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催化剂对化学反应速率的影响2


第二章 化学反应速率和化学平衡 第二章 化学反应速率和化学平衡
——第二节 影响化学反应速率的因素 第二节 影响化学反应速率的因素

问题:
浓度、温度、压强对化学反 应速率有什么影响?他们是 如何改变化学反应速率的?

浓度对化学反应速率的影响

内容:
其它条件不变,增加反应物浓度加

快化学反应速率。

原因:
反应物浓度增大
有效碰撞次 数增多

单位体积内活化分 子数增加
反应速率加快

温度对化学反应速率的影响

内容:
其它条件不变,升高温度,化学反应速率增大, 降低温度,化学反应速率减小

原因:
温度升高 分子获得更 高的能量 分子热运 动加快 活化分子百 分数提高 有效碰撞 次数提高 反应速 率加快

碰撞频 率提高

压强对化学反应速率的影响

内容:
对于气体反应来说,增大压强相当于增大反应物的 浓度,反应速率加快.

原因:
增大压强
单位体积内活化分 子数增加 反应物浓度增大

有效碰撞次 数增多

反应速率加快

催化剂对化学反应速率的影响
你想到了什 么?

在实验中:

MnO2

2KClO3



2 KCL+3O2

这些你想到 了吗?

在生活中:

用洗衣粉的成分加快去污

苹果释放的乙烯催熟的香蕉

探究实验

催化剂对化学反应速率的影响

2H2O2

MnO2

2H2O+O2↑

【结论】其它条件不变时,选用适当的催化剂可以改变 反应速率;正催化剂使反应速率加快,负催化剂使反应 速率减慢。

四、催化剂对反应速率的影响
活化能 能 量
E1
E3

没加催 化剂

活化分子

活化分子 变成生成 物分子放 出的能量

E2 反应热
生成物平均能量

反应物平均能量

加了催化剂
正催化剂

反应过程


改变反应的途径 →降低反应的活化能

→活%↑ n总不变 → n活↑ →V↑

碰撞理论 反应速率理论本质探讨
分子 运动 相互 碰撞 分子具有 足够能量 活化分子 n活=n总×活% 有效碰撞 化学反应

有合适的取向

碰撞理论解释各外界因素对速率的影响

催化剂
能量

——改变反应的途径,不改变结果

正催化剂 →降低反应的活化能 →活%↑ n总不变
活化分子具有能量

→ n活↑ →V↑

无催化 剂
反应物平均能量
生成物平均能量

有催化剂
反应物平均能量

活化分子能 量

生成物平均能量

解释:
“对可逆反应而言,催化剂既能催化正反应又能催化逆反应” 试利用如图原理加以解释?
能量
活化分子具有能量
活化分子 能量

反应物平均能量
生成物平均能量

反应物平均能量 生成物平均能量

0

注意

?凡是能改变反应速率而自身在化学变化前 后化学性质和质量没有发生变化的物质叫催化剂。 ?使用催化剂同等程度的增大(减慢)正逆 反应速率,从而改变反应到达平衡所需时间。 ?没特别指明一般指正催化剂 ?催化剂只能催化可能发生的反应,对不发 生的反应无作用 ?催化剂一定的具有选择性和高效性

?催化剂中毒:催化剂的活性因接触少量的 杂质而明显下降甚至遭到破坏,这种现象叫催化 剂中毒。

其他因素:其他如光照、反应物固体的颗粒
大小、电磁波、超声波、溶剂的性质等,也会 对化学反应的速率产生影响。

总结:
各条件对速率的影响大小是: 催化剂 >>温度>浓度=压强(体积变化引起的 )。 各种影响都有其局限性,要针对具体反 应具体分析。

1.下列说法正确的是() ①参加反应的物质的性质是影响化学反应速 率的主要因素 ②光是影响某些化学反应速率的外界条件之 一 ③决定化学反应速率的主要因素是浓度 ④不管什么反应,增大浓度,或加热或加压, 或使用催化剂,都可以加快反应速率
A.①② B.②③ C.③④ D.①④

(2009· 广东理基)

已知汽车尾气无害化处理反应
2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)

下列说法不正确的是( ) A.升高温度可使该反应的逆反应 速率降低 B.使用高效催化剂可有效提高正 反应速率 C.反应达到平衡后,NO的反应速 率保持恒定 D.单位时间内消耗CO和CO2的物 质的量相等时,反应达到平衡

(2007广东理基26)

把铝条放入盛有过量稀盐酸的试管中, 不影响氢气产生的速率的因素是( )
A.盐酸的浓度 积 C .溶液的温度 B.铝条的表面

D.加少Na2SO4

2008海南化学15)(8分)反应A(g)+B

能 量 E1 A(g)+B(g) E2
C(g)+D(g)

(g) C(g)+D(g)过程中的能量 变化如图所示,回答下列问题。 (1)该反应是________反应(填“吸 放热 热”“放热”);

反应历程

(2)反应体系中加入催化剂对反应热 没有 是否有影响? ___________,原因是 _____催化剂只能改变化学反应的速率和途径,不能改变化学
反应的始态和终态的能量,因此对反应热没有影响 (3)在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,

减小 减小 E1和E2的变化是:E1_________,E2________(填 “增大”“减小”“不变”)。



(2009· 理综山东卷,14)
V2O5

2SO2(g)+O2(g)

2SO3(g)

是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是( ) A.催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率 B.增大反应体系的压强、反应速度一定增大 C.该反应是放热反应,降低温度将缩短反应达 到平衡的时间 D.在t1、t2时刻,SO3(g)的浓度分别是c1、c2, 则时间间隔t1~t2内,SO3(g)生成的平均速率为v = c2

? c1 t 2 ? t1


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