影响反应速率的因素
- 格式:doc
- 大小:145.34 KB
- 文档页数:8
化学反应条件对反应速率的影响化学反应速率是指在单位时间内反应物消耗的量或生成物产生的量。
影响化学反应速率的因素有很多,其中包括温度、浓度、压强、催化剂以及固体表面积等。
1.温度对反应速率的影响:温度是影响化学反应速率的重要因素之一。
一般来说,温度越高,反应速率越快。
这是因为温度升高,分子的运动速度加快,使得反应物分子之间的碰撞频率增加,从而提高了反应速率。
2.浓度对反应速率的影响:浓度是指单位体积或单位质量的溶液中所含溶质的量。
浓度越大,反应速率越快。
这是因为浓度的增加使得反应物分子在单位体积内的数量增多,从而增加了反应物分子之间的碰撞频率,提高了反应速率。
3.压强对反应速率的影响:压强主要影响有气体参与的化学反应。
压强的增大会使气体分子的运动速度加快,从而增加了反应物分子之间的碰撞频率,提高了反应速率。
另外,压强的增大会使气体分子的距离变短,从而增加了反应物分子之间的碰撞概率,提高了反应速率。
4.催化剂对反应速率的影响:催化剂是一种能够改变化学反应速率的物质,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化。
催化剂通过提供一个新的反应路径,降低了反应的活化能,从而加快了反应速率。
5.固体表面积对反应速率的影响:固体表面积越大,反应速率越快。
这是因为固体表面积的增大使反应物分子与固体表面之间的碰撞频率增加,从而提高了反应速率。
总结:化学反应条件对反应速率有重要影响。
温度、浓度、压强、催化剂和固体表面积等因素都可以影响反应速率。
了解这些影响因素,可以帮助我们更好地控制和调整化学反应条件,从而实现对反应速率的控制。
习题及方法:1.习题:某化学反应的速率在温度为25℃时为0.1mol/(L·min),在温度为50℃时为0.4mol/(L·min)。
请问温度对反应速率的影响是什么?解题方法:根据题目给出的数据,我们可以计算出温度对反应速率的影响。
使用以下公式计算:速率1 / 速率2 = (温度2 / 温度1)^(△H/R)其中,速率1和速率2分别是两个不同温度下的反应速率,温度1和温度2是相应的温度值,△H是反应的活化能,R是理想气体常数。
化学反应速率影响因素1.反应物浓度:反应物浓度的增加通常会导致反应速率的增加。
这是因为反应物浓度的增加会增加反应物之间的碰撞频率,从而增加反应速率。
反应物浓度的增加还会导致反应中分子间的碰撞发生频率增加,增加了反应发生的机会。
2.温度:温度的增加通常会导致反应速率的增加。
这是因为在较高温度下,分子的平均动能增加,使得分子之间的碰撞具有更多的能量。
这种更高的能量使得碰撞更有可能成功地克服反应的活化能,从而增加了反应速率。
3.催化剂:催化剂是一种可以增加反应速率的物质。
催化剂通过提供一个可以降低反应过渡态能量的反应路径来增加反应速率。
催化剂通常会与反应物反应生成一个中间产物,然后再解离生成反应产物。
由于催化剂参与反应的数量较小,可以在多个反应周期中重复使用,所以催化剂可以极大地增加反应速率。
4.表面积:当反应物处于固体或液体界面时,反应物的表面积对反应速率有重要影响。
表面积的增加会导致反应物和其他反应物之间的接触面积增加,从而增加反应发生的机会和速率。
例如,将固体反应物粉碎成粉末,会增加反应物的表面积,从而加快反应速率。
5.反应物的物理状态:不同物理状态的反应物对反应速率有不同的影响。
一般而言,气体反应物的速率较快,液体反应物的速率次之,而固体反应物的速率最慢。
这是因为气体分子比液体和固体分子更具自由度,可以更自由地运动并碰撞。
此外,还有其他因素也可能影响化学反应速率,例如压力、溶剂、化学反应机制等。
这些因素会根据不同的反应而有所变化。
了解和控制这些因素对于合理设计和改进化学反应过程是非常重要的。
反应速率的影响因素反应速率是化学反应中一个重要的指标,它表示单位时间内反应物消耗或生成物产生的量。
影响反应速率的因素有很多,包括温度、浓度、催化剂、表面积和压力等。
本文将从这些因素分别进行探讨,以帮助读者更好地理解反应速率的影响因素。
一、温度对反应速率的影响温度是影响反应速率的重要因素之一。
