第二節影響化學反應速率的因素
名師導航
知識梳理
1.有效碰撞和活化分子
化學反應的實質是反應物分子中________，生成物分子中________的過程。即反應物分子中的原子重新組合成生成物分子的過程，而反應物分子發生碰撞時並不都能發生反應，有的碰撞能發生化學反應，有的不能。
化學反應速率與分子間的________頻率有關，因此所有能夠改變以及________的外界條件，都可以用來反應的速率等都可以改變反應速率。
2.影響化學反應速率的因素
影響化學反應速率的因素分為內因和外因兩個方面。內因是指反應物本身的性質，如金屬鈉與冷水劇烈反應，而鎂和沸水僅能微弱反應。影響化學反應速率的決定因素是內因。
外因是指外界條件如等。改變了這些條件，可以改變化學反應速率，其根本原因是改變了單位體積內________的數目，也就改變了分子間發生________的機會，從而改變了化學反應速率。其他條件：
除上述四種常見的反應條件外，還有光、超聲波、雷射、放射線、電磁波等均可改變化學反應速率。
3.濃度對反應速率的影響
分析實驗2-2的資料，表明
結論：在其他條件相同時，增大反應物的濃度，化學反應速率________；減小反應物濃度，化學反應速率________。
在其他條件不變時，活化分子在反應物分子中所佔的百分數是一定的，因此單位體積內活化分子的數目與單位體積內反應物分子的總數成正比，也就是與反應物的濃度成正比。當反應物濃度增大時，單位體積內分子總數________，活化分子數也相應________，單位時間內有效碰撞次數________，化學反應速率加快。
4.壓強對反應速率的影響
在其他條件不變時，一定質量的氣體所佔的體積與________成反比。對於有氣體參加的反應，增大壓強（或縮小反應容器的體積），一定質量氣體的體積就縮小，單位體積內氣體的分子數增加，即增大了單位體積內的________，活化分子碰撞機率增大，相當於________，反應速率________；反之，減小壓強（或增大反應容器的體積），一定質量氣體的體積就擴大，單位體積內氣體的分子數減少。即減少了單位體積內的________，活化分子碰撞機率減小，相當於反應速率________。
壓強的影響只適用於討論有氣體參加的反應。壓強對反應速率的影響，必然伴有反應容器體積的改變，歸結到反應物濃度的改變；如果壓強改變，而反應容器的體積不變時，反應物濃度不變，反應速率也不會改變。
由於固體、液體粒子間的________，增大壓強幾乎不能改變它們的________，因此可以認為對只有固體或液體參加的反應，壓強的變化對於反應速率的影響可以________。
5.溫度對反應速率的影響
na2s2o3溶液與稀硫酸反應的化學方程式為：
na2s2o3+h2so4====s↓+so2↑+na2so4+h2o
分析實驗2-3的資料：在實驗中首先出現渾濁。
結論：其他條件相同時，公升高溫度反應速率降低溫度反應速率
濃度一定時，公升高溫度一方面使分子獲得使一部分能量較低的分子轉化為增加了反應物分子中活化分子的使次數增加；另一方面含有較高能量的分子間也隨之提高。這兩個方面都使分子間的提高，所以反應速率加快。
6.催化劑對反應速率的影響
寫出h2o2分解的化學方程式：
2h2o2mno22h2o+o2↑
分析實驗2-4表明，mno2能h2o2的分解，是h2o2分解的選用適當的催化劑可以提高反應速率。
結論：一般地，使用催化劑，可以加快化學反應速率。
使用適當的催化劑是改變反應速率的常用有效方法之一。由於催化劑可以使發生反應所需的_________降低，也就等於提高了從而提高了除此之外，對於給定條件下反應物之間能夠同時發生多個反應的情況，理想的催化劑還具有大幅度提高目標產物在最終產物中的比率。
7.總結：濃度、壓強、溫度、催化劑對反應速率的影響
疑難突破
1.怎樣理解化學反應速率與分子間的有效碰撞頻率的關係？
剖析：例如籃球運動員投籃命中的前提條件有兩個：一是運動員應具有足夠的能量，二是應有合適的取向。
分子能發生有效碰撞的道理亦是如此。化學反應發生的先決條件：反應物分子（或離子）間的碰撞。
但反應物分子發生碰撞時並不一定都能發生反應，有的碰撞能發生化學反應，有的則不能。能夠發生有效碰撞的分子稱為活化分子，在其他條件不變時，某一反應，活化分子在反應物分子中所佔的百分數是一定的，所以，單位體積內活化分子的數目與單位體積內反應物分子總數成正比，也和反應物濃度成正比。即單位體積內活化分子的數目多，發生有效碰撞的頻率就高，反應速率就快。
2.怎樣分析化學反應速率圖象？
剖析：分析化學反應速率圖象，要注意分析圖象的變化趨勢，分清影響化學反應速率的因素。一般要從以下幾個方面分析：
（1）分析起點：分清反應物或生成物，濃度或物質的量減少的是反應物，濃度或物質的量增大的是生成物。反應物以高於原點為起點，反應物多以原點為起點。
（2）分析變化趨勢：如公升溫或降溫，加壓加減壓等，注意濃度、溫度、壓強的改變等對化學反應速率的影響。
（3）分析終點：確定反應物消耗的濃度或生成物增大的濃度。
