第二章 第二節(jié) 影響化學反應速率的因素

第二章 化學反應速率和化學平衡 第二節(jié) 影響化學反應速率的因素 晨背關鍵語句 知識點四 知識點一 理解教材新知 考向一 考向二 考向三 隨堂基礎鞏固 課時跟蹤訓練 知識點二 知識點三 知識點五 返回 返回 返回 返回 1影響化學反應速率的主要因素是反應物本身的性質。 2其他條件不變時，增大反應物的濃度，反應速率增大；減小反應物的濃度，反應速率減小。 返回 3對于有氣體參加的化學反應，增大壓強 (減小容器的體積 )，反應速率增大；減小壓強 (增大容器的體積 )，反應速率減小。 4其他條件不變時，升高溫度，反應速率加快；降低溫度，反應速率減慢。 5使用合適的催化劑，能加快化學反應的速率。 返回 返回 自學教材 填要點 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。 化學反應 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：反應的活化能是 應熱是 。 回 師生互動 解疑難 (1)反應物分子之間必須發(fā)生碰撞，只有發(fā)生有效碰撞才能發(fā)生化學反應。有效碰撞是發(fā)生化學反應的充分條件。 (2)化學反應速率的大小，與單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目及單位時間內(nèi)有效碰撞次數(shù)有關。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，反應速率越快。 返回 1下列有關活化分子和有效碰撞的描述中，正確的是 _。 A當碰撞的分子具有足夠的能量和適當?shù)娜∠驎r，才 能發(fā)生化學反應 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)生化學反應 E能發(fā)生有效碰撞的分子必須具有相當高的能量 F活化能指活化分子多出反應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?shù)娜∠驎r，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)生化學反應，故 答案： 回 自學教材 填要點 1實驗探究 原理 253=10 8驗 步驟 返回 實驗 現(xiàn)象 褪色 時間 褪色時間 較 0.1 1液褪色時間 結論 ，反應速率也越 ，反之 應速率越 褪色 褪色 長 短 快 快 慢 返回 反應物濃度增大 反應速率 ；反應物濃度減小 反應速率 。 3解釋 反應物濃度增大 單位體積活化分子數(shù) 單位時間內(nèi)有效碰撞 反應速率 。 加快 減慢 增多 增加 加快 返回 師生互動 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，化學反應速率不變。 (2)增大固體的表面積或將固體溶于一定溶劑，能增大化學反應速率。 (3)增大反應物濃度，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有增大。 (4)影響化學反應速率的主要因素是反應物的本性而不是外界條件。 返回 2把下列 4種 個盛有 10 1鹽酸的燒杯中，并加水稀釋到 50 時 中反應速率最大的是 ( ) A 20 1 B 20 1 C 10 1 D 10 1 返回 解析： 本題中反應速率的大小是由混合后反應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，反應速率越快。 答案： A 返回 對于有氣體參與或生成的化學反應，增大壓強 (縮小容器體積 )，反應速率 ；減小壓強 (增大容器體積 )，反應速率 。 2解釋 對于氣體反應，增大壓強，相當于增大反應物濃度，反應速率增大。 增大 減小 返回 3注意事項 (1)對于固體或液體，壓強的變化，基本不影響其濃度，也不影響其反應速率。 (2)恒容時充入 “無關氣體 ”，容器總壓強增大，但各反應物的濃度不變，反應速率不變。 (3)恒壓時充入 “無關氣體 ”，引起體積增大，各反應物濃度減小，反應速率減慢。 