第二章 第二节 影响化学反应速率的因素

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 晨背关键语句 知识点四 知识点一 理解教材新知 考向一 考向二 考向三 随堂基础巩固 课时跟踪训练 知识点二 知识点三 知识点五 返回 返回 返回 返回 1影响化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质。 2其他条件不变时，增大反应物的浓度，反应速率增大；减小反应物的浓度，反应速率减小。 返回 3对于有气体参加的化学反应，增大压强 (减小容器的体积 )，反应速率增大；减小压强 (增大容器的体积 )，反应速率减小。 4其他条件不变时，升高温度，反应速率加快；降低温度，反应速率减慢。 5使用合适的催化剂，能加快化学反应的速率。 返回 返回 自学教材 填要点 1有效碰撞 能够发生 的碰撞。 2活化分子 能够发生 的分子。 化学反应 有效碰撞 返回 3活化能 活化分子比普通分子高出的能量。如图所示：反应的活化能是 应热是 。 回 师生互动 解疑难 (1)反应物分子之间必须发生碰撞，只有发生有效碰撞才能发生化学反应。有效碰撞是发生化学反应的充分条件。 (2)化学反应速率的大小，与单位体积内活化分子的数目及单位时间内有效碰撞次数有关。单位体积内活化分子的数目越多，有效碰撞的次数越多，反应速率越快。 返回 1下列有关活化分子和有效碰撞的描述中，正确的是 _。 A当碰撞的分子具有足够的能量和适当的取向时，才 能发生化学反应 B发生有效碰撞的分子一定是活化分子 C活化分子间的碰撞一定是有效碰撞 返回 D活化分子间每次碰撞都发生化学反应 E能发生有效碰撞的分子必须具有相当高的能量 F活化能指活化分子多出反应物分子平均能量的那部分能量 返回 解析： 活化分子间的碰撞有适当的取向时，才能发生有效碰撞，故 化分子间的碰撞只有发生有效碰撞，才能发生化学反应，故 答案： 回 自学教材 填要点 1实验探究 原理 253=10 8验 步骤 返回 实验 现象 褪色 时间 褪色时间 较 0.1 1液褪色时间 结论 ，反应速率也越 ，反之 应速率越 褪色 褪色 长 短 快 快 慢 返回 反应物浓度增大 反应速率 ；反应物浓度减小 反应速率 。 3解释 反应物浓度增大 单位体积活化分子数 单位时间内有效碰撞 反应速率 。 加快 减慢 增多 增加 加快 返回 师生互动 解疑难 (1)固体或纯液体的浓度为常数，所以增加其用量时，化学反应速率不变。 (2)增大固体的表面积或将固体溶于一定溶剂，能增大化学反应速率。 (3)增大反应物浓度，即增大了单位体积内活化分子的数目，但活化分子的百分率没有增大。 (4)影响化学反应速率的主要因素是反应物的本性而不是外界条件。 返回 2把下列 4种 个盛有 10 1盐酸的烧杯中，并加水稀释到 50 时 中反应速率最大的是 ( ) A 20 1 B 20 1 C 10 1 D 10 1 返回 解析： 本题中反应速率的大小是由混合后反应物浓度的大小决定的，由于最后溶液体积相同，所以混合前 合后其浓度越大，反应速率越快。 答案： A 返回 对于有气体参与或生成的化学反应，增大压强 (缩小容器体积 )，反应速率 ；减小压强 (增大容器体积 )，反应速率 。 2解释 对于气体反应，增大压强，相当于增大反应物浓度，反应速率增大。 增大 减小 返回 3注意事项 (1)对于固体或液体，压强的变化，基本不影响其浓度，也不影响其反应速率。 (2)恒容时充入 “无关气体 ”，容器总压强增大，但各反应物的浓度不变，反应速率不变。 (3)恒压时充入 “无关气体 ”，引起体积增大，各反应物浓度减小，反应速率减慢。 返回 3反应 C(s) g) CO(g) H2(g)在一可变容积的 密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是 ( ) A增加 B将容器的体积缩小一半 C保持体积不变，充入 g)使体系压强增大 D保持压强不变，充入 返回 解析： 加其用量对反应速率几乎没有影响， 器体积缩小一半相当于压强增大一倍，浓度增大，反应速率增大， 入g)，体积不变，反应速率加快， 强不变，充入 积增大，气体的浓度变小，反应速率减小， 答案： A 返回 自学教材 填要点 1实验 原理 =S 验 操作 返回 实验 现象 混合后，两组均出现 ，但 首先出现浑浊 结论 当其他条件相同时，升高温度反应速率 ，降低温度反应速率 浑浊 加热的一组 加快 减小 返回 温度升高，反应速率 ；温度降低，反应速率 。 