‹ 回去

2. 外界条件对速率的影响

化学反应速率及其影响因素 · 高二
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 外界条件(浓度、压强、温度、催化剂等)通过改变活化分子百分数或有效碰撞频率来改变化学反应速率。

从哪来 本节为高二化学第1讲起点,无前置知识点记录。

为什么 化学反应发生的本质是活化分子之间的有效碰撞。外界条件不改变反应本质,但通过以下机制影响速率: 1. 浓度/压强:单位体积内活化分子数增加,碰撞频率提高。 2. 温度:分子平均动能增加,使更多普通分子转化为活化分子(活化分子百分数显著增加)。 3. 催化剂:降低反应活化能,使原本能量不足的分子成为活化分子(活化分子百分数大幅增加)。 核心逻辑:速率取决于单位时间内有效碰撞的次数。

类比法:高速公路车流模型** 适合**形象思维强、抽象逻辑较弱**的学生。 将反应容器比作高速公路,分子比作车辆,活化分子比作“有驾照且车况好”的车。 - **浓度/压强
路上车多了(车密度大),撞车概率自然高。 - 温度:给所有车加油提速,原本开得慢的车(普通分子)也开得快了,变成“危险车辆”(活化分子)的比例大增。 - 催化剂:修了一条更短、更平的新路(降低活化能),原来爬不上坡的车现在也能轻松通过,通过车辆总数暴增。
微观机理推导法:能量分布曲线** 适合**逻辑严密、擅长数学建模**的学生。 引入麦克斯韦-玻尔兹曼分布曲线。 - 画出能量分布图,横轴为能量,纵轴为分子数。 - 标出活化能 $E_a$ 的垂直线。 - **温度升高
曲线右移且变宽,$E_a$ 右侧面积(活化分子数)显著增大。 - 催化剂:$E_a$ 线左移(能量降低),右侧面积大幅增加。 - 浓度/压强:曲线形状不变,但整体高度增加(分子总数增加),$E_a$ 右侧面积按比例增加。 结论:温度对速率影响最大,因为它是指数级改变活化分子百分数。
控制变量实验法:现象对比** 适合**动手能力强、重视实验现象**的学生。 设计三组对比实验(以 $Na_2S_2O_3 + H_2SO_4$ 为例): 1. **浓度
两组不同浓度 $Na_2S_2O_3$,同时加入酸,观察浑浊出现时间。 2. 温度:两组同浓度,一组室温,一组热水浴,观察浑浊出现时间。 3. 催化剂:一组加 $FeCl_3$,一组不加,观察浑浊出现时间。 通过直观的时间差异,建立“条件-速率”的因果联系,再回溯微观解释。
看不明白?看一段视频 ▾待生成
练一道
基础题
对于反应 $2SO_2(g) + O_2(g) \rightleftharpoons 2SO_3(g)$,下列措施中,能增大反应速率的是( ) A. 降低温度 B. 减小容器体积(即增大压强) C. 充入惰性气体氦气(恒容) D. 减少 $SO_2$ 浓度
变式
在恒温恒容密闭容器中,发生反应 $A(g) + B(g) \rightleftharpoons C(g)$。若向容器中充入少量惰性气体氦气,问: 1. 反应速率如何变化? 2. 若改为恒温恒压条件,充入氦气,反应速率如何变化?
试试手自己判
检测题
对于反应 $N_2(g) + 3H_2(g) \rightleftharpoons 2NH_3(g)$,在恒温恒容条件下,若向容器中充入 $He$ 气,则正反应速率 $v_{正}$ 和逆反应速率 $v_{逆}$ 的变化情况是( ) A. $v_{正}$ 增大,$v_{逆}$ 增大 B. $v_{正}$ 减小,$v_{逆}$ 减小 C. $v_{正}$ 不变,$v_{逆}$ 不变 D. $v_{正}$ 增大,$v_{逆}$ 减小
看答案和判分标准
答案:C
判对标准:
- 选 C 且能解释“恒容充惰气,反应物浓度不变,故速率不变”者,判对。
- 选 A 者,判错,需指出其混淆了总压与分压/浓度。
- 选 B 者,判错,需指出其误以为充气会稀释反应物。
- 选 D 者,判错,需指出其逻辑混乱。
容易错在哪儿 ▾点开看
这一步没懂?写一句问老师 ›
内容由卡片自动生成 · 有不对的地方告诉老师
这张卡有问题?告诉老师 ›