一般来说,温度升高会使反应速率加快,而温度降低则会使反应速率减慢。
这是由于在较高的温度下,反应物分子具有更高的动能,碰撞的频率和能量也更大,从而导致反应速率的增加。
二、浓度对反应速率的影响浓度是反应速率的另一个重要影响因素。
增加反应物的浓度会增加反应物分子之间的碰撞频率,从而增加反应速率。
这是因为反应速率与反应物之间的碰撞频率成正比。
当反应物浓度较低时,反应物分子之间的碰撞频率较低,反应速率也会降低。
三、催化剂对反应速率的影响催化剂可以显著提高反应速率,而在反应结束后自身不参与反应。
催化剂通过提供新的反应路径,降低了反应物分子之间的活化能,从而使反应速率增加。
催化剂可以通过吸附和解离等过程与反应物分子进行反应,从而提高反应速率。
四、表面积对反应速率的影响表面积是固体反应速率的重要影响因素。
增大固体反应物的表面积可以增加反应物与其他反应物之间的接触面积,从而增加反应速率。
这是因为反应速率与反应物的接触面积成正比。
例如,将固体反应物细粉化,可以增大其表面积,加快反应速率。
五、压力对反应速率的影响只有气体反应才会受到压力的影响。
增加气体反应物的压力会增加反应分子之间的碰撞频率,从而增加反应速率。
反应速率与气体分子之间的碰撞频率成正比。
但需要注意的是,只有当反应中涉及到气体的浓度改变时,压力才会对反应速率产生影响。
综上所述,温度、浓度、催化剂、表面积和压力是影响反应速率的重要因素。
通过调节这些因素,我们可以控制和调节化学反应的速率,从而满足不同实际应用的要求。
深入了解这些影响因素的作用机制,对于化学反应的研究和应用具有重要意义。
化学反应速率的影响因素一、化学反应速率的影响因素主要决定化学反应速率的因素是反应物的性质。
影响因素有:浓度、压强、温度、催化剂、表面积、光、超声波、原电池与电解池。
1、浓度:①结论:增加浓度,就加快反应的速率;降低浓度就,减慢反应速率。
对于可逆反应,既增加正反应速率,也增加逆反应速率。
增加反应物浓度,正反应的速率增加比逆反应速率增加多一些。
增加生成物浓度,逆反应速率增加比正反应速率增加多一些。
减少反应物浓度,正反应速率减少比逆反应速率多一些;减少生成物浓度,速率减少比正反应速率减少多一些。
②解释:增加浓度,就增加单位体积内活化分子的个数,就增加有效碰撞的机会,从而加快反应速率。
③注意:改变固体和纯液体的用量并没有改变其浓度,所以不影响反应速率。
例如:对于C+H2O CO+H2反应,增加碳的用量,并不增加碳的浓度,不会增加反应速率。
对于离子反应,增加实际不参加反应的离子的量,不影响实际参加反应的离子浓度,所以不影响反应速率。
例如:对于FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl,加入氯化钾固体,不影响反应速率。
对于有气体参加的反应,在保持体积不变的条件下,增加不参加反应的气体,参加反应的气体物质浓度不发生改变,不影响反应速率。
例如:对于反应2SO2+O22SO3 ,在保持体积不变的条件下,向密闭容器中充入氮气,不影响SO2、O2、SO3的浓度,所以不改变反应速率。
2、压强:①结论:对于有气体参加的反应,增大压强,加快反应速率,降低压强,就降低反应速率。
对于有气体参加的反应,增加压强,既增加正反应速率,又增加逆反应速率。
气体分子数减小的方向反应速率增加比气体分子数增大的方向反应速率增加多一些。
如果是气体分子数不改变的反应,正逆反应的速率就等倍增加。
对于有气体参加的反应,减少压强,既减少正反应速率,又减少逆反应速率。
气体分子数减小的方向反应速率减少比气体分子数增大的方向反应速率减少多一些。
如果是气体分子数不改变的反应,正逆反应的速率就等倍减少。
