2.1.2 影响化学反应速率的因素 课件 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第二章 化学反应速率和化学平衡 第一节 活化能 一、有效碰撞理论 1．基元反应和反应历程 例如： 2HI= H2 + I2 第一步： 2HI → H2+2I• （慢） 第二步： 2I• → I2 （快） （1）基元反应（一步完成的反应） （2）反应机理（反应历程） （3）自由基（单电子、电中性） （4）决速步 （决速步）基元反应发生的条件： ※反应物分子相互接触和碰撞。 反应分子的每一次碰撞都能发生化学反应吗？ 第 * 页 力量不够 取向不好 有效碰撞 2、有效碰撞： 分子不停运动 接碰 撞触 有效碰撞 无效碰撞 能够发生化学反应的碰撞 （1）有效碰撞的条件（能量、取向） (2)某一个化学反应的速率大小与单位时间内分子有效碰撞的次数有关，单位时间内有效碰撞的次数越多，该反应的速率越快。 （3）活化分子： 能够发生有效碰撞的分子。(也可能发生无效碰撞） E1 E2 E3 能量 分子百分数 (4)活化能=？ E1—分子的平均能量 E2—活化分子最低能量 E3—活化分子平均能量 不同温度下分子能量分布曲线（t2>t1） （5）活化分子百分数= 活化分子数/反应物总分子数×100% （对具体反应体系，在温度不变时，活化分子百分数是恒定的，且与温度呈正比） 反应物本身的性质 活化能的大小 活化分子的浓度 有效碰撞次数 化学反应速率 决定 决定 决定 决定 活化态 对一个具体的基元反应， E1为正反应的活化能 E2为逆反应的活化能 结论： 第 * 页 化学反应的速率本质上是由反应物本身的性质决定的， 那么外界条件如浓度、压强、温度、催化剂等对化学反应速率有何影响呢？ 二、外界条件对化学反应速率的影响 1、浓度对反应速率的影响 实验证明： 在其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大反应速率。 反应物浓度增大：即单位体积内反应物分子总数增大 活化分子浓度增加 有效碰撞次数增多 反应速率加快 原因： 第 * 页 此规律只适用于气体或溶液的反应，对于纯固体或液体的反应物，一般情况下视其浓度为常数，改变它们的用量对学反应速率的影响很小，可以忽略。 注意： 第 * 页 2、压强对反应速率的影响 实验证明：其他条件不变时，增大压强，相当于增大反应物浓度， 反应速率加快。 气体压强：高速运动的气体分子对容器壁的撞击作用力 P= nRT/V = cRT 第 * 页 a、压强影响，只适用于讨论有气体参加的反应，当然并不一定全部是气体。 b、改变压强一般指改变容器体积，实质是浓度的变化。若容器的体积不变，各反应气体的浓度没有变，则速率不变。 注意： 如： 2SO2+O2 = 2SO3 （1）恒压时充入He：由于SO2、O2、SO3的物质的量不变，体积V变大，浓度降低相当于“减压”，反应速率降低。 （2）恒容时充入He：由于反应物、生成物浓度不变，反应速率不变。 第 * 页 1、反应C(s)+H2O(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Ne使体系压强增大 D.保持压强不变，充入Ne使容器体积变大 E.保持压强不变，充入CO使容器体积变大 AC 当堂巩固 3、温度对反应速率的影响 实验证明：其他条件不变时，升高温度，可以增大反应速率。 原因：(1)浓度一定时，升高温度，分子的能量增加，活化分子百分 数增加，活化分子浓度增大，反应速率增大。 (2)温度升高，使分子运动的速度加快，单位时间内反应物分 子间的碰撞次数增加，反应速率也会相应的加快。 (2)一般，温度每升高10℃，化学反应速率增大2～4倍。 注意： (1)反应若是可逆反应，升高温度，正、逆反应速率都加快， 降低温度，正、逆反应速率都减小。 4、 催化剂对化学反应速率的影响 实验证明：使用催化剂可以改变反应速率。 加入（正）催化剂改变基元反应的路径（2步或多步），降低反应所需的活化能，反应体系中活化分子百分数提高、活化分子浓度增大。 未使用催化剂时：反应A+B=AB的活化能为Ea 使用催化剂K后：反应分两步（历程改变） 第一步：A+K=AK， 活化能为E