第二章 第二節(jié) 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 第二節(jié) 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 晨背關(guān)鍵語(yǔ)句 知識(shí)點(diǎn)四 知識(shí)點(diǎn)一 理解教材新知 考向一 考向二 考向三 隨堂基礎(chǔ)鞏固 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練 知識(shí)點(diǎn)二 知識(shí)點(diǎn)三 知識(shí)點(diǎn)五 返回 返回 返回 返回 1影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)物本身的性質(zhì)。 2其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率增大；減小反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率減小。 返回 3對(duì)于有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，增大壓強(qiáng) (減小容器的體積 )，反應(yīng)速率增大；減小壓強(qiáng) (增大容器的體積 )，反應(yīng)速率減小。 4其他條件不變時(shí)，升高溫度，反應(yīng)速率加快；降低溫度，反應(yīng)速率減慢。 5使用合適的催化劑，能加快化學(xué)反應(yīng)的速率。 返回 返回 自學(xué)教材 填要點(diǎn) 1有效碰撞 能夠發(fā)生 的碰撞。 2活化分子 能夠發(fā)生 的分子。 化學(xué)反應(yīng) 有效碰撞 返回 3活化能 活化分子比普通分子高出的能量。如圖所示：反應(yīng)的活化能是 應(yīng)熱是 。 回 師生互動(dòng) 解疑難 (1)反應(yīng)物分子之間必須發(fā)生碰撞，只有發(fā)生有效碰撞才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。有效碰撞是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的充分條件。 (2)化學(xué)反應(yīng)速率的大小，與單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目及單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞次數(shù)有關(guān)。單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目越多，有效碰撞的次數(shù)越多，反應(yīng)速率越快。 返回 1下列有關(guān)活化分子和有效碰撞的描述中，正確的是 _。 A當(dāng)碰撞的分子具有足夠的能量和適當(dāng)?shù)娜∠驎r(shí)，才 能發(fā)生化學(xué)反應(yīng) B發(fā)生有效碰撞的分子一定是活化分子 C活化分子間的碰撞一定是有效碰撞 返回 D活化分子間每次碰撞都發(fā)生化學(xué)反應(yīng) E能發(fā)生有效碰撞的分子必須具有相當(dāng)高的能量 F活化能指活化分子多出反應(yīng)物分子平均能量的那部分能量 返回 解析： 活化分子間的碰撞有適當(dāng)?shù)娜∠驎r(shí)，才能發(fā)生有效碰撞，故 化分子間的碰撞只有發(fā)生有效碰撞，才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，故 答案： 回 自學(xué)教材 填要點(diǎn) 1實(shí)驗(yàn)探究 原理 253=10 8驗(yàn) 步驟 返回 實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象 褪色 時(shí)間 褪色時(shí)間 較 0.1 1液褪色時(shí)間 結(jié)論 ，反應(yīng)速率也越 ，反之 應(yīng)速率越 褪色 褪色 長(zhǎng) 短 快 快 慢 返回 反應(yīng)物濃度增大 反應(yīng)速率 ；反應(yīng)物濃度減小 反應(yīng)速率 。 3解釋 反應(yīng)物濃度增大 單位體積活化分子數(shù) 單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞 反應(yīng)速率 。 加快 減慢 增多 增加 加快 返回 師生互動(dòng) 解疑難 (1)固體或純液體的濃度為常數(shù)，所以增加其用量時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率不變。 (2)增大固體的表面積或?qū)⒐腆w溶于一定溶劑，能增大化學(xué)反應(yīng)速率。 (3)增大反應(yīng)物濃度，即增大了單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目，但活化分子的百分率沒(méi)有增大。 (4)影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)物的本性而不是外界條件。 返回 2把下列 4種 個(gè)盛有 10 1鹽酸的燒杯中，并加水稀釋到 50 時(shí) 中反應(yīng)速率最大的是 ( ) A 20 1 B 20 1 C 10 1 D 10 1 返回 解析： 本題中反應(yīng)速率的大小是由混合后反應(yīng)物濃度的大小決定的，由于最后溶液體積相同，所以混合前 合后其濃度越大，反應(yīng)速率越快。 