化学反应速率的影响因素1、影响化学反应速率的因素:(1)内因:物质本身的性质;(2)外因:浓度、温度、压强、催化剂、物质状态、接触面积及其他因素2、外因对化学反应速率的影响:(1)浓度:浓度增大,单位体积内活化分子数增加,有效碰撞次数增加,反应速率增大.但固体或液体的浓度是个定值,因此增加固体或液体浓度不能增大反应速率.(2)温度:温度升高,活化分子百分数提高,有效碰撞增加,反应速率加快,升高10℃,速率增加2~4倍.(3)压强:对于有气体参与的反应,增大压强,体积减小,浓度增大,反应速率加快.注意:①没有气体参加的反应,压强的改变不影响反应速率.②惰性气体对反应速率的影响:恒温恒容充入惰性气体,反应物浓度不变,反应速率不变;恒温恒压充入惰性气体,体积增大,反应物浓度减小,反应速率减小.(4)催化剂:加入正催化剂,降低活化能,活化分子百分数增加,有效碰撞次数增多,反应速率加快.若题目未指出,一般催化剂均指正催化剂.(5)固体表面积:增加固体表面积可以增加反应速率.3、列表对比分析如下:反应条件单位体积内有效碰撞次数化学反应速率分子总数活化分子数活化分子百分数增大浓度增加增加不变增加加快增大压强增加增加不变增加加快升高温度不变增加增加增加加快加催化剂不变增加增加增加加快【命题方向】题型一:化学反应速率的影响因素综合典例1:下列措施肯定能使化学反应速率增大的是()A.增大反应物的量B.增加压强C.升高温度D.使用催化剂分析:一般增大反应物的浓度、增大压强,升高温度、使用催化剂,化学反应速率加快,但需要注意一些特例情况,以此来解答.解答:A.若反应物为纯固体或纯液体,增大反应物的量,反应速率不变,故A不选;B.若反应中没有气体参加和生成,为溶液中的反应,则增加压强,反应速率不变,故B不选;C.因升高温度,活化分子百分数增大,反应速率加快,故C选;D.催化剂能改变反应速率,可加快也可减慢,故D不选;故选C.点评:本题考查影响化学反应速率的因素,注意物质的状态、反应的特点来分析影响反应速率的因素,题目难度不大.典例2:用铁片与稀硫酸反应制氢气时,下列措施不能使氢气生成速率加大的是()A.加热B.不用稀硫酸,改用98%浓硫酸C.加水稀释硫酸D.不用铁片,改用铁粉分析:加快生成氢气的速率,可增大浓度,升高温度,增大固体的表面积以及形成原电池反应,反之不能,以此解答.解答:A.加热,增大活化分子的百分数,反应速率增大,故A不选;B.因浓硫酸具有强氧化性,铁与浓硫酸反应生成二氧化硫而不生成氢气,故B选;C.加水稀释硫酸,浓度降低,反应速率减小,故C选;D.不用铁片,改用铁粉,固体表面积增大,反应速率增大,故D不选.故选BC.点评:本题考查化学反应速率的影响因素,侧重于基本概念的理解和应用,为高考常见题型和高频考点,难度不大,注意相关基础知识的积累.题型二:压强对反应速率的影响典例2:反应C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改变能使反应速率减小的是()A.增加C的量B.将容器体积缩小一半C.保持体积不变,充入N2使体系压强增大D.保持压强不变,充入N2使容器体积变大分析:A.增大固体的量对反应速率没有影响;B.将体积缩小,反应物的浓度增大,反应速率增大;C.保持体积不变,充入与反应无关的气体,反应速率不变;D.保持压强不变,充入与反应无关的气体,容器体积增大,浓度减小.解答:A.C为固体,固体浓度为定值,增大固体的量对反应速率没有影响,故A错误;B.将体积缩小,气体的浓度增大,反应速率增大,故B错误;C.保持体积不变,充入氮气,但氮气不参加反应,由于参加反应的气体的浓度不变,反应速率不变,故C错误;D.保持压强不变,充入氮气,但氮气不参加反应,由于容器体积增大,浓度减小,反应速率减小,故D正确.故选D.点评:本题考查影响化学反应速率的因素,题目难度不大,本题注意固体对反应速率没有影响,易错点为C、D,注意加入与反应无关的气体对参加反应的气体的浓度的影响.题型三:影响因素综合分析典例3:(2013•福建模拟)把在空气中久置的铝片5.0g投入盛有500mL0.5mol•L﹣1硫酸溶液的烧杯中,该铝片与硫酸反应产生氢气的速率v与反应时间t可用如图的坐标曲线来表示,下列推论错误的是()A.t由0→a段不产生氢气是因为表面的氧化物隔离了铝和硫酸溶液B.t由b→c段产生氢气的速率增加较快的主要原因之一是温度升高C.t>c产生氢气的速率降低主要是因为溶液中c(H+)降低D.t=c时反应处平衡状态分析:A、根据铝的表面有一层致密的氧化膜;B、金属和酸的反应是放热反应,根据温度对化学反应速率的影响分析;C、溶液的浓度影响化学反应速率;D、反应不是可逆反应,t=c时反应速率最大.