（4）分析時間：如速率圖象中的拐點、突變點等。注意分析曲線的連續或跳躍所代表的含義。
問題**
問題1：對有氣體參加的反應，我們通常可以說改變壓強可以改變反應速率。請**對有氣體參加的反應，改變壓強對反應速率一定有影響嗎？
**：單位體積內活化分子的數目與反應物濃度成正比。所以壓強對化學反應速率的影響歸根到底是濃度的影響。
若反應物濃度發生了改變，化學反應速率發生改變，反之，則不變。以2so2+o22so3為例，通過下列方法討論改變壓強對反應速率的影響。
（1）保持溫度不變，將容器體積縮小：so2、o2、so3的濃度都增大，單位體積內活化分子的數目增加，反應速率加快。
（2）保持容積不變，（ⅰ）充入o2，增大壓強：增大了反應物的濃度，單位體積內活化分子的數目增加，反應速率加快。
（ⅱ）充入n2或與反應無關的氣體如稀有氣體，增大壓強：so2、o2、so3的濃度都沒有變化，單位體積內活化分子的數目不變，反應速率不變。
（3）保持壓強不變，充入n2或與反應無關的氣體如稀有氣體，體積必將增大，so2、o2、so3的濃度均減小，單位體積內活化分子的數目減少，反應速率減小。
問題2：催化劑為什麼會影響化學反應速率？
**：使用催化劑能影響化學反應速率的原因現在認為是它能夠降低反應所需的能量，從而使更多的反應物分子轉化為活化分子，極大地增加了單位體積內反應物分子中活化分子所佔的百分比，使有效碰撞的機率大大增加，從而成千上萬倍的增加化學反應速率。
但有的催化劑卻是起到減慢化學反應速率的作用，這種催化劑叫做負催化劑，一般無特殊說明，催化劑即指能加快化學反應速率的正催化劑。
催化劑常因接觸雜質等使其催化效能明顯下降，這種現象叫做催化劑中毒。
不同催化劑對溫度的要求不同，它只有在一定溫度下才能使其催化效果達到最佳。
典題精講
【例1】 把稀硫酸倒在亞硫酸鈉粉末上，能使反應的最初速率加快的是( )
a.增大亞硫酸鈉粉末的量b.硫酸濃度增大一倍，用量減少到原來的1/2
c.硫酸濃度不變，用量增大一倍 d.使反應在較高溫度下進行
思路解析：該題考查的是影響化學反應速率的外界因素，要熟悉溫度、濃度、壓強、催化劑、表面積等對化學反應速率的影響。本題中：
a.固體物質和液體物質（不是溶液）的濃度是不變的。所以增加亞硫酸鈉粉末並不改變其濃度，對反應速率無影響。
b.由於硫酸濃度增大一倍，所以反應的初始速度加快。至於硫酸用量的多少，只影響參加反應的物質的量的多少，而不影響反應速率。
故b正確。c項中硫酸的濃度沒變，故對反應速率無影響。d項反應在較高溫度下進行，反應速率加快。
答案：bd
【例2】 反應c（s）+h2o（g）co（g）+h2（g）在一可變容積的密閉容器中進行，下列條件的改變對其反應速率幾乎無影響的是( )
a.增加c的量b.將容器的體積縮小一半
c.保持體積不變，充入n2使體系壓強增大 d.保持壓強不變，充入n2使容器體積增大
思路解析：a選項中c為固態反應物，增加固體的量對反應速率無影響；b選項中將容器體積縮小一半，壓強增大，反應速率加快；c選項中充入n2使體系壓強增大，但容器體積未變，參加反應的各氣體濃度未變，反應速率不變；d選項中保持壓強不變，充入n2使容器體積增大，參加反應的各氣體濃度減小，反應速率減小。
答案：ac
【例3】 把除去氧化膜的鎂條投入稀鹽酸中，化學反應速率隨時間變化的情況如圖2-8所示。
圖2-8
（1）其中t1—t2化學反應速率變化的主要原因是
（2）t2—t3化學反應速率變化的主要原因是
思路解析：從圖中可知速率曲線從t1時某一高度上公升到t2後下降，這與鹽酸的濃度隨反應進行：t1→t2→t3逐漸減小，速率也應逐漸減小矛盾，然而事實就是這樣。
如何從影響反應速率的其他外界因素——壓強、溫度、催化劑角度去分析呢?從反應本質和反應外界條件來看，壓強、催化劑(沒加入催化劑)的影響均可排除，溫度的影響是重點物件和關鍵。若從溫度的影響來看肯定是公升高了反應體的溫度，且溫度公升高的影響大於濃度減小的影響，但並沒有加熱，所以只能是反應本身所產生的熱量所致。
t2→t3主要是濃度減小佔主要影響因素了，即在鎂條與稀鹽酸反應過程中，影響化學反應速率的主要因素有氫離子濃度的降低和反應放熱使溫度公升高，當反應放熱使溫度公升高對化學反應速率的影響大於氫離子濃度降低對化學反應速率的影響時，曲線呈上公升趨勢。t2—t3段，氫離子濃度降低對化學反應速率的影響大於反應放熱反應溫度公升高對化學反應速率的影響，曲線呈下降趨勢。
化學反應速率影響因素練習
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《影響化學反應速率的因素》教學反思
影響化學反應速率的因素這節課我採用的形式是學生分組實驗進行的，本次分組實驗在高二文科班進行，最近我們高二化學文科班主要進行的是學業水平測試的複習，最近一段時間我們上課的形式主要是以講解學業水平測試的題目為主，課堂形式單一教學效果比較差，為了調節一下學習氣氛，調動學生學習的積極性，另外還有乙個目的讓學...