第二节 影响化学反应速率的因素
1.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。 2.
了解催化剂在生产、生活和科研领域中的重大作用。 3.知道活化能的含义及其对化学反应速率的影响。 4.了解通过改变外界条件改变化学反应速率的方法和意义。
浓度、压强对化学反应速率的影响
一、活化分子与有效碰撞(绪言) 1．有效碰撞
(1)反应物分子间能发生反应的碰撞。
??发生反应的分子具有较高的能量
(2)发生条件?
?分子在一定方向上发生碰撞?
2．活化分子与活化能
(1)活化分子：能够发生有效碰撞的分子。
(2)活化能：活化分子比普通分子多出的那部分能量。
E1：反应的活化能；??
?E1－E2：反应热；
??关系：普通分子＋活化能活化分子
(3)解释化学反应的过程
二、浓度和压强对化学反应速率的影响
1．浓度对化学反应速率的影响 (1)实验探究 原理 2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O 实验 步骤 实验 现象 KMnO4溶液褪色 KMnO4溶液褪色 褪色 加入0.2 mol/L H2C2O4溶液比加入0.1 mol/L H2C2O4溶液的试管中溶液时间 褪色时间短 结论 (2)规律 反应物浓度增大→反应速率加快；反应物浓度减小→反应速率减慢。 (3)解释
反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增多→单位时间内有效碰撞次数增加→反应速率加快。
2．压强对化学反应速率的影响 (1)影响规律
对于有气体参与的反应，在相同温度下，
??增大压强(减小容器容积)，反应速率加快? ?减小压强(增大容器容积)，反应速率减慢?
若其他条件相同，H2C2O4浓度越大，KMnO4溶液褪色越快，反应速率也越快；反之，H2C2O4浓度越小，反应速率越慢 (2)微观解释
对于有气体参与的反应，在相同温度下，增大压强→反应物浓度增大→反应速率加快；反之，减小压强→反应速率减慢。
对于无气体参与的化学反应，改变压强对反应速率的影响可以忽略不计。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)当碰撞的分子具有足够的能量和适当的取向时，才能发生化学反应。( ) (2)发生有效碰撞的分子一定是活化分子。( ) (3)活化分子间的碰撞一定是有效碰撞。( ) (4)活化分子间每次碰撞都发生化学反应。( ) (5)能发生有效碰撞的分子必须具有相当高的能量。( )
(6)化学反应的实质是原子的重新组合。( )
(7)活化能指活化分子多出反应物分子平均能量的那部分能量。( ) 答案：(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)√ (7)√
2．把下列4种X的溶液分别加入到4个盛有10 mL 2 mol·L盐酸的烧杯中，并加水稀释到50 mL，此时X与盐酸缓慢地进行反应，其中反应速率最大的是( )
A．20 mL 3 mol·L C．10 mL 4 mol·L
－1－1
－1
B．20 mL 2 mol·L D．10 mL 2 mol·L
－1
－1
解析：选A。本题中反应速率的大小是由混合后反应物浓度的大小决定的，由于最后溶液体积相同，所以混合前X的物质的量越大，混合后其浓度越大，反应速率越快。
3．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．将容器的容积缩小一半
C．保持容积不变，充入H2O(g)使体系压强增大 D．保持压强不变，充入Ne使容器容积增大
解析：选A。A项中C为固态反应物，增加固体的量对反应速率无影响；B项将容器的容积缩小一半，压强增大，反应速率加快；C项中充入H2O(g)，使体系压强增大，反应物浓度增大，反应速率加快；D项中保持恒压充入Ne，使容器的容积增大，参加反应的各种气体的浓度减小，反应速率减慢。
浓度和压强对化学反应速率影响的理解
1．浓度
(1)固体或纯液体的浓度为常数，所以增加其用量时，化学反应速率不变。 (2)增大固体的表面积或将固体溶于一定溶剂，能增大化学反应速率。
(3)增大反应物浓度，即增大了单位体积内活化分子的数目，但活化分子的百分数不变。 2．压强
压强对反应速率的影响，是通过改变气体的浓度来实现的，故一般意义上的增大压强是指压缩气体的体积。
(1)对无气体参加的化学反应，改变压强时，化学反应速率基本不变。如MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O。
(2)对有气体参加的反应，压强对化学反应速率的影响可简化理解如下：
??物质浓度改变→反应速率改变压强改变→?
?物质浓度不变→反应速率不变?
常见的形式有以下几种情况： ①恒温时
引起引起
增大压强――→体积缩小――→反应速率增大。 ②恒温恒容时
引起引起充入反应气体――→该物质浓度增大――→反应速率迅速增大；
引起充入“无关气体”(如He、Ne、Ar等不参与本反应也不干扰本反应的气体，下同)――→总压强增大，但反应混合物中各组分浓度没有改变，反应速率不变。
(2017·贵阳高二检测)在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2，压强为 p(Pa)，
并在一定温度下使其发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g) ΔH＜0。下列说法正确的是( )
A．保持容器容积不变，向其中充入1 mol H2(g)，反应速率一定加快
B．保持容器容积不变，向其中充入1 mol N2(N2不参加反应)，反应速率一定加快 C．保持容器内气体压强不变，向其中充入1 mol N2(N2不参加反应)，反应速率一定加快
D．保持容器内气体压强不变，向其中充入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，反应速率一定加快
[解析] 增大氢气的物质的量且保持容器容积不变，氢气的浓度增大，反应速率加快，A项正确；保持容器容积不变，向其中充入1 mol N2(N2不参加反应)，反应混合物中各组分的浓度不变，反应速率不变，B项错误；保持容器内气体压强不变，向其中充入1 mol N2(N2不参加反应)，容器容积增大，各组分的浓度减小，反应速率减慢，C项错误；保持容器内气体压强不变，向其中充入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，因容器的容积变为原来的2倍，起始物质的量变为原来的2倍，则浓度不变，反应速率不变，D项错误。
[答案] A
(1)压强对化学反应速率是否产生影响，取决于是否改变反应物、生成物的浓度。 (2)增加物质的量不等同于增加物质的浓度。
浓度对化学反应速率的影响
1．100 mL 6 mol/L的H2SO4溶液与足量的锌粉反应，在一定温度下，加入下列物质，试将对v(H2)和n(H2)的影响填入下表中：
加入物质 Na2CO3固体 v(H2) n(H2)