解答:A、因铝的表面有一层致密的Al2O3能与HCl反应得到盐和水,无氢气放出,发生的反应为Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O,故A正确;B、在反应过程中,浓度减小,反应速率减小,但反应放热,溶液温度升高,反应速率加快,且后者为主要因素,故B正确;C、随着反应的进行,溶液中的氢离子浓度逐渐降低,所以反应速率逐渐减小,故C正确;D、反应不是可逆反应,当t<c时,温度对速率的影响比浓度的影响大,因此速率上升,t >c时,温度影响不是主要因素,浓度减少是主要因素,反应速率下降,t=c时反应速率最大,故D错误.故选D.点评:本题主要考查了影响化学反应速率的因素,关键是分析图象结合外界条件对化学反应速率的影响等知识点来解答,难度不大.【解题方法点拨】对于该考点,需要注意以下几点:①升高温度一定能加快反应速率;增加物质浓度不一定能改变反应速率(固体、纯液体和不参与反应的物质不行);增大压强不一定能加快反应速率(注意两种情况:①无气体参与的反应;②加入惰性气体);催化剂有正负之分.②当反应速率受多个因素影响时,要分情况讨论.。
影响化学反应速率的因素[教学重点]浓度、压强、温度、催化剂对化学反应速率的影响。
[知识点讲解]1、浓度对化学反应速率的影响其他条件相同时,增大反应物浓度反应速率加快,减小反应物浓度反应速率减慢。
注意固体和纯液体与其他物质的反应主要在其表面进行,一般认为它们的浓度为常数,不会发生变化。
2、压强对反应速率的影响对于有气体参加的反应来说,其他条件相同时,增大压强相当于增大反应物的浓度,使反应速率加快。
减小压强,反应速率减慢。
要通过改变压强,从而改变化学反应速率,必须是改变压强的同时能改变反应物的浓度。
例如,通常增大压强的办法有:(1)减小容器的体积在反应物的物质的量不变的情况下,容器的体积减小,则反应物的浓度增大。
(2)体积不变,增加容器中气体的总的物质的量如果向容器中加入的气体是反应物,则能够增大反应物的浓度,使反应速率加快;如果向容器中加入的是与反应无关的气体,反应物的浓度不变,则这种增大压强的方法对反应速率没有影响。
如对于反应N2+3H22NH3,在保持容器体积不变的情况下,向容器中加入N2或H2,能够加快反应速率,如果加入O2,或其他与反应无关的气体,则反应速率不变。
另外,对于固体或液体(包括溶液)反应物,增大压强几乎不影响它们的体积,因此可以认为压强的变化对只有固体或液体参加的反应的速率没有影响。
3、温度对反应速率的影响其他条件相同时,升高温度反应速率加快,降低温度反应速率减慢。
升高温度主要是使分子获得更高的能量,还可以提高分子之间的碰撞频率,从而提高有效碰撞的频率。
其他的能够向反应体系中输入能量的方法,如光照、放射性辐照、超声波、电弧、强磁场等也能够提高反应速率。
4、催化剂对反应速率的影响使用适当的催化剂可以提高反应速率。
催化剂可以降低反应所需要的活化能,提高活化分子的百分数,从而提高有效碰撞的频率。
《影响化学反应速率的因素》练习题1、在相同条件下,等质量(金属颗粒大小相当)的下列金属与足量1mol/L盐酸反应时,速率最快的是()A、镁B、铝C、锌D、铁2、比较形状和质量均相同的两块硫分别在空气和氧气中完全燃烧的实验现象,下列说法中正确的是()A、在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈B、在氧气中燃烧火焰呈淡蓝色,在空气中燃烧火焰呈蓝紫色C、如硫全部燃烧完,则在空气中与在氧气中燃烧所用时间相同D、硫在氧气中燃烧或用温度比在空气中高是由于硫在氧气中燃烧时产生的热量多3、升高温度时,化学反应速率加快,主要是由于()A、分子运动速率加快,使反应物分子间的碰撞机会增多B、反应物分子的能量增加,活化分子百分数增大,有效碰撞次数增多,化学反应速率加快C、该化学反应的过程是吸热的D、该化学反应的过程是放热的4、将盐酸滴到碳酸钠粉末上,能使反应的最初速率加快的是()A、盐酸浓度不变,使用量增大一倍B、盐酸浓度增加一倍,用量减至1/2C、增大碳酸钠粉末的量D、降低反应温度5、下列措施肯定能使反应速率提高的是()A、增大反应物的量B、增大压强C、适当升高温度D、使用正催化剂6、对于反应X(g)+Y(g)Z(s)来说,下列因素中哪些能影响它的反应速率()①温度②压强③生成物的浓度A、只有①B、①和②C、①和③D、②和③7、增大压强时,下列反应速率不会变大的是()A、碘蒸气和氢气化合生成碘化氢B、稀硫酸和氢氧化钠溶液反应C、二氧化碳通入澄清石灰水D、4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)8、CO和NO都是汽车尾气里的有害物质,它们能缓慢起反应,生成氮气和二氧化碳。