返回 3反應 C(s) g) CO(g) H2(g)在一可變?nèi)莘e的 密閉容器中進行，下列條件的改變對其反應速率幾乎無影響的是 ( ) A增加 B將容器的體積縮小一半 C保持體積不變，充入 g)使體系壓強增大 D保持壓強不變，充入 返回 解析： 加其用量對反應速率幾乎沒有影響， 器體積縮小一半相當于壓強增大一倍，濃度增大，反應速率增大， 入g)，體積不變，反應速率加快， 強不變，充入 積增大，氣體的濃度變小，反應速率減小， 答案： A 返回 自學教材 填要點 1實驗 原理 =S 驗 操作 返回 實驗 現(xiàn)象 混合后，兩組均出現(xiàn) ，但 首先出現(xiàn)渾濁 結論 當其他條件相同時，升高溫度反應速率 ，降低溫度反應速率 渾濁 加熱的一組 加快 減小 返回 溫度升高，反應速率 ；溫度降低，反應速率 。 3解釋 升高溫度 活化分子百分數(shù) 有效碰撞的次數(shù) 化學反應速率 。 減慢 增大 加快 增多 加快 返回 師生互動 解疑難 (1)溫度對反應速率的影響規(guī)律，對吸熱反應、放熱反應都適用，且不受反應物狀態(tài)的限制。升溫時，化學反應速率增大；降溫時，化學反應速率減小。 (2)對于可逆反應來說，升高溫度，正、逆反應速率均增大，只是增大的程度不同；同理，降低溫度，正、逆反應速率均減小，只是減小的程度不同。 返回 (3)許多實驗表明：溫度每升高 10 ，反應速率通常增大到原來的 2 4倍。 (4)一般情況下，溫度對化學反應速率的影響比濃度、壓強對化學反應速率的影響要大，也更易控制。 返回 4設 C 2H0，反應速率為 3 2H0，反應速率為 于上述反 應，當溫度升高時， ( ) A同時增大 B同時減小 C D 返回 解析： 升高溫度，吸、放熱化學反應的反應速率都能增大。 答案： A 返回 自學教材 填要點 1實驗 原理 2 2 = = = =2H 2 O O 2 返回 實驗 操作 返回 實現(xiàn) 現(xiàn)象 余燼的木條無明顯變化 b加入 形瓶內(nèi)立即產(chǎn)生 ，并且?guī)в酄a的木條 結論 2大量氣泡 復燃 返回 使用合適的催化劑，可 化學反應速率。 3解釋 使用合適的催化劑 降低反應所需的 活化分子百分數(shù) 有效碰撞次數(shù) 化學反應速率 。 加快 活化能 增加 增加 加快 返回 師生互動 解疑難 (1)有的催化劑能加快化學反應速率，有的催化劑能減慢化學反應速率，能加快化學反應速率的催化劑叫做正催化劑；能減慢化學反應速率的催化劑叫做負催化劑。在實踐中，若不特別說明，凡是催化劑均指正催化劑。 (2)可逆反應中催化劑可同等程度地改變正、逆反應速率。 (3)催化劑具有選擇性和高效性。 返回 5 雙選題 下列關于催化劑的敘述中，正確的是 ( ) A催化劑在化學反應前后化學性質不變 B催化劑在反應前后質量不變，故催化劑不參加化學 反應 C反應物中的某些雜質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物的轉化率 返回 解析： 催化劑參加反應，改變反應歷程 (即降低反應活化能 )，但反應前后其質量和化學性質不變。某些雜質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物的轉化率。 答案： 回 主題 1： 一定溫度下，在密閉容器內(nèi)進行的合成氨反應，增大壓強，化學反應速率就一定增大嗎？ 甲 通過壓縮體積來增大壓強，則化學反應速率一定增大 乙 向密閉容器中充入與反應有關的氣體 (如 壓強增大，化學反應速率一定增大 返回 丙 向密閉容器中充入與反應無關的氣體 (如氦氣 )，盡管壓強增大，但化學反應速率不變 丁 壓強對化學反應速率的影響，關鍵看改變壓強的措施是否引起濃度的改變，若濃度改變，則化學反應速率一定改變 返回 主題 2： 探究增大化學反應速率的措施有哪些？ 甲 增大反應物或生成物的濃度，化學反應速率增大 乙 增大壓強，化學反應速率增大 丙 升高溫度，化學反應速率一定增大 丁 使用催化劑，能加快化學反應速率 戊 增大固體物質的表面積，化學反應速率增大 返回 返回 例 1 500 的稀鹽酸與鋅粒反應，不會使反應速率加快的是 ( ) 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、增大反應物濃度均可使反應速率加快；鋅粉比鋅粒的表面積大，也可加快反應速率，而將等濃度的鹽酸由 500 000 是改變了反應物的用量，并不改變其濃度，所以反應速率不變。 答案 B 返回 判斷外界條件對化學反應速率的影響時，要注意外界條件的改變是否引起反應實質的改變。如 2 應實質也隨之發(fā)生改變。 返回 提示： 不能；因為2。 