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第二节 影响化学反应速率的因素
1、内因:(主要因素)
反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定因素。如卤素单质与
H2 反应的速率大小关系为F2>Cl2>Br2>I2,镁、铝、锌、铁与稀硫酸
反应的速率大小关系为Mg>Al>Zn>Fe。
2、外因:(其他条件不变,只改变一个条件)
(1)浓度:增大反应物浓度,反应速率加快,反之减慢;
(2)压强:对于有气体参加的反应,增大压强,反应速率加快,反
之减慢;
(3)温度:升高温度,反应速率加快,反之减慢;
(4)催化剂:使用催化剂,能改变化学反应速率,且正逆反应速率
的改变程度相同;
(5)其他因素:反应物间的接触面积,形成原电池、光辐射、放射
线辐照、超声波等。
3、理论解释——有效碰撞理论
(1)活化分子、活化能、有效碰撞
①活化分子:能够发生有效碰撞的分子。
②活化能:由普通分子到达活化分子状态所需的最低能量
图中:E1为正反应的活化能;E2为逆反应的活化能;
E3为使用催化剂时的活化能;
反应热ΔH=E1-E2。
③有效碰撞:活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。(两点:足
够能量和合适的取向)
(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系
4、特别说明:改变压强对化学反应速率的影响
改变压强对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度的改变。
对于气体反应体系,有以下几种情况:
①恒温时:
增加压强――→体积缩小――→浓度增大――→反应速率加快。
②恒容时:
a.充入气体反应物――→浓度增大――→总压增大―→反应速率加
快;
b.充入“惰气”――→总压增大(分压不变)―→各反应物质浓度不
变―→反应速率不变。
③恒压时:
充入“惰气”――→体积增大―→各反应物浓度减小―→反应速率
减慢。
5、化学反应速率图像及其应用:
(1)物质的量(或浓度)--时间图像
例如:某温度时,在定容(V L)容器中,X、
Y、Z 三种物质的物质的量随时间的变化曲线
如图所示。
由图象得出如下信息
①反应物是X、Y,生成物是Z;
②t3时反应达到平衡,X、Y 没有全部反应。
(2)速率—时间图像
平衡体系
条件变化
速率变化
速率变化曲线
任一平
衡体系
增大反
应物浓度
v′(正)立即增大,
v′(逆)逐渐增大,
且
v′( 正)>v′
(逆)
减小反
应物浓度
v′(正)立即减小,
v′(逆)逐渐减小,
且
v′( 逆)>v′
(正)
增大生
成物浓度
v′(逆)立即增大,
v′(正)逐渐增大,
且
v′( 逆)>v′
(正)
减小生
成物浓度
v′(逆)立即减小,
v′(正)逐渐减小,
且
v′( 正)>v′
(逆)
平衡
体系
条件变化
速率变化
速率变化曲线
正反应方向为
气体体积增大
的放热反应
增大压强或升高
温度
v′(正)、v′(逆)均增
大,且v′(逆)>v′(正)
减小压强或降低
温度
v′(正)、v′(逆)均减
小,且v′(正)>v′(逆)
反应前后气体
化学计量数和
相等的平衡体
系,改变压强
或任一平衡体
系使用催化剂
使用催化剂或对
于m+n=P+q 的反
应增大压强
v′(正)、v′(逆)均增大
相同倍数