化学反应的速率与影响因素一、化学反应速率的概念化学反应速率是指在单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加。
通常用反应物消失的速率或生成物产生的速率来表示。
二、化学反应速率的影响因素1.反应物浓度:反应物浓度越大,反应速率越快。
因为反应物浓度大,反应物分子之间的碰撞机会增多,从而增加了反应速率。
2.接触面积:固体与液体反应时,固体的接触面积越大,反应速率越快。
例如,煤粉的燃烧比煤块快得多。
3.温度:温度越高,反应速率越快。
因为温度高,分子运动速度快,分子之间的碰撞机会增多,从而增加了反应速率。
4.催化剂:催化剂能改变化学反应速率,有的催化剂能加快反应速率,有的催化剂能减慢反应速率。
5.压强:对于有气体参与的反应,压强越大,反应速率越快。
因为压强增大,气体分子之间的碰撞机会增多,从而增加了反应速率。
三、化学反应速率的测量化学反应速率的测量通常采用定时观察法,即在反应开始后,定时观察反应物消失或生成物产生的数量,然后计算单位时间内反应物消失或生成物产生的数量。
四、化学反应速率的计算化学反应速率可以用反应物的消失速率或生成物的产生速率来表示,通常用mol/L·s或mol/L·min表示。
例如,2H2 + O2 → 2H2O的反应速率可以用氢气或氧气的消失速率来表示。
五、化学反应速率的应用1.控制反应速率:在工业生产中,通过控制反应速率可以优化生产过程,提高产品质量。
2.加速反应:在实验室或工业生产中,通过使用催化剂或提高温度等方法,可以加速反应速率,提高生产效率。
3.减慢反应:在某些情况下,需要减慢反应速率,如在食品保存中,通过降低温度或使用抑制剂等方法,可以减慢食品腐败的速率。
化学反应速率是化学反应中重要的基本概念,影响化学反应速率的因素有反应物浓度、接触面积、温度、催化剂和压强等。
掌握化学反应速率的概念和影响因素,能够帮助我们更好地理解和控制化学反应。
习题及方法:1.习题:某化学反应的速率方程式为:v = k[A][B],其中k为速率常数,[A]和[B]分别为反应物A和B的浓度。
影响化学反应速率的因素【学习目标】1、了解活化能的含义及其对化学反应速率的影响;2、通过实验探究浓度、压强、温度和催化剂对化学反应速率的影响,认识其一般规律;3、认识化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
【要点梳理】要点一、影响化学反应速率的因素参加反应的物质的性质和反应的历程,是决定化学反应速率的主要因素。
对于同一化学反应,外界条件不同,反应速率也不同,其中重要的外界条件为浓度、压强、温度、催化剂等。
有效碰撞理论能较好地解释浓度、压强、温度、催化剂等外界条件对化学反应速率的影响。
1、浓度对化学反应速率的影响①重要结论:当其他条件不变时,增大反应物的浓度,可以增大化学反应速率;减小反应物的浓度,可以减小化学反应速率。
②理论解释:在其他条件不变时,对某一反应来说,活化分子在反应物分子中所占的百分数是一定的。
增大反应物的浓度→活化分子数增多→有效碰撞次数增多→化学反应速率增大。
因此,增大反应物的浓度可以增大化学反应速率。
③几点注意:a .对于纯液体或固体物质,可认为其浓度为“常数”,它们的量的改变不会影响化学反应速率。
b .固体反应物颗粒的大小能影响化学反应速率。
固体颗粒越小,其表面积越大,与其他反应物的接触面积越大,有效碰撞次数越多,所以能增大化学反应速率。
2、压强对化学反应速率的影响①重要结论:对于有气体参加的化学反应来说,当其他条件不变时,增大气体的压强,可以增大化学反应速率;减小气体的压强,可以减小化学反应速率。
②理论解释:在其他条件不变时,增大压强,就是增大了反应物浓度→单位体积内活化分子数增多→有效碰撞次数增多→化学反应速率增大。
因此,增大压强,可以增大化学反应速率。
③几点注意:a .在讨论压强对反应速率的影响时,应区分引起压强改变的原因。
