高中化學(xué)第二章化學(xué)反應(yīng)的方向限度與速率第3節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率第2課時導(dǎo)學(xué)案1魯科版選修

1、第二章第3節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率第2課時【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.理解濃度、壓強、溫度和催化劑對反應(yīng)速率的影響。2.能利用上述結(jié)論分析具體的化學(xué)反應(yīng)。3.理解化學(xué)平衡與反應(yīng)速率之間的聯(lián)系?！緦W(xué)習(xí)過程】一、外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響1濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響在298K時，實驗測得溶液中的反應(yīng)H2O22HI=2H2OI2在不同濃度時的速率如下表所示：實驗編號12345c(HI)/molL10.1000.2000.3000.1000.100c(H2O2)/molL10.1000.1000.1000.2000.300v /molL1s10.007600.01530.02270.01510.0228分析上表數(shù)據(jù)，回

2、答下列問題：(1)當(dāng)c(H2O2)恒定時，隨c(HI)增大，其反應(yīng)速率v的變化趨勢是_，若c(HI)增大1倍，其反應(yīng)速率v的變化是_。同理，當(dāng)c(HI)恒定時，反應(yīng)速率v與c(H2O2)之間有類似的變化規(guī)律。(2)由以上分析可知，其反應(yīng)速率與c(H2O2)，c(HI)成_，上述反應(yīng)在不同濃度時的反應(yīng)速率的數(shù)學(xué)表達式是_。2化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的關(guān)系(1)速率方程對于任意一個化學(xué)反應(yīng)aAbB=cCdD，其反應(yīng)速率方程為vkcm(A)cn(B)，式子中m、n、k都是由實驗測得，與化學(xué)方程式中的系數(shù)無關(guān)。(2)反應(yīng)速率常數(shù)速率方程中的比例系數(shù)k稱為反應(yīng)速率常數(shù)，它表示_，具備以下特點：與濃度無關(guān)

3、，但受_等因素的影響。溫度升高，k值通常_。通常情況下，k值越大，反應(yīng)進行得_。3壓強對化學(xué)反應(yīng)速率的影響對于氣體來說，在一定溫度下，一定質(zhì)量的氣體所占的體積與壓強成反比。如圖所示，結(jié)論：增大壓強，氣體體積_，濃度_，化學(xué)反應(yīng)速率_。(1)由于固體、液體粒子間的_很小，增大壓強幾乎不能改變它們的_，因此對只有固體或液體參加的反應(yīng)，壓強的變化對于反應(yīng)速率的影響可以忽略不計。(2)對于反應(yīng)N23H22NH3，不同條件下，壓強對化學(xué)反應(yīng)速率的影響恒溫恒容密閉容器中a充入N2，壓強_，c(N2)_，化學(xué)反應(yīng)速率_。b充入He(He與反應(yīng)無關(guān))，壓強_，但c(N2)、c(H2)、c(NH3)都_，化學(xué)反

4、應(yīng)速率_。恒溫恒壓密閉容器中充入He，體積_，c(N2)、c(H2)、c(NH3)都_，化學(xué)反應(yīng)速率_?！練w納總結(jié)】濃度、壓強對化學(xué)反應(yīng)速率的影響(1)改變濃度對可逆反應(yīng)速率的影響規(guī)律為增大反應(yīng)物濃度，_速率增大，在瞬間內(nèi)，生成物濃度可認為不變，_不變。但隨著反應(yīng)的進行，反應(yīng)物濃度減小，生成物的濃度逐漸增大，故_逐漸減小，_速率逐漸增大，直到兩者_。(2)固體或純液體的濃度可視為常數(shù)，則固體量的增多_反應(yīng)速率，反應(yīng)速率還與固體_的大小和生成物_的速率有關(guān)。(3)壓強對反應(yīng)速率的影響是通過改變氣體濃度實現(xiàn)的，故一般意義上增大氣體壓強是指壓縮氣體體積；對于有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，溫度一定時：壓強改變