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，可以用下面對應選項中的圖像曲線表示的是 ( ) 選項 反應 縱坐標 甲 乙 A 外形、大小相近的金屬和水反應 反應 速率 K 回 選項 反應 縱坐標 甲 乙 B 4 的別和不同濃度的酸 )溶液各 2 反應 速率 0.1 的0.2 的返回 選項 反應 縱坐標 甲 乙 C 5 .1 .1 反應 速率 熱水 冷水 D 5 %的過氧化氫溶液分解放出 末 加末 返回 返回 解析 反應速率與物質的本性有關，由于 應速率逐漸加快，圖像 于起始乙中 反應速率比甲中快，圖像 中熱水的溫度高、反應速率快，隨著反應的進行反應物的濃度逐漸減小，故甲、乙中反應速率逐漸減小，圖像 2乙中反應速率大于甲，圖像 答案 返回 對于時間 速率圖像要注意以下 3點： (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 2A(g) B(g) 2C(g)的反應速 率隨壓強變化的曲線圖正確的是 ( ) 返回 返回 解析： 增大壓強，正、逆反應的反應速率均增大，選項A、 B、 答案： C 返回 例 3 (2011廣州調研 )某實驗小組以 究濃度、催化劑、溶液酸堿性對反應速率的影響。在常溫下按照如下方案完成實驗。 返回 實驗編號 反應物 催化劑 10 % 無 10 % 無 10 % 1 .1 返回 實驗編號 反應物 催化劑 10 % 液少量 1 .1 10 % 液少量 1 .1 返回 (1)催化劑能加快化學反應速率的原因是 _。 (2)實驗 和 的目的是 _。 實驗時由于沒有觀察到明顯現(xiàn)象而無法得出結論；資料顯示，通常條件下 易分解，為了達到實驗目的，你對原實驗方案的改進是 _。 返回 (3)實驗 、 、 中，測得生成氧氣的體積隨時間變化的關系如下圖： 分析上圖能夠得出什么實驗結論？ 返回 解析 (1)加入催化劑能使化學反應速率加快，其原因是加入催化劑降低了反應的活化能，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，從而加快反應速率?返回 (2)實驗 和 的區(qū)別是 中 中以實驗 和 的目的是探究濃度對反應速率的影響。為了能夠通過實驗 和 探究濃度對反應速率的影響，對原實驗方案進行改進，可向反應物中加入等量同種催化劑或將盛有反應物的試管放入同一熱水浴中觀察實驗現(xiàn)象。 (3)由圖像知實驗 反應速率最快，實驗 反應速率最慢，說明堿性環(huán)境能增大 性環(huán)境能減小 返回 答案 (1)降低了反應的活化能 (2)探究濃度對反應速率的影響 向反應物中加入等量同種催化劑 (或將盛有反應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 通過對比實驗數(shù)據(jù)、分析實驗現(xiàn)象，總結實驗規(guī)律。影響化學反應速率的因素有很多，用實驗的方法研究外界因素對化學反應速率的影響時，必須要控制實驗的條件，一次只能改變一個影響因素，否則就無法得出正確的結論。 返回 2 (2011東北師大附中期中 )下表是稀硫酸與某金屬反應 的實驗數(shù)據(jù)： 實驗 序號 金屬 質量 /g 金屬 狀態(tài) c(L 1 V( 金屬消失的時間 /s 反應前 反應后 1 0 20 34 500 2 末 0 20 35 50 返回 實驗 序號 金屬 質量 /g 金屬 狀態(tài) c(L 1 V( 金屬消失的時間 /s 反應前 反應后 3 0 20 36 250 4 0 20 35 200 5 末 0 20 36 25 6 0 20 35 125 返回 實驗 序號 金屬 質量 /g 金屬 狀態(tài) c(L 1 V( 金屬消失的時間 /s 反應前 反應后 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)，回答下列問題： (1)實驗 4和 5表明： _對反應速率有影響，_反應速率越快，能表明同一規(guī)律的實驗還有 _(填實驗序號 )。 (2)僅表明反應物濃度對反應速率產(chǎn)生影響的實驗有_(填實驗序號 )。 返回 (3)本實驗中影響反應速率的其他因素還有 _， 其實驗序號是 _。 (4)實驗中的所有反應，反應前后溶液的溫度變化值 (約 15 )相近，推測其原因： _ _。 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，說明其反應速率快，其中 1、 2也可以說明這一點。 (2)僅表明反應的濃度