对于气体反应体系,有以下几种情况:Ⅰ.恒温时:增加压强−−−→引起体积缩小−−−→引起浓度增大−−−→引起反应速率增大 Ⅱ.恒容时:充入气体反应物−−−→引起总压增大−−−→引起浓度增大−−−→引起反应速率增大 充入“惰性气体”后总压强增大,各反应物质浓度不变,反应速率不变Ⅲ.恒压时:充入“惰性气体”−−−→引起体积增大−−−→引起各反应物浓度减小−−−→引起反应速率减小 b .由于压强的变化对固体、液体或溶液的体积影响很小,因而对它们浓度改变的影响也很小,可以认为改变压强对它们的反应速率无影响。
第二节 影响化学反应速率的因素重难点一 利用有效碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响重难点二 物质状态和浓度对反应速率的影响1.对于有固体参加的化学反应而言,由于在一定条件下,固体的浓度是固定的,所以固体物质在化学反应中浓度不改变,因此在表示化学反应速率时,不能用固体物质。
但因为固体物质的反应是在其表面进行的,故与其表面积有关,当固体颗粒变小时,会增大表面积,加快反应速率。
2.对于有气体参加的反应而言,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改变所致。
所以,在讨论压强对反应速率的影响时,应区分引起压强改变的原因,这种改变对反应体系的浓度产生何种影响,由此判断出对反应速率产生何种影响。
对于气体反应体系,有以下几种情况: (1)恒温时:增加压强――→引起体积缩小――→引起浓度增大――→引起反应速率加快。
(2)恒容时:①充入气体反应物――→引起浓度增大――→引起总压增大――→引起速率加快②充入“惰气”――→引起总压增大,但各分压不变,即各物质的浓度不变,反应速率不变。
(3)恒压时:充入:“惰气”――→引起体积增大――→引起各反应物浓度减少――→引起反应速率减慢。
重难点三 化学反应速率的图像图像也是一种表达事物的语言符号,化学反应速率图像是将化学反应速率变化的状况在直角坐标系中以图的形式表达的结果,是化学反应速率变化规律的反映。
认识和应用化学反应速率图像时,要立足于化学方程式,应用化学反应速率变化的规律,分析直角坐标系及其图像的涵义。
1.化学反应CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O(1)其他条件一定,反应速率随着c(HCl)的增大而增大,如图①。
(2)其他条件一定,反应速率随着温度的升高而增大,如图②。
(3)随着反应时间的延长,c(HCl)逐渐减小,化学反应速率逐渐减小,如图③。
2.化学反应2H2S(g)+SO2(g)===3S↓(s)+2H2O(g)(1)其他条件一定,增大气态反应物的压强(缩小气体容器的容积),反应速率随着压强的增大而增大。
如图①。
(2)其他条件一定,减小气态反应物的压强(扩大气体容器的容积),反应速率随着压强的减小而减小,如图②。
(3)温度、气体容器的容积都一定,随着时间的增加,SO2、H2S物质的量逐渐减少,气体的压强逐渐减小,反应速率逐渐减小,如图③。
(4)分别在较低温度T1和较高温度T2下反应,气态反应物的压强都是逐渐增大(缩小容器容积),反应速率随着压强的增大而增大及随着温度的升高而增大,如图④。
例1下列说法,正确的是( )①活化分子间的碰撞一定能发生化学反应②普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应③活化分子比普通分子具有较高的能量④化学反应的实质是原子的重新组合⑤化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程⑥化学反应的实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞A.①③④⑤ B.②③⑥ C.④⑤⑥ D.②④⑤答案 C解析本题主要考查的内容是活化分子、有效碰撞、化学反应的实质及其某些关系。
①观点错误,因为活化分子有合适取向时的碰撞,才能发生化学反应,选项中有①不可选,A被排除;②观点错误,因为普通分子间的碰撞并非有效碰撞,因而不会发生化学反应,选项中有②不可选,B、D被排除;③指代不明确,即某种普通分子所具有的能量可能比另一种活化分子的能量高,因而是错误的。