答案： A 返回 對(duì)于有氣體參與或生成的化學(xué)反應(yīng)，增大壓強(qiáng) (縮小容器體積 )，反應(yīng)速率 ；減小壓強(qiáng) (增大容器體積 )，反應(yīng)速率 。 2解釋 對(duì)于氣體反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，相當(dāng)于增大反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率增大。 增大 減小 返回 3注意事項(xiàng) (1)對(duì)于固體或液體，壓強(qiáng)的變化，基本不影響其濃度，也不影響其反應(yīng)速率。 (2)恒容時(shí)充入 “無(wú)關(guān)氣體 ”，容器總壓強(qiáng)增大，但各反應(yīng)物的濃度不變，反應(yīng)速率不變。 (3)恒壓時(shí)充入 “無(wú)關(guān)氣體 ”，引起體積增大，各反應(yīng)物濃度減小，反應(yīng)速率減慢。 返回 3反應(yīng) C(s) g) CO(g) H2(g)在一可變?nèi)莘e的 密閉容器中進(jìn)行，下列條件的改變對(duì)其反應(yīng)速率幾乎無(wú)影響的是 ( ) A增加 B將容器的體積縮小一半 C保持體積不變，充入 g)使體系壓強(qiáng)增大 D保持壓強(qiáng)不變，充入 返回 解析： 加其用量對(duì)反應(yīng)速率幾乎沒(méi)有影響， 器體積縮小一半相當(dāng)于壓強(qiáng)增大一倍，濃度增大，反應(yīng)速率增大， 入g)，體積不變，反應(yīng)速率加快， 強(qiáng)不變，充入 積增大，氣體的濃度變小，反應(yīng)速率減小， 答案： A 返回 自學(xué)教材 填要點(diǎn) 1實(shí)驗(yàn) 原理 =S 驗(yàn) 操作 返回 實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象 混合后，兩組均出現(xiàn) ，但 首先出現(xiàn)渾濁 結(jié)論 當(dāng)其他條件相同時(shí)，升高溫度反應(yīng)速率 ，降低溫度反應(yīng)速率 渾濁 加熱的一組 加快 減小 返回 溫度升高，反應(yīng)速率 ；溫度降低，反應(yīng)速率 。 3解釋 升高溫度 活化分子百分?jǐn)?shù) 有效碰撞的次數(shù) 化學(xué)反應(yīng)速率 。 減慢 增大 加快 增多 加快 返回 師生互動(dòng) 解疑難 (1)溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，對(duì)吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)都適用，且不受反應(yīng)物狀態(tài)的限制。升溫時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率增大；降溫時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率減小。 (2)對(duì)于可逆反應(yīng)來(lái)說(shuō)，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大，只是增大的程度不同；同理，降低溫度，正、逆反應(yīng)速率均減小，只是減小的程度不同。 返回 (3)許多實(shí)驗(yàn)表明：溫度每升高 10 ，反應(yīng)速率通常增大到原來(lái)的 2 4倍。 (4)一般情況下，溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響比濃度、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響要大，也更易控制。 返回 4設(shè) C 2H0，反應(yīng)速率為 3 2H0，反應(yīng)速率為 于上述反 應(yīng)，當(dāng)溫度升高時(shí)， ( ) A同時(shí)增大 B同時(shí)減小 C D 返回 解析： 升高溫度，吸、放熱化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率都能增大。 答案： A 返回 自學(xué)教材 填要點(diǎn) 1實(shí)驗(yàn) 原理 2 2 = = = =2H 2 O O 2 返回 實(shí)驗(yàn) 操作 返回 實(shí)現(xiàn) 現(xiàn)象 余燼的木條無(wú)明顯變化 b加入 形瓶?jī)?nèi)立即產(chǎn)生 ，并且?guī)в酄a的木條 結(jié)論 2大量氣泡 復(fù)燃 返回 使用合適的催化劑，可 化學(xué)反應(yīng)速率。 3解釋 使用合適的催化劑 降低反應(yīng)所需的 活化分子百分?jǐn)?shù) 有效碰撞次數(shù) 化學(xué)反應(yīng)速率 。 加快 活化能 增加 增加 加快 返回 師生互動(dòng) 解疑難 (1)有的催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率，有的催化劑能減慢化學(xué)反應(yīng)速率，能加快化學(xué)反應(yīng)速率的催化劑叫做正催化劑；能減慢化學(xué)反應(yīng)速率的催化劑叫做負(fù)催化劑。在實(shí)踐中，若不特別說(shuō)明，凡是催化劑均指正催化劑。 (2)可逆反應(yīng)中催化劑可同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率。 (3)催化劑具有選擇性和高效性。 返回 5 雙選題 下列關(guān)于催化劑的敘述中，正確的是 ( ) A催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)不變 B催化劑在反應(yīng)前后質(zhì)量不變，故催化劑不參加化學(xué) 反應(yīng) C反應(yīng)物中的某些雜質(zhì)能使催化劑失去活性，造成催 化劑 “中毒 ” D催化劑可以提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率 返回 解析： 催化劑參加反應(yīng)，改變反應(yīng)歷程 (即降低反應(yīng)活化能 )，但反應(yīng)前后其質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變。某些雜質(zhì)使催化劑的催化作用減弱或失去，叫催化劑中毒。催化劑不能改變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。 答案： 回 主題 1： 一定溫度下，在密閉容器內(nèi)進(jìn)行的合成氨反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率就一定增大嗎？ 甲 通過(guò)壓縮體積來(lái)增大壓強(qiáng)，則化學(xué)反應(yīng)速率一定增大 乙 向密閉容器中充入與反應(yīng)有關(guān)的氣體 (如 壓強(qiáng)增大，化學(xué)反應(yīng)速率一定增大 返回 丙 向密閉容器中充入與反應(yīng)無(wú)關(guān)的氣體 (如氦氣 )，盡管壓強(qiáng)增大，但化學(xué)反應(yīng)速率不變 丁 壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，關(guān)鍵看改變壓強(qiáng)的措施是否引起濃度的改變，若濃度改變，則化學(xué)反應(yīng)速率一定改變 返回 主題 2： 探究增大化學(xué)反應(yīng)速率的措施有哪些？ 甲 增大反應(yīng)物或生成物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率增大 乙 增大壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率增大 丙 升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率一定增大 丁 使用催化劑，能加快化學(xué)反應(yīng)速率 戊 增大固體物質(zhì)的表面積，化學(xué)反應(yīng)速率增大 返回 返回 例 1 500 的稀鹽酸與鋅粒反應(yīng)，不會(huì)使反應(yīng)速率加快的是 ( ) A升高溫度 B將 500 的鹽酸改為 1000 的 用 1 的 的鹽酸 D用鋅粉代替鋅粒 返回 解析 升溫、增大反應(yīng)物濃度均可使反應(yīng)速率加快；鋅粉比鋅粒的表面積大，也可加快反應(yīng)速率，而將等濃度的鹽酸由 500 000 是改變了反應(yīng)物的用量，并不改變其濃度，所以反應(yīng)速率不變。 答案 B 返回 判斷外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響時(shí)，要注意外界條件的改變是否引起反應(yīng)實(shí)質(zhì)的改變。如 2 應(yīng)實(shí)質(zhì)也隨之發(fā)生改變。 返回 提示： 不能；因?yàn)?。 本題中若將 1 的鹽酸改為 2 的 能否使產(chǎn)生 返回 例 2 雙選題 下列表格中的各種情況，可以用下面對(duì)應(yīng)選項(xiàng)中的圖像曲線表示的是 ( ) 選項(xiàng) 反應(yīng) 縱坐標(biāo) 甲 乙 A 外形、大小相近的金屬和水反應(yīng) 反應(yīng) 速率 K 回 選項(xiàng) 反應(yīng) 縱坐標(biāo) 甲 乙 B 4 的別和不同濃度的酸 )溶液各 2 反應(yīng) 速率 0.1 的0.2 的返回 選項(xiàng) 反應(yīng) 縱坐標(biāo) 甲 乙 C 5 .1 .1 反應(yīng) 速率 熱水 冷水 D 5 %的過(guò)氧化氫溶液分解放出 末 加末 返回 返回 解析 反應(yīng)速率與物質(zhì)的本性有關(guān)，由于 應(yīng)速率逐漸加快，圖像 于起始乙中 反應(yīng)速率比甲中快，圖像 中熱水的溫度高、反應(yīng)速率快，隨著反應(yīng)的進(jìn)行反應(yīng)物的濃度逐漸減小，故甲、乙中反應(yīng)速率逐漸減小，圖像 2乙中反應(yīng)速率大于甲，圖像 答案 返回 對(duì)于時(shí)間 速率圖像要注意以下 3點(diǎn)： (1)分清曲線是連續(xù)的，還是跳躍的，若是跳躍的，找出跳躍的原因。 (2)分清 “漸變 ”和 “突變 ”。 (3)增大反應(yīng)物濃度的瞬間， 變， 變；升高溫度和使用催化劑， 突變。 返回 1試分析下列可逆反應(yīng) 2A(g) B(g) 2C(g)的反應(yīng)速 率隨壓強(qiáng)變化的曲線圖正確的是 ( ) 返回 返回 解析： 增大壓強(qiáng)，正、逆反應(yīng)的反應(yīng)速率均增大，選項(xiàng)A、 B、 答案： C 返回 例 3 (2011廣州調(diào)研 )某實(shí)驗(yàn)小組以 究濃度、催化劑、溶液酸堿性對(duì)反應(yīng)速率的影響。在常溫下按照如下方案完成實(shí)驗(yàn)。 