5、【活學(xué)活用】1反應(yīng)3Fe(s)4H2O(g)Fe3O4(s)4H2(g)在一可變?nèi)莘e的密閉容器中進行，試回答：(1)增加Fe的量，其反應(yīng)速率_(填“增大”“不變”或“減小”，下同)。(2)將容器的體積縮小一半，其反應(yīng)速率_。(3)保持體積不變，充入N2使體系壓強增大，其反應(yīng)速率_。(4)保持壓強不變，充入N2使容器的體積增大，其反應(yīng)速率_。二、溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響【新知導(dǎo)學(xué)】1根據(jù)基元反應(yīng)碰撞理論，能量較高，相互之間發(fā)生碰撞，能夠引發(fā)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的反應(yīng)物分子叫做活化分子。(1)化學(xué)反應(yīng)一般需要一個活化的過程，即能發(fā)生反應(yīng)的分子，必須是先_能量后形成活化分子。(2)普通反應(yīng)物分子形成活化分子

6、所吸收的_叫活化能(Ea)。對基元反應(yīng)而言，其活化能是活化分子平均能量與普通反應(yīng)物分子平均能量的_。(3)由阿倫尼烏斯公式k(k為反應(yīng)速率常數(shù)，A為比例系數(shù)，e為自然對數(shù)的底，R為摩爾氣體常量，Ea為活化能)知：活化能越高，反應(yīng)_進行，反應(yīng)速率常數(shù)_。可見，活化能是決定化學(xué)反應(yīng)速率的內(nèi)因。2溫度會影響反應(yīng)速率常數(shù)，從而影響化學(xué)反應(yīng)速率，下表列出了幾個反應(yīng)在298K和308K時的反應(yīng)速率常數(shù)之比。序號化學(xué)反應(yīng)ANOO3=NO2O21.15BH2I2=2HI(氣體反應(yīng))8.99CNH4CNO=(NH2)2CO3.58請根據(jù)表中數(shù)據(jù)進行討論：(1)溫度對化學(xué)反應(yīng)速率有怎樣的影響？(2)升高相同溫度，

7、對不同化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率的影響程度一樣嗎？為什么？(3)對于B反應(yīng)：H2(g)I2(g)2HI(g)H0時，升高溫度，反應(yīng)速率常數(shù)_，化學(xué)反應(yīng)速率_。(4)升高溫度，v正、v逆一般均加快，吸熱反應(yīng)增加的倍數(shù)大于放熱反應(yīng)增加的倍數(shù)。降低溫度，v正、v逆一般均減小，且吸熱反應(yīng)減小的倍數(shù)大于放熱反應(yīng)減小的倍數(shù)?！净顚W(xué)活用】2對于反應(yīng)MN=P，如果溫度每升高10，反應(yīng)速率增加為原來的3倍。在10時完成反應(yīng)的10%需要54min，將溫度提度到40完成反應(yīng)的10%，需要的時間為()A2minB3minC6minD9min三、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響【新知導(dǎo)學(xué)】1根據(jù)表中實驗操作要求完成實驗，觀察實驗現(xiàn)象

8、，填寫下表：實驗原理2H2O22H2OO2實驗操作在試管中先加入2mL5%的H2O2，再加入1mL0.1molL1FeCl3溶液在試管中先加入2mL5%的H2O2，再加入1mL0.1molL1CuSO4溶液實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論2.某些反應(yīng)使用催化劑前后的活化能及反應(yīng)速率常數(shù)之比如下表所示：化學(xué)反應(yīng)催化劑Ea/kJmol1無催化劑有催化劑2HI=H2I2金1841051.6108(503K)CH3CHO=CH4CO碘2101367.5104(793K)2H2O2=2H2OO2過氧化氫酶75255.8108(298K)分析上表數(shù)據(jù)，回答下列問題：(1)使用催化劑，其反應(yīng)的活化能有何變化？反應(yīng)速率常數(shù)有