例2 反应C(s)+H 2O(g) CO(g)+H 2(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N 2使体系压强增大D .保持压强不变,充入N 2使容器体积变大答案 AC解析 C 为固态反应物,增加其用量对反应速率几乎没有影响;容器体积缩小一半相当于压强增大一倍,浓度增大,正、逆反应速率均增大;体积不变,充入N 2,体系总压强增大,但反应混合物浓度并未改变,反应速率基本不变;充入N 2使容器体积增大,总压强不变,但反应混合物浓度同等程度变小,正、逆反应速率均变慢。
压强影响化学反应速率的实质:压强对化学反应速率的影响归根结底是由浓度决定的。
即:压强变―→⎩⎪⎨⎪⎧物质浓度变―→反应速率变物质浓度不变―→反应速率不变因此凡是不能引起浓度变化的化学反应速率无变化。
例3 向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO 2和O 2,开始反应时,按正反应速率由大到小顺序排列正确的是( )甲.在500℃时,S O 2和O 2各10 mol 反应乙.在500℃时,用V 2O 5作催化剂,10 mol SO 2和5 mol O 2反应 丙.在450℃时,8 mol SO 2和5 mol O 2反应 丁.在500℃时,8 mol SO 2和5 mol O 2反应A .甲、乙、丙、丁B .乙、甲、丙、丁C .乙、甲、丁、丙D .丁、丙、乙、甲答案 C解析 本题综合考查化学反应速率的影响因素,催化剂、温度对化学反应速率影响程度较大,其中催化剂为最大,浓度、压强影响程度相对较小,同温时乙中速率最快,同时无催化剂时,甲中浓度大于丁中浓度,故甲>丁,丙温度最低,速率最慢,故C 正确。
外界条件对化学反应速率的影响程度:催化剂>温度>浓度=压强。
即:催化剂对反应速率的影响程度最大,其次是温度,最后是浓度和压强。
例4 将a g 块状碳酸钙跟足量盐酸反应,反应物损失的质量随时间的变化曲线如图中实线所示。
在相同的条件下,将b g(a>b)粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应,则相应的曲线(图中虚线所示)正确的是( )答案 C解析粉末状碳酸钙的表面积比块状碳酸钙的表面积大,故在相同条件下,与同浓度的盐酸反应时化学反应速率快,即单位时间内损失的CaCO3的质量大,可排除A、B;由于a>b,用粉末状CaCO3的消耗量大于块状CaCO3,故当粉末状CaCO3完全消耗时,块状CaCO3尚有剩余,此后单位时间内CaCO3的损失量又大于粉末状CaCO3。
解答图象题,首先要看懂图(特别是纵坐标和横坐标的意义),然后依据化学反应速率的变化规律,进行综合分析推理判断。
分析时一般从以下几方面入手:①看清各坐标轴所代表的意义(速率时间、转化率时间等)。
②看清曲线的变化趋势(增大、减小、不变、先增大后减小等)。
③看清曲线上点的意义(起点、终点、交点、极值点、转折点等)。
练习题:1.在其他条件具备时,若一反应较难进行,则其主要原因可能是( )①参加反应的分子的能量普遍较低②参加反应的分子的能量普遍较高③单位时间内反应物中活化分子有效碰撞次数少④单位时间内反应物中活化分子有效碰撞次数较多⑤反应物分子中活化分子百分数较小⑥反应物分子中活化分子百分数较大A.①③⑤ B.②④⑥ C.①④⑥ D.②③⑤2.用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能使氢气生成速率加大的是( )A.加热 B.不用稀硫酸,改用98%浓硫酸C.滴加少量CuSO4溶液 D.不用铁片,改用铁粉3.下列不同条件下的化学反应A+B===C+D,反应速率由大到小顺序正确的一组是( )①常温下20 mL含A和B各0.001 mol②常温下100 mL含A和B各0.01 mol③常温下0.05 mol/L A、B溶液各10 mL,再加入蒸馏水20 mL④常温下100 mL含A 0.01 mol和20 mL含B 0.001 molA.①②③④B.④③②① C.②④①③ D.②①④③4.