第二章 化学反应速率和化学平衡
第2 节 影响化学反应速率的因素
【知识回顾】
影响化学反应速率的因素有哪些?
【实验探究】
一、浓度对化学反应速率的影响
〖实验2-2〗草酸与酸性高锰酸钾的反应
加入试剂 4mL 0.01mol/L KMnO4
2mL 0.1mol/L H2C2O4 4mL 0.01mol/L KMnO4
2mL 0.2mol/L H2C2O4
化学方程式
实验现象
褪色时间
〖结论〗在其它条件相同时,增大反应物浓度,反应速率 ;降低反应物浓度,反应速率 。
【结论的再理解】
〖思考〗应用碰撞理论分析原因?
例1一定条件下,在CaCO3(块状)+2HCl=CaCl2+H2O+CO2#反应中,为了加快反应的速率,下列那些方法可行:
A、增加HCl的浓度 B、加水
C、增加同浓度盐酸的量 D、改加CaCO3粉末
例2若将物质的量相等的HI气体分别放在等容积的两个针桶中,一个保持体积不变,另一个压缩为原来的1/2。其它条件不变,则HI的分解反应速率谁快?
二、压强对化学反应速率的影响
在相同温度下,一定质量的气体,压强越大,体积 ,单位体积内的分子数 。所以增大压强(减小容器体积)相当于 浓度,反应速率 。反之,减少压强,相当于 浓度,反应速率 。
〖思考〗增大压强是不是对所有化学反应都有效?
〖交流〗向一密闭的2SO2+O2=2SO3反应体系中充入稀有气体,能否增加反应速率?
真变与假变:恒容时加入稀有气体使压强增大,反应物和生成物的浓度都没有变化,所以化学反应速率不变。
恒压时加入稀有气体使体积增大,反应物和生成物的浓度都减小,所以化学反应速率减小。
压强对速率的影响是通过改变气体的浓度来改变的;若压强变化之后,气体的浓度未变,其化学反应速率不变
【结论的再理解】
例3.在N2+3H2 =2NH3中,当其他外界条件不变时:
(1)减小体系压强,该反应的速率怎么变?
(2)在反应中保持体系容积不变,充入N2 ,反应的速率怎么变?
(3)在反应中保持体系容积不变,充入He,反应的速率怎么变?
(4)在反应中保持体系压强不变,充入He,反应的速率怎么变?
例4.在C(固)+CO2(气)=2CO(气) 的反应中。
现采取下列措施:(1)增大压强 ;(2)增加碳的量(3)通入CO2; (4)恒容下充入
三、温度对反应速率的影响
〖实验2-3〗硫代硫酸钠与硫酸的反应
试剂种类与用量 0.1mol/L Na2S2O3 5mL
0.1mol/L H2SO4 5mL 0.1mol/L Na2S2O3 5mL
0.1mol/L H2SO4 5mL
化学方程式
实验温度
出现浑浊的时间
〖结论〗在其它条件相同时,升高温度,反应速率 ;降低温度,反应速率 。
【结论的再理解】
〖思考〗应用碰撞理论分析原因?
〖科学探究〗已知4H++4I—+O2=2I2+2H2O ,现有1mol/L KI溶液、0.1mol/LH2SO4溶液和淀粉溶液,请设计实验证明反应速率与温度的关系?
判断反应速率的标志:(溶液变色的时间)
试剂种类和用量
实验温度
试剂加入顺序和理由
实验现象
〖结论〗
例5对于反应M+N→P,如果温度每升高10℃,反应速率增加为原来的3倍。在10℃时完成反应的10%需要54min,将温度提高到40℃完成反应的10%需要的时间为 ( ) A.2min B.3min C.6min D.9min
四、催化剂对化学反应速率的影响
〖实验2-4〗
试剂种类和用量 5%的H2O2 5%的H2O2 、MnO2
化学方程式
实验温度
试剂加入顺序和理由
实验现象
〖结论〗在其它条件相同时,使用合适的催化剂,反应速率 。
〖思考〗从有效碰撞的角度分析原因?
〖科学探究〗
〖探究1〗设计实验比较在2mL 5%的H2O2中加入FeCl3和CuSO4溶液各1mL,比较二者分解速率?
判断标准:
加入试剂 0.1mol/L FeCl3 0.1mol/L CuSO4
现象
结论
〖探究2〗设计实验比较在4mL 0.01mol/L KMnO4和2mL 0.1mol/L H2C2O4,加不加MnSO4对反应速率有否影响?
判断标准:
加入试剂 4mL 0.01mol/L KMnO4
2mL 0.1mol/L H2C2O4 0.01mol/L KMnO4
0.1mol/L H2C2O4、MnSO4(s)
现象:
结论
〖探究3〗现有5mL 淀粉溶液、碘水、2mol/L硫酸溶液。设计实验比较唾液、稀硫酸对反应速率影响效果如何?
判断标准:
反应物 稀硫酸、淀粉溶液、碘水 唾液、淀粉、碘水
药品加入顺序
反应现象
结论
注意:使用催化剂同等程度的增大(减慢)、正逆反应速率,从而改变反应到达平衡所需时间。
1.没特别指明一般指正催化剂
2.催化剂只能催化可能发生的反应,对不发生的反应无作用
3.催化剂具有一定的选择性
影响
外因 单位体积内 有效碰撞频率 化学反应速率