内容正文:
2.1.2 影响化学反应速率的因素
核心素养发展目标
1、掌握影响化学反应速率的主要因素
2、理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率的影响
考点梳理
一、影响化学反应速率的主要因素——内因
不同的化学反应,具有不同的反应速率,因此,参加反应的物质的本身性质是决定化学反应速率的主要因素
二、影响化学反应速率的外界因素——外因
1、浓度对化学反应速率的影响
(1)实验探究——硫代硫酸钠与硫酸的反应
实验过程
取两支大小相同的试管,分别加入5 mL 0.1mol/L Na2S2O3溶液,向其中一支试管(左图)加入5 mL 0.1mol/L H2SO4溶液,另一支试管(右图)加入5 mL 0.5mol/L H2SO4溶液,振荡。观察、比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢
实验装置
化学方程式
Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O
实验现象
两支试管中的溶液均变浑浊,滴加0.5 mol·L-1 H2SO4溶液的试管先变浑浊
实验结论
增大浓度,化学反应速率增大
(2)影响规律:当其他条件不变时,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
【微点拨】
①浓度对化学反应速率的影响只适用于气体或溶液的反应,对于纯固体或液体的反应物,一般情况下其浓度是常数,因此改变它们的量不会改变化学反应速率
②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,反应速率就越快。块状固体可以通过研细来增大表面积,从而加快化学反应速率
③对于离子反应,只有实际参加反应的各离子浓度发生变化,才会引起化学反应速率的改变
④随着化学反应的进行,反应物的浓度会逐渐减小,因此一般反应速率也会逐渐减小
2、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反比
由图可知:其他条件不变时,增大压强,气体体积缩小,浓度增大
(2) 影响规律:
(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。
【微点拨】
①压强对化学反应速率的影响只适用有气体参加的反应
②压强对于反应速率的影响是通过对浓度的影响实现的,P增大→c浓度成比例增大,P减小→c浓度成比例减小
3、温度对化学反应速率的影响
(1)实验探究——硫代硫酸钠与硫酸的反应
实验过程
取两支大小相同的试管,各加入5 mL 0.1mol/L Na2S2O3溶液和5mL 0.1mol/L H2SO4溶液,分别放入盛有热水和冷水的两个烧杯中。观察、比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢
实验装置
化学方程式
Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O
实验温度
热水
冷水
出现黄色浑浊的时间
短
长
实验结论
若其他条件相同,升高温度,化学反应速率增大;降低温度,化学反应速率减小
(2)影响规律:当其他条件不变时,升高温度,可以增大化学反应速率;降低温度,可以减小化学反应速率
【微点拨】
①温度对反应速率的影响不受反应物聚集状态的限制,不论是吸热反应还是放热反应,升高温度都能增大化学反应速率,故不能认为升高温度只会增大吸热反应的反应速率。
②实验测定,温度每升高10oC,化学反应速率通常增大到原来2~4倍
4、催化剂对化学反应速率的影响
(1)实验探究
实验过程
取两支大小相同的试管,分别加入2 mL 5% H2O2溶液,向其中一支试管(右图)滴加2滴1 mol/L FeCl3溶液。观察、比较两支试管中气泡出现的快慢
实验装置
化学方程式
2H2O22H2O+O2↑
实验现象
无明显现象
产生大量气泡
解释
H2O2分解缓慢
加入FeCl3,H2O2分解速率迅速
实验结论
催化剂能加快化学反应速率
(2)影响规律:当其他条件不变时,使用催化剂,化学反应速率增大
5、其他因素对化学反应速率的影响
(1)固体表面积:固体颗粒越小,其单位质量的表面积越大,与其他反应物的接触面积越大,化学反应速率越大。
(2)反应物状态:一般来说,配成溶液或反应物是气体,都能增大反应物之间的接触面积,有利于增大反应速率。
三、化学反应速率图像
1、全程速率—时间图
(1)Zn与足量盐酸的反应,反应速率随时间的变化如图所示。
AB段:Zn与盐酸