对于反应N2(g)+O2(g),在密闭容器中进行,下列哪些条件能加快该反应的速率( )A.缩小体积使压强增大 B.体积不变充入N2使压强增大C.体积不变充入He气使压强增大 D.压强不变充入N2使体积增大5.在四个相同的容器中,在不同的温度下(其它条件相同)进行合成氨的反应,根据下列在相同时间内测得的反应速率判断,该反应所处的温度最高的是( )A.v(NH3)=0.1 mol/(L·min) B.v(H2)=0.6 mol/(L·min)C.v(N2)=0.3 mol/(L·min) D.v(H2)=0.3 mol/(L·min)6.一定温度下,在固定体积的密闭容器中发生下列反应:2HI(g) H2(g)+I2(g)。
若c(HI)由1.0 mol/L降低到0.7 mol/L时,需要15 s,那么c(HI)由0.7 mol/L降到 0.5 mol/L时,所需反应的时间为( )A.等于5 s B.等于10 s C.大于10 s D.小于10 s7.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)(1)保持容器容积不变,向其中充入 1 mol H2,反应速率________,理由是________________________________________________________________________。
(2)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______,理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(3)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______,理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(4)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______,理由是________________________________________________________________________。
8.其他条件不变,增大反应物的浓度能增大反应速率的原因是( )A.单位体积内分子数增多 B.单位体积内活化分子数增多C.活化分子百分数增大 D.单位体积内有效碰撞的次数增多9.对下列化学反应,其他条件一定而增大压强,化学反应速率增大的是( )A .Zn(s)+H 2SO 4(aq)===ZnSO 4(aq)+H 2(g)B .CaCO 3(s)=====高温CaO(s)+CO 2(g) C .FeCl 3(aq)+3KSCN(aq)Fe(SCN)3(aq)+3KCl(aq)D .2P(s)+3Cl 2(g)=====点燃2PCl 3(g) 10.反应A(s)+2B(g)2C(g)在一密闭容器中进行,当改变下列条件之一时,一定能增大反应速率的是( )A .增加A 物质的量B .降低温度C .压缩反应容器体积D .消耗掉部分B 物质11.等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测定在不同时间t 产生氢气体积V 的数据,根据数据绘制得下图,则曲线a 、b 、c 、d 所对应的实验组别可能是( )组别 c (HCl)(mol/L) 温度(℃)状态 1 2.0 25 块状 2 2.5 30 块状 3 2.5 50 粉末状 42.530粉末状A.4-3-2-1 B .1-2-3-4 C .3-4-2-1 D .1-2-4-3 12.把下列四种X 溶液分别加入四个盛有10 mL 2 mol/L 盐酸的烧杯中,均加水稀释到50 mL ,此时,X 和盐酸缓慢地进行反应,其中反应速率最快的是( )A .10℃ 20 mL 3 mol/L 的X 溶液B .20℃ 30 mL 2 mol/L 的X 溶液C .20℃ 10 mL 4 mol/L 的X 溶液D .10℃ 10 mL 2 mol/L 的X 溶液1答案 A解析 化学反应发生的先决条件是:反应物分子间必须发生碰撞,能发生化学反应的碰撞为有效碰撞,能发生有效碰撞的分子叫活化分子。