定的结果,不能随意根据反应的化学方程式直接写出。对于很多反应,反应速率方程中浓度的方次与化学方程式中各物质化学式前的系数无确定关系。如H2+Cl2===2HCl,v=kc(H2)·c eq \f(1,2) (Cl2)。
②对于有固体或纯液体参加的化学反应,固体或纯液体的浓度可视为常数,不能出现在反应速率方程中。如C(s)+O2(g)===CO2(g),v=kc(O2)。
(2)反应速率常数(k)
含义
表示单位浓度下的化学反应速率
单位
不同的反应速率方程中k的单位不同
意义
通常,反应速率常数k越大,反应进行得越快
影响因素
与浓度无关,但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响
1.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+
SO2↑+S↓+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是
( )
实验
反应温度/℃
Na2S2O3溶液
稀H2SO4
H2O
V/mL
c/(mol·L-1)
V/mL
c/(mol·L-1)
V/mL
A
25
5
0.1
10
0.1
5
B
25
5
0.2
5
0.2
10
C
35
5
0.1
10
0.1
5
D
35
5
0.2
5
0.2
10
解析:多个外界条件不同时,要对比找出其他相同条件,然后比较不同条件。影响化学反应速率