9、何變化？(2)使用催化劑對其化學(xué)反應(yīng)速率有怎樣的影響？(3)與其他因素(如濃度、溫度等)相比較，催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響程度如何？為什么？【歸納總結(jié)】(1)催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率，但反應(yīng)前后催化劑本身的_和_不變。催化劑通過參與化學(xué)反應(yīng)改變反應(yīng)歷程降低反應(yīng)的_來提高反應(yīng)速率。(2)使用催化劑降低反應(yīng)活化能更多的反應(yīng)物分子成為_大大增加單位體積內(nèi)的_百分數(shù)成千成萬倍地增大化學(xué)反應(yīng)速率。(3)催化劑_地改變正、逆反應(yīng)速率。但催化劑_引起平衡移動，不改變化學(xué)平衡常數(shù)，不改變平衡轉(zhuǎn)化率。(4)催化劑具有_。某反應(yīng)中的催化劑不一定適用于其他反應(yīng)，故工業(yè)生產(chǎn)中，常需要選取特定的催化劑來提高生產(chǎn)效率。導(dǎo)

10、學(xué)案參考答案一、新知導(dǎo)學(xué)1(1)增大增大1倍(2)正比vkc(H2O2)c(HI)2(2)單位濃度下的化學(xué)反應(yīng)速率溫度、催化劑、固體表面性質(zhì)增大越快3縮小增大加快(1)空隙濃度(2)a.增大增大加快b增大不變不變增大減小減小歸納總結(jié)(1)正反應(yīng)逆反應(yīng)速率正反應(yīng)速率逆反應(yīng)相等(2)不影響表面積擴散(3)改變不變活學(xué)活用1(1)不變(2)增大(3)不變(4)減小解析(1)由于Fe是固體，改變Fe的量，反應(yīng)物濃度不變，故反應(yīng)速率不變。(2)將容器體積縮小一半，則反應(yīng)物濃度增大，故反應(yīng)速率增大。(3)容器體積不變，充入N2，反應(yīng)物濃度不變，故反應(yīng)速率不變。(4)保持容器內(nèi)壓強不變，充入N2相當(dāng)于減小壓

11、強，即反應(yīng)物和生成物濃度均減小，故反應(yīng)速率減小。二新知導(dǎo)學(xué)1(1)吸收(2)能量差值(3)越難越小2(1)升高溫度，反應(yīng)速率常數(shù)增大，化學(xué)反應(yīng)速率增大。(2)不一樣。不同的反應(yīng)，活化能差值很大?；罨茉酱?，改變溫度對反應(yīng)速率的影響程度就越大。因此，升高相同溫度時，對不同化學(xué)反應(yīng)速率影響就不一樣。(3)升高溫度，v正和v逆均增大；平衡向逆反應(yīng)方向移動。歸納總結(jié)(1)加快減慢(2)溶液24(3)活化能增大增大活學(xué)活用2A三新知導(dǎo)學(xué)1產(chǎn)生氣泡比較快產(chǎn)生氣泡比較慢Fe3、Cu2對H2O2的分解都有催化作用，但Fe3催化作用強2(1)使用催化劑，反應(yīng)的活化能大幅度降低，反應(yīng)速率常數(shù)變大。(2)化學(xué)反應(yīng)速

12、率增大。(3)比溫度、壓強、濃度對化學(xué)反應(yīng)速率影響程度都要大，加快的速率可達幾千倍；催化劑可以較大幅度地降低反應(yīng)的活化能。歸納總結(jié)(1)質(zhì)量化學(xué)性質(zhì)活化能(2)活化分子活化分子(3)同等倍數(shù)不能(4)選擇性四、檢測題1下列說法正確的是( )A.可逆反應(yīng)的特征是正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等B.在其他條件不變時，使用催化劑只能改變反應(yīng)速率，而不能改變化學(xué)平衡狀態(tài)C.在其他條件不變時，升高溫度可以使化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動D.在其他條件不變時，增大壓強一定會破壞氣體反應(yīng)的平衡狀態(tài)2可逆反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H0在一定條件下達到平衡狀態(tài)，t1時刻改變條件，反應(yīng)速率與時間關(guān)系如右

