影响反应速率的因素温度的例子

1 第1节 化学反应速率及影响因素

★ 考纲要求

1．了解化学反应速率的概念，反应速率的定量表示方法。

2．了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。

3．理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响，认识其一般规律。

4．了解化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的作用。

★ 高考动向

本节重要知识有化学反应速率的概念及影响化学反应的因素；主要考查化学反应速率的简单计算，外界条件对化学反应速率的影响。预测2013年的高考仍会以下面几个方面为主：化学反应速率的大小比较，外界条件对速率影响的分析判断，结合具体图像与化学平衡综合考查。

★ 基础知识梳理

一、化学反应速率

1．表示方法

用单位时间内反应物或生成物的浓度(常用物质的量浓度)变化来表示，其表达式为：v＝ΔcΔt 。

2．单位

mol/(L·s)或mol/(L·min)。

3．同一反应(相同状态的物质)用不同物质表示的反应速率之间的关系

如mA(g)＋nB(g)===pY(g)＋qZ(g)，

v(A):v(B):v(Y):v(Z)＝m:n:p:q

(1)化学反应速率是一段时间内的平均速率，且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。

(2)在一定温度下，固体和纯液体物质，改变其用量，不影响反应速率。

(3)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。 2 二、影响化学反应速率的因素

1．化学反应速率理论

(1)有效碰撞

反应物分子间能发生反应的碰撞。

发生条件：发生碰撞的分子具有较高的能量；

②分子在一定的方向上发生碰撞。

(2)活化分子

化学反应中，能量较高、有可能发生有效碰撞的分子。

(3)活化能

活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差。

2．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，如金属与水反应的速率：Na > Mg > Al。

(2)外因(其他条件不变，改变一个条件)

化学反应速率与温度的关系

化学反应速率是指化学反应中反应物的消耗或产物的生成的时间单位体积或单位质量的速度。化学反应速率的大小是由许多因素决定的，其中一个主要因素是温度。

温度是化学反应速率的一个关键参数。理论上，当温度升高时，化学反应速率将会增加。这是由于高温会提高原子、分子和离子的能量，使它们更容易相互碰撞，从而促进化学反应的发生。换句话说，分子在高温下更容易形成新的化学键。相反，当温度降低时，分子之间的碰撞将变得更加缓慢，从而导致反应速率变慢。

在化学反应中，温度影响反应动力学中的两个重要因素：反应速率常数和活化能。

反应速率常数是描述反应速率与浓度之间关系的参数。它随温度的变化而变化，通常受到温度的影响而增加。这是因为温度升高会导致反应物分子的热运动加速，从而增加分子间的碰撞频率和能量。当温度升高时，分子也会变得更加稳定，从而使反应物更容易转化成产物。 因此，反应速率常数通常随温度的升高而增加。

活化能是从反应物转化为产物所需要的能量。这也是影响温度与反应速率关系的重要参数。化学反应需要克服反应物分子间相互作用的能量差，才能达到转化为产物的状态。随着温度升高，分子在反应中的能量也会升高，这降低了从反应物到过渡态的能垒，因此加快了反应速率。而在低温下，分子的能量不足以产生活性，因此反应速率较低。

对于不同的化学反应，反应速率随温度的变化方式有所不同。正如 Arrhenius

方程所描述的那样，对于多数具有较高反应速率的反应而言，速率常数与温度的关系可以用以下公式表示：

k = A × e^(-Ea/(RT)) 其中 k 表示反应速率常数，A 是反应前因子，Ea 是活化能，R 是普适气体常量，T 是绝对温度。这个公式表明，当温度升高时，反应速率常数增加，活化能减小。

这个方程可以用来预测不同温度下反应速率的变化趋势。

在生产和工业领域，温度是一个非常重要的因素。控制温度可以用于调节化学反应速率，提高产品的产量或优化反应过程的效率。反应速率与温度之间的关系也是设计新药物或开发工业材料的重要因素。通过研究温度对反应的影响，可以确定最适宜的温度条件，并使反应具有最佳效果。