3解释 升高温度 活化分子百分数 有效碰撞的次数 化学反应速率 。 减慢 增大 加快 增多 加快 返回 师生互动 解疑难 (1)温度对反应速率的影响规律，对吸热反应、放热反应都适用，且不受反应物状态的限制。升温时，化学反应速率增大；降温时，化学反应速率减小。 (2)对于可逆反应来说，升高温度，正、逆反应速率均增大，只是增大的程度不同；同理，降低温度，正、逆反应速率均减小，只是减小的程度不同。 返回 (3)许多实验表明：温度每升高 10 ，反应速率通常增大到原来的 2 4倍。 (4)一般情况下，温度对化学反应速率的影响比浓度、压强对化学反应速率的影响要大，也更易控制。 返回 4设 C 2H0，反应速率为 3 2H0，反应速率为 于上述反 应，当温度升高时， ( ) A同时增大 B同时减小 C D 返回 解析： 升高温度，吸、放热化学反应的反应速率都能增大。 答案： A 返回 自学教材 填要点 1实验 原理 2 2 = = = =2H 2 O O 2 返回 实验 操作 返回 实现 现象 余烬的木条无明显变化 b加入 形瓶内立即产生 ，并且带余烬的木条 结论 2大量气泡 复燃 返回 使用合适的催化剂，可 化学反应速率。 3解释 使用合适的催化剂 降低反应所需的 活化分子百分数 有效碰撞次数 化学反应速率 。 加快 活化能 增加 增加 加快 返回 师生互动 解疑难 (1)有的催化剂能加快化学反应速率，有的催化剂能减慢化学反应速率，能加快化学反应速率的催化剂叫做正催化剂；能减慢化学反应速率的催化剂叫做负催化剂。在实践中，若不特别说明，凡是催化剂均指正催化剂。 (2)可逆反应中催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率。 (3)催化剂具有选择性和高效性。 返回 5 双选题 下列关于催化剂的叙述中，正确的是 ( ) A催化剂在化学反应前后化学性质不变 B催化剂在反应前后质量不变，故催化剂不参加化学 反应 C反应物中的某些杂质能使催化剂失去活性，造成催 化剂 “中毒 ” D催化剂可以提高反应物的转化率 返回 解析： 催化剂参加反应，改变反应历程 (即降低反应活化能 )，但反应前后其质量和化学性质不变。某些杂质使催化剂的催化作用减弱或失去，叫催化剂中毒。催化剂不能改变反应物的转化率。 答案： 回 主题 1： 一定温度下，在密闭容器内进行的合成氨反应，增大压强，化学反应速率就一定增大吗？ 甲 通过压缩体积来增大压强，则化学反应速率一定增大 乙 向密闭容器中充入与反应有关的气体 (如 压强增大，化学反应速率一定增大 返回 丙 向密闭容器中充入与反应无关的气体 (如氦气 )，尽管压强增大，但化学反应速率不变 丁 压强对化学反应速率的影响，关键看改变压强的措施是否引起浓度的改变，若浓度改变，则化学反应速率一定改变 返回 主题 2： 探究增大化学反应速率的措施有哪些？ 甲 增大反应物或生成物的浓度，化学反应速率增大 乙 增大压强，化学反应速率增大 丙 升高温度，化学反应速率一定增大 丁 使用催化剂，能加快化学反应速率 戊 增大固体物质的表面积，化学反应速率增大 返回 返回 例 1 500 的稀盐酸与锌粒反应，不会使反应速率加快的是 ( ) A升高温度 B将 500 的盐酸改为 1000 的 用 1 的 的盐酸 D用锌粉代替锌粒 返回 解析 升温、增大反应物浓度均可使反应速率加快；锌粉比锌粒的表面积大，也可加快反应速率，而将等浓度的盐酸由 500 000 是改变了反应物的用量，并不改变其浓度，所以反应速率不变。 答案 B 返回 判断外界条件对化学反应速率的影响时，要注意外界条件的改变是否引起反应实质的改变。如 2 应实质也随之发生改变。 返回 提示： 不能；因为2。 本题中若将 1 的盐酸改为 2 的 能否使产生 返回 例 2 双选题 下列表格中的各种情况，可以用下面对应选项中的图像曲线表示的是 ( ) 选项 反应 纵坐标 甲 乙 A 外形、大小相近的金属和水反应 反应 速率 K 回 选项 反应 纵坐标 甲 乙 B 4 的别和不同浓度的酸 )溶液各 2 反应 速率 0.1 的0.2 的返回 选项 反应 纵坐标 甲 乙 C 5 .1 .1 反应 速率 热水 冷水 D 5 %的过氧化氢溶液分解放出 末 加末 返回 返回 解析 反应速率与物质的本性有关，由于 应速率逐渐加快，图像 于起始乙中 反应速率比甲中快，图像 中热水的温度高、反应速率快，随着反应的进行反应物的浓度逐渐减小，故甲、乙中反应速率逐渐减小，图像 2乙中反应速率大于甲，图像 答案 返回 对于时间 速率图像要注意以下 3点： (1)分清曲线是连续的，还是跳跃的，若是跳跃的，找出跳跃的原因。 (2)分清 “渐变 ”和 “突变 ”。 (3)增大反应物浓度的瞬间， 变， 变；升高温度和使用催化剂， 突变。 返回 1试分析下列可逆反应 2A(g) B(g) 2C(g)的反应速 率随压强变化的曲线图正确的是 ( ) 返回 返回 解析： 增大压强，正、逆反应的反应速率均增大，选项A、 B、 答案： C 返回 例 3 (2011广州调研 )某实验小组以 究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。 返回 实验编号 反应物 催化剂 10 % 无 10 % 无 10 % 1 .1 返回 实验编号 反应物 催化剂 10 % 液少量 1 .1 10 % 液少量 1 .1 返回 (1)催化剂能加快化学反应速率的原因是 _。 (2)实验 和 的目的是 _。 实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论；资料显示，通常条件下 易分解，为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是 _。 返回 (3)实验 、 、 中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图： 分析上图能够得出什么实验结论？ 返回 解析 (1)加入催化剂能使化学反应速率加快，其原因是加入催化剂降低了反应的活化能，使更多的普通分子变为活化分子，增大了活化分子的碰撞几率，使活化分子的有效碰撞增多，从而加快反应速率。 返回 (2)实验 和 的区别是 中 中以实验 和 的目的是探究浓度对反应速率的影响。为了能够通过实验 和 探究浓度对反应速率的影响，对原实验方案进行改进，可向反应物中加入等量同种催化剂或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中观察实验现象。 (3)由图像知实验 反应速率最快，实验 反应速率最慢，说明碱性环境能增大 性环境能减小 返回 答案 (1)降低了反应的活化能 (2)探究浓度对反应速率的影响 向反应物中加入等量同种催化剂 (或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中 ) (3)碱性环境能增大 性环境能减小 返回 通过对比实验数据、分析实验现象，总结实验规律。影响化学反应速率的因素有很多，用实验的方法研究外界因素对化学反应速率的影响时，必须要控制实验的条件，一次只能改变一个影响因素，否则就无法得出正确的结论。 返回 2 (2011东北师大附中期中 )下表是稀硫酸与某金属反应 的实验数据： 实验 序号 金属 质量 /g 金属 状态 c(L 1 V( 金属消失的时间 /s 反应前 反应后 1 0 20 34 500 2 末 0 20 35 50 返回 实验 序号 金属 质量 /g 金属 状态 c(L 1 V( 金属消失的时间 /s 反应前 反应后 3 0 20 36 250 4 0 20 35 200 5 末 0 20 36 25 6 0 20 35 125 返回 实验 序号 金属 质量 /g 金属 状态 c(L 1 V( 金属消失的时间 /s 反应前 反应后 7 0 35 50 50 8 0 20 34 100 9 0 30 44 40 返回 分析上述数据，回答下列问题： (1)实验 4和 5表明： _对反应速率有影响，_反应速率越快，能表明同一规律的实验还有 _(填实验序号 )。 (2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有_(填实验序号 )。 返回 (3)本实验中影响反应速率的其他因素还有 _， 其实验序号是 _。 (4)实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变化值 (约 15 )相近，推测其原因： _ _。 返回 解析： (1)4、 5不同之处是金属的表面积，粉末状的金属消失的快，说明其反应速率快，其中 1、 2也可以说明这一点。 (2)仅表明反应的浓度