13、圖，下列說法正確的是( )A維持溫度不變，t1時擴大容積B維持壓強不變，t1時升高溫度C維持溫度和壓強不變，t1時充入SO3(g)D維持溫度與容積不變，t1時充入SO3(g)3在密閉容器中，一定條件下進行如下反應(yīng)：NO (g) +CO(g)N2(g) +CO2 (g) H=-373.2 kJ/mol達到平衡后，為提高該反應(yīng)的速率和NO的轉(zhuǎn)化率，采取的正確措施是( )A加催化劑同時升高溫度 B加催化劑同時增大壓強C升高溫度同時充入N2 D降低溫度同時增大壓強4用2g塊狀大理石與30mL3mol/L鹽酸反應(yīng)制取CO2氣體.若要增大反應(yīng)速率，可采取的措施是( ) 再加入30mL3mol/L鹽酸 改用

14、30mL6mol/L鹽酸改用2g粉末狀大理石 適當(dāng)升高溫度A B C D5已知H2O2在催化劑作用下分解速率加快，其能量隨反應(yīng)進程的變化如下圖所示。下列說法正確的是( )A加入催化劑，減小了反應(yīng)的熱效應(yīng)B加入催化劑，可提高H2O2的平衡轉(zhuǎn)化率CH2O2分解的熱化學(xué)方程式：H2O2 H2O + O2 + QD反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量6對于反應(yīng)mAnB=pC，下列說法正確的是（ ）A某溫度時，化學(xué)反應(yīng)速率無論用A、B、C何種物質(zhì)表示，其數(shù)值是相同的B其他條件不變，增大壓強，反應(yīng)速率加快C若增加或減小B的物質(zhì)的量，則反應(yīng)速率一定會發(fā)生明顯的變化D其他條件不變，升高溫度，反應(yīng)速率加快7下列敘述

15、正確的是( )A增大反應(yīng)物濃度能增大有效碰撞的幾率B增加壓強能增大反應(yīng)物活化分子的百分數(shù)C增加反應(yīng)物濃度能增大反應(yīng)物活化分子的百分數(shù)D分解反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)8下列觀點正確的是( )A催化劑是影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素B化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱與反應(yīng)途徑無關(guān)C增大壓強一定能增大化學(xué)反應(yīng)速率D反應(yīng)物分子間發(fā)生碰撞即可發(fā)生化學(xué)反應(yīng)參考答案1. 【答案】B【解析】A可逆反應(yīng)的特征是在相同條件下反應(yīng)既可以向正反應(yīng)方向進行，也可以向逆反應(yīng)方向進行，A錯誤；B在其他條件不變時，使用催化劑只能改變反應(yīng)速率，由于對正反應(yīng)、逆反應(yīng)的速率影響情況相同，因而不能改變化學(xué)平衡狀態(tài)，B正確；C由于溫度對吸熱反應(yīng)影響更大，所以在其他

16、條件不變時，升高溫度可以使平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，C錯誤；D若反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，在其他條件不變時，增大壓強一定不會破壞氣體反應(yīng)的平衡狀態(tài)，D錯誤。答案選B。易錯選項是D，注意壓強對反應(yīng)速率和平衡狀態(tài)的影響。（1）由于壓強的變化對非氣態(tài)物質(zhì)的濃度基本無影響，因此，當(dāng)反應(yīng)混合物中不存在氣態(tài)物質(zhì)時，壓強的變化不能使無氣態(tài)物質(zhì)存在的化學(xué)平衡發(fā)生移動。（2）氣體減壓或增壓與溶液稀釋或濃縮的化學(xué)平衡移動規(guī)律相似。（3）對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)無變化的反應(yīng)，壓強的變化對其平衡無影響。這是因為，在這種情況下，壓強的變化對正、逆反應(yīng)速率的影響程度是等同的，故平衡不移動。（4）同等程度地改變反應(yīng)混合

