影响化学反应速率的因素
知识点一、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：
?体积缩小????浓度增大????反应速率增大 Ⅰ．恒温时：增加压强????总压增大????浓度增大????反应速率增大 Ⅱ．恒容时：充入气体反应物??? 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
引起引起引起????????????反应速率减小 Ⅲ．恒压时：充入“惰性气体”体积增大各反应物浓度减小
引起引起引起引起引起引起 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。 3、温度对化学反应速率的影响
①重要结论：当其他条件不变时，升高温度，可以增大化学反应速率；降低温度，可以减小化学反应速率。
②理论解释：在其他条件不变时，升高温度，反应物分子的能量增加，使一部分原来能量较低的分子变成活化分子（如图）→活化分子百分数增大→有效碰撞次数增多→化学反应速率增大。因此，升高温度可以增大化学反应速率。
③几点注意：
a．实验测得：温度每升高10℃，化学反应速率通常增大到原来的2～4倍。 b．上述结论，对吸热反应和放热反应均适用。
c．一般地，温度对化学反应速率的影响比浓度、压强对化学反应速率的影响要大，也更易于控制，是实验室最常用的增大化学反应速率的方法。 4、催化剂对化学反应速率的影响 ①重要结论：催化剂能够改变化学反应速率。能加快化学反应速率的催化剂叫正催化剂，能减慢化学反应速率的催化剂叫负催化剂。在实际应用中，如不特
别说明，凡是说催化剂都是指正催化剂。
②理论解释：使用催化剂一降低反应所需的活化能（如图）→更多的反应物分子成为活化分子→大大增大单位体积内的活化分子百分数→成倍地增大化学反应速率。 ③几点注意：
a．使用催化剂能同等程度地改变（加快或减慢）正逆化学反应速率。
b．约85％的化学反应需要使用催化剂，在使用催化剂时应防止催化剂中毒。 5、影响化学反应速率的其他外界条件
影响化学反应速率的外界条件除浓度、压强、温度、催化剂外，还有很多其他因素，如光辐射、放射线辐射、超声波、电弧、激光、强磁场、反应物颗粒大小、溶剂等。总之，向反应体系输入能量，都有可能改变化学反应速率。
知识点二、外界条件对化学反应速率的影响规律 条件变化 浓度 压强 温度 催化剂 其他 增大 减小 增大 减小 升高 降低 使用 撤去 活化分子的量的变化 单位体积内总数目增多，百分数不变 单位体积内总数目减小，百分数不变 单位体积内总数目增多，百分数不变 单位体积内总数目减小，百分数不变 百分数增大，单位体积内总数目增多 百分数减小，单位体积内总数目减少 百分数剧增，单位体积内总数目剧增 百分数剧减，单位体积内总数目剧减 光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小、溶剂等 速率变化 增大 减小 增大 减小 增大 减小 剧增 剧减 有影响 【巧记】加快化学反应速率的方法记忆口诀： 要想反应速率快，升温加压增浓度；催化增大表面积，反应也可加速度。
知识点三、外界条件对可逆反应中正逆反应速率的影响 对于可逆反应来说，由反应物生成生成物的反应速率叫正反应速率；同时还进行着生成物之间相互反应生成反应物的逆反应，由生成物生成反应物的反应速率叫逆反应速率。用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示正反应速率；用单位时间内反应物浓度的增大或生成物浓度的减小来表示逆反应速率。如： N2+3H2 ?2NH3（正反应放热）
各种外界条件对上述反应v正、v逆的影响分别是：
1、增大反应物（N2或H2）浓度，v正增大，v逆随之增大；增大生成物（NH3）浓度，v逆增大，v正也随之增大；减小反应物（N2或H2）浓度，v正减小，v逆随之减小；减小生成物（NH3）浓度，v逆减小，v正也随之减小。 2、升高温度，v正和v逆均增大，放热反应方向的速率v正不如吸热反应方向的速率v逆增大的倍数大；同理，降低温度，放热方向的v正减小的倍数小，吸热方向的v逆减小的倍数大。
3、增大压强，v正和v逆均增大，但v正（气体分子数由多到少的方向）增大得多，v逆（气体分子数由少到多的方向）增大得少；减小压强，v正和v逆均减小，且v逆（气体分子数由少到多的方向）减小得少，v正（气体分子数由多到少的方向）减小得多。
对于反应前后气体分子数相同的反应，加压时，v正和v逆同等倍数地增大；减压时，v正和v逆等倍数地减小。 4、催化剂对可逆反应速率的影响是同等倍数地增大或减小。