返回 實(shí)驗(yàn)編號(hào) 反應(yīng)物 催化劑 10 % 無(wú) 10 % 無(wú) 10 % 1 .1 返回 實(shí)驗(yàn)編號(hào) 反應(yīng)物 催化劑 10 % 液少量 1 .1 10 % 液少量 1 .1 返回 (1)催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率的原因是 _。 (2)實(shí)驗(yàn) 和 的目的是 _。 實(shí)驗(yàn)時(shí)由于沒(méi)有觀察到明顯現(xiàn)象而無(wú)法得出結(jié)論；資料顯示，通常條件下 易分解，為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，你?duì)原實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)是 _。 返回 (3)實(shí)驗(yàn) 、 、 中，測(cè)得生成氧氣的體積隨時(shí)間變化的關(guān)系如下圖： 分析上圖能夠得出什么實(shí)驗(yàn)結(jié)論？ 返回 解析 (1)加入催化劑能使化學(xué)反應(yīng)速率加快，其原因是加入催化劑降低了反應(yīng)的活化能，使更多的普通分子變?yōu)榛罨肿?，增大了活化分子的碰撞幾率，使活化分子的有效碰撞增多，從而加快反?yīng)速率。 返回 (2)實(shí)驗(yàn) 和 的區(qū)別是 中 中以實(shí)驗(yàn) 和 的目的是探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響。為了能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn) 和 探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，對(duì)原實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行改進(jìn)，可向反應(yīng)物中加入等量同種催化劑或?qū)⑹⒂蟹磻?yīng)物的試管放入同一熱水浴中觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 (3)由圖像知實(shí)驗(yàn) 反應(yīng)速率最快，實(shí)驗(yàn) 反應(yīng)速率最慢，說(shuō)明堿性環(huán)境能增大 性環(huán)境能減小 返回 答案 (1)降低了反應(yīng)的活化能 (2)探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響 向反應(yīng)物中加入等量同種催化劑 (或?qū)⑹⒂蟹磻?yīng)物的試管放入同一熱水浴中 ) (3)堿性環(huán)境能增大 性環(huán)境能減小 返回 通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，總結(jié)實(shí)驗(yàn)規(guī)律。影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有很多，用實(shí)驗(yàn)的方法研究外界因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響時(shí)，必須要控制實(shí)驗(yàn)的條件，一次只能改變一個(gè)影響因素，否則就無(wú)法得出正確的結(jié)論。 返回 2 (2011東北師大附中期中 )下表是稀硫酸與某金屬反應(yīng) 的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)： 實(shí)驗(yàn) 序號(hào) 金屬 質(zhì)量 /g 金屬 狀態(tài) c(L 1 V( 金屬消失的時(shí)間 /s 反應(yīng)前 反應(yīng)后 1 0 20 34 500 2 末 0 20 35 50 返回 實(shí)驗(yàn) 序號(hào) 金屬 質(zhì)量 /g 金屬 狀態(tài) c(L 1 V( 金屬消失的時(shí)間 /s 反應(yīng)前 反應(yīng)后 3 0 20 36 250 4 0 20 35 200 5 末 0 20 36 25 6 0 20 35 125 返回 實(shí)驗(yàn) 序號(hào) 金屬 質(zhì)量 /g 金屬 狀態(tài) c(L 1 V( 金屬消失的時(shí)間 /s 反應(yīng)前 反應(yīng)后 7 0 35 50 50 8 0 20 34 100 9 0 30 44 40 返回 分析上述數(shù)據(jù)，回答下列問(wèn)題： (1)實(shí)驗(yàn) 4和 5表明： _對(duì)反應(yīng)速率有影響，_反應(yīng)速率越快，能表明同一規(guī)律的實(shí)驗(yàn)還有 _(填實(shí)驗(yàn)序號(hào) )。 (2)僅表明反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響的實(shí)驗(yàn)有_(填實(shí)驗(yàn)序號(hào) )。 返回 (3)本實(shí)驗(yàn)中影響反應(yīng)速率的其他因素還有 _， 其實(shí)驗(yàn)序號(hào)是 _。 (4)實(shí)驗(yàn)中的所有反應(yīng)，反應(yīng)前后溶液的溫度變化值 (約 15 )相近，推測(cè)其原因： _ _。 返回 解析： (1)4、 5不同之處是金屬的表面積，粉末狀的金屬消失的快，說(shuō)明其反應(yīng)速率快，其中 1、 2也可以說(shuō)明這一點(diǎn)。 (2)僅表明反應(yīng)的濃度