17、物中各物質(zhì)的濃度，應(yīng)視為壓強對平衡的影響，如某合成氨平衡體系中，c(N2)0.1 molL1、c(H2)0.3 molL1、c(NH3)0.2 molL1，當(dāng)濃度同時增大一倍時，即讓c(N2)0.2 molL1、c(H2)0.6 molL1、c(NH3)0.4 molL1，此時相當(dāng)于壓強增大一倍，平衡向生成NH3的方向移動。2. 【答案】C【解析】A維持溫度不變，t1時擴大容積，正逆反應(yīng)速率瞬間均減小，故A錯誤；B維持壓強不變，t1時升高反應(yīng)體系溫度，正逆反應(yīng)速率都增大，不符合，故B錯誤；C維持溫度、壓強不變，t1時充入SO3，該時刻生成物三氧化硫的濃度增大，則逆反應(yīng)速率增大，但是壓強不變，所

18、以體積增加，反應(yīng)物二氧化硫和氧氣的濃度減小，正反應(yīng)速率減小，故C正確；D維持溫度、反應(yīng)體系體積不變，t1時充入SO3，此時正逆反應(yīng)速率均增大，故D錯誤；故選C。3. 【答案】B【解析】A加催化劑同時升高溫度，反應(yīng)速率增大，因正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則平衡逆向移動，NO轉(zhuǎn)化率降低，故A錯誤；B加入催化劑同時增大壓強，反應(yīng)速率增大，平衡向正反應(yīng)方向移動，NO的轉(zhuǎn)化率增大，故B正確；C升高溫度同時充入N2，平衡向逆反應(yīng)方向移動，NO的轉(zhuǎn)化率降低，故C錯誤；D降低溫度同時增大壓強，反應(yīng)速率不一定增大，可能減小，故D錯誤；故選B。側(cè)重于基本理論知識的考查，注意把握反應(yīng)的特點為解題關(guān)鍵，也是易錯點，為提高該反應(yīng)

19、的反應(yīng)速率，可增大濃度、壓強或加入催化劑、升高溫度，提高NO的轉(zhuǎn)化率，應(yīng)使平衡向正反應(yīng)方向移動，以此解答該題。4. 【答案】B【解析】改用60mL 3mol/L鹽酸，體積增大，但濃度不變，反應(yīng)速率不變，故錯誤；改用30mL 6mol/L鹽酸，濃度增大，反應(yīng)速率增大，故正確；改用3g粉末狀大理石，固體表面積增大，反應(yīng)速率增大，故正確；適當(dāng)升高溫度，活化分子百分數(shù)增大，反應(yīng)速率增大，故正確；故選B。反應(yīng)為CaCO3+2H+=Ca2+CO2+H2O，影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有溫度、濃度、壓強、催化劑、x射線、固體物質(zhì)的表面積等增加反應(yīng)物濃度，使反應(yīng)速率加快；升高溫度，使反應(yīng)速率加快；對于有氣體參與的化

20、學(xué)反應(yīng)，增大壓強，使反應(yīng)速率加快；增大接觸面積，反應(yīng)速率加快；使用正催化劑，使反應(yīng)物速率加快，以此解答該題。5. 【答案】D【解析】A、催化劑只通過改變活化能來改變反應(yīng)速率，不改變反應(yīng)的熱效應(yīng)；故A錯誤；B、催化劑只改變反應(yīng)速率不改變化學(xué)平衡，反應(yīng)體系中加入催化劑不改變H2O2的平衡轉(zhuǎn)化率，故B錯誤；C、圖象分析判斷反應(yīng)是放熱反應(yīng)，熱化學(xué)方程式要注明狀態(tài)，所以H2O2分解的熱化學(xué)方程式：H2O2(l)=H2O(l)+O2(g)H0，故C錯誤；D、圖象分析反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，故D正確；故選D。6. 【答案】D【解析】A.速率之比等于對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比，其數(shù)值與計量數(shù)有關(guān)，A錯誤；B.壓強的改變只對有氣體參加的反應(yīng)，若反應(yīng)中沒有氣體參加，則增大壓強對反應(yīng)速率無影響，B錯誤；C.如果B是固體物質(zhì)，增加或減小B的物質(zhì)的量，B的濃度不變，反應(yīng)速率不變，C錯誤；D