1 化学反应速率及影响因素练习题

1、决定化学反应速率的主要因素是

A．反应物的浓度 B．反应温度 C．使用催化剂 D．反应物的性质

2、5．6g铁粉投入到足量的100mL 2mol/L的稀硫酸中，2 min时铁粉刚好溶解，下列表示这个反应的速率正确的是

A v(Fe) = 0.5 mol/(L.min) B v(H2SO4)= 1 mol/(L.min)

C v(H2) = 0.5 mol/(L.min) D v(FeSO4)= 0.5 mol/(L.min)

3、在四个不同的容器中，在不同条件下进行合成氨反应。根据下列在相同时间内测定

的结果判断生成氨的速率最快的是

A．v(H2)=0.1mol·(L·min)-1 B．v(N2)=0.1mol·(L·min)-1

C．v(N2)=0.2mol·(L·min)-1 D．v(NH3)=0.3mol·(L·min)-1

4、把下列四种x溶液，分别加入四个盛有10mL 2mol·L-1盐酸的烧杯中，均加水稀释

到50mL，此时x和盐酸缓慢进行反应。其中反应速率最大的是

A．20ml 3mol·L-1的x溶液 B．20ml 2mol·L-1的x溶液

C．10ml 4mol·L-1的x溶液 D．10mL 2mol·L-1的x溶液

5、20℃时，将0.1 mol·Ｌ－1Nａ2S2O3溶液10 mL和0.01 mol·Ｌ－1 H2SO4溶液10 mL混合，2 min后溶液中明显出现浑浊，已知温度每升高10℃，化学反应速率增大到原来的2倍，那么50℃时，同样的反应要看到同样的浑浊，需要的时间是

A．40 s B．15 s C．48 s D．20 s

6、对于反应：A+B+C ，下列条件的改变一定能使化学反应速率加快的是

影响化学反应速率因素

实验目的：

1.了解影响化学反应速率的外部因素，并初步了解如何调控化学反应的快慢。

2.通过探究活动，培养观察、记录实验现象及设计简单实验的能力，进一步理解科学探究的意义，学习科学探究方法。

实验原理：在酸性环境下，碘离子被双氧水氧化生成碘单质：

H2O2+2H++2I-→2H2O+I2(3)通过测量生成一定量的碘所需要的时间确定反应速率。同时加入少量一定体积的Na2S2O3溶液，它迅速与生成的碘单质反应，开始时溶液保持无色。

I2+2S2O32-(aq)→2I-+S4O62- 当所有的Na2S2O3被消耗时，继续生成的碘迅速使淀粉指示剂呈现为蓝色。保持溶液的总体积不变，则各试剂的浓度与所用体积成正比。反应速率与时间的倒数成正比。

仪器和试剂

25mL量筒(2个) 1mol·L-1盐酸 10mL量筒(2个) 0.1mol·L-1碘化钾溶液

250mL锥形瓶(1个) 0.1mol·L-1 双氧水 数字式秒表 0.01mol·L-1硫代硫酸钠溶液 温度计 2%淀粉指示剂 100mL烧杯(2个) 蒸馏水

浓度对反应速率的影响实验步骤

(1)用标号为A的25mL量筒先后量取20mL的KI溶液，10mL蒸馏水加入锥形瓶。

(2)用标号为A的10mL量筒量取10mL Na2S2O3溶液也加入锥形瓶，然后加入6滴淀粉指示剂，摇匀。

(3)用标号为B的25mL量筒先后量取20mL双氧水，20mL稀盐酸加入100mL烧杯中(如果所取溶液的体积为10mL或5mL，换用标号为B的10mL量筒)。

(4)将烧杯中的溶液加入锥形瓶中，同时迅速按下秒表，一直摇动锥形瓶。

(5)观察溶液颜色变化，当瞬间出现蓝色时，迅速按下秒表，记录下时间。

(6)按表格中数据改变各反应物的用量，重复以上过程。 2.3实验记录(温度：室温25℃)

2.4实验结果与讨论

在以上实验证明，增大反应物浓度反应速率加快。