对于一个可逆反应，当v正＞v逆时，反应向正反应方向进行，即反应的总速率v=v正－v逆；当v逆＞v正时，反应向逆反应方向进行，即反应的总速率v= v逆－v正。 要点四、有关化学反应速率的图像
化学反应速率图像是将化学反应速率变化的情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。在认识和应用化学反应速率图像时，要立足于化学反应方程式，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含义。 1、图像类型
①例如：化学反应CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O
a．其他条件一定时，反应速率随着c(HCl)的增大而增大，如图（1）所示。 b．其他条件一定时，反应速率随着温度的升高而增大，如图（2）所示。
c．随着反应时间的增加，c(HCl)逐渐减小，化学反应速率逐渐减小，如图（3）所示。
②例如：化学反应2H2S(g)+SO2(g)==3S(s)+2H2O(l)
a．其他条件一定时，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a所示。
b．其他条件一定时，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b所示。
c．温度、气体容器的容积都一定时，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c所示。
2、解答化学反应图像问题的一般步骤
①认准横坐标、纵坐标各表示什么物理量；
②看清曲线的起点位置及曲线的变化趋势，确定函数的增减性；
③理解曲线斜率的意义，弄清当斜率为0时，曲线为一水平线的特定含义； ④准确把握各个特殊点（如起点、最高点．、交点等）的含义； ⑤认准某些关键数据在解题中的特定作用；
⑥全面、准确地从图中找出直接或隐含的信息，结合上述几点快速得出答案。
【典型例题】
例题1 100mL6mol/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 K2SO4溶液 NaNO3固体 通入一定量HCl气体
例题2下列四个试管中，过氧化氢分解产生氧气的反应速率最大的是（ ）
对v（H2）的影响 对n（H2）的影响
试管 温度 A 常温 B C D 过氧化氢溶液浓度 催化剂 3% -- -- MnO2 -- 水浴加热 3% 水浴加热 6% 常温 6% 例题3 下列说法正确的是（ ）
A．增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子的百分数，从而使有效碰撞次数增多 B．有气体参加的化学反应，若增大压强（即缩小反应容器的体积），可增大活化分子的百分数，从而使反应速率增大
C．升高温度能使化学反应速率增大的主要原因是增大了反应物分子中活化分子的百分数 D．催化剂能增大单位体积内活化分子的百分数，从而成倍地增大反应速率 例题4 向含有H2SO4的H2O2溶液中滴加定量的KMnO4溶液，反应开始时，溶液中Mn2+的浓度c将随时间的变化而变化。某学生在做实验前认为，Mn2+的浓度c与时间的关系如图①所示，做完实验后得到的结果如图②所示。请回答下列问题：
（1）写出H2O2与KMnO4溶液反应的化学方程式。 （2）Oa段的意义。
（3）ab段的意义及ab段很陡的原因。 （4）bc段的意义。
例题5 将m g块状碳酸钙与足量盐酸反应，固体反应物损失的质量随时间的变化关系曲线如图中实线所示，在相同条件下，将n g（m＞n）粉末状碳酸钙与同浓度的盐酸反应，则相应的关系曲线（图中虚线所示）表示正确的是（ ）
随堂练习
1．NO和CO都是汽车尾气里的有毒气体，它们之间能缓慢反应生成N2和CO2，对于该反应的下列说法不正确的是( )
A．增大压强能增大反应速率 B．使用适当催化剂可增大反应速率 C．升高温度能增大反应速率
D．增大压强(体积减小)对该反应速率无影响
2．用6 g CaCO3与100 mL稀盐酸反应制取少量的CO2，反应过程中生成的CO2的体积(已折算为标准状况)随反应时间变化的情况如图所示。下列说法正确的是( )
A．OE段表示的平均反应速率最快，可能的原因是该反应是放热反应 B．EF段用HCl浓度的减小表示的该反应的平均反应速率为0.2 mol/(L·min) C．在F点收集到的CO2的体积最大
D．在G点以后收集的CO2的量不再增多，原因是稀盐酸已反应完全
3．一定条件下，溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如图所示。下列判断正确的是( )
高二化学暑假班讲义(学生版) 第6讲 化学反应速率的影响因素学生满分版
