第二章 第二节.docx

第二节影响化学反应速率的因素学习目标定位1.了解活化能的含义，会用活化能理论解释化学反应速率的影响因素。2.掌握外界条件(浓度、压强、温度、催化剂)对化学反应速率的影响规律及实质，并会用相应规律解决有关问题。一有效碰撞理论根据课本绪言部分试自学有关碰撞理论的知识。(1)有效碰撞：能够引发化学反应的碰撞。(2)活化分子：能够发生有效碰撞的分子。(3)活化能：活化分子比普通分子所多出的那部分能量。活化能越小，普通分子就越容易变成活化分子。如图所示：反应的活化能是E1，反应热是E1E2。(4)普通分子活化能活化分子。(5)活化能与化学反应速率的关系：在一定条件下，活化分子所占的百分数是固定不变的。活化分子的百分数越大，单位体积内活化分子数越多，单位时间内有效碰撞的次数越多，化学反应速率越快。活化能降低普通分子变成活化分子活化分子百分数增大有效碰撞次数增多反应速率加快。说明(1)活化分子：在相同温度下，分子的能量并不完全相同，有些分子的能量高于分子的平均能量，称为活化分子。能够发生有效碰撞的一定是活化分子，但是活化分子不一定发生有效碰撞。并不是反应物分子之间的任何一次直接碰撞都能发生反应，只有那些能量相当高的分子之间的直接碰撞才能发生反应。(2)单位体积内的活化分子数与活化分子百分数单位体积内的活化分子数就是指单位体积内能量达到一定要求的分子的总数；而活化分子百分数是活化分子数/总分子数的比值，总分子数包含：活化分子数以及普通分子的个数。二浓度、压强对化学反应速率的影响影响化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质，不同化学反应具有不同的反应速率。外界条件对化学反应速率也产生影响。1浓度对化学反应速率的影响按表中实验步骤完成实验，观察实验现象，填写下表：原理2KMnO45H2C2O43H2SO4=K2SO42MnSO410CO28H2O实验步骤实验现象KMnO4酸性溶液褪色KMnO4酸性溶液褪色褪色时间褪色时间长较0.1_molL1_H2C2O4溶液褪色时间短结论H2C2O4溶液浓度越大，KMnO4酸性溶液褪色越快，反应速率也越快；反之H2C2O4溶液浓度越小，反应速率越慢微观解释反应物浓度增大单位体积内活化分子数增多单位时间内有效碰撞增加反应速率加快；反之，反应速率减慢2.压强对化学反应速率的影响对于气体来说，在一定温度下，一定质量的气体所占的体积与压强成反比。如图所示，结论：增大压强，气体体积缩小，浓度增大，化学反应速率加快。微观解释：增大压强气体体积缩小反应物浓度增大单位体积内活化分子数增多单位时间内有效碰撞增加反应速率加快；反之，反应速率减慢。(1)由于固体、液体粒子间的空隙很小，增大压强几乎不能改变它们的浓度，因此对只有固体或液体参加的反应，压强的变化对于反应速率的影响可以忽略不计。(2)对于反应N23H22NH3，不同条件下，压强对化学反应速率的影响恒温恒容密闭容器中a充入N2，压强增大，c(N2)增大，化学反应速率加快。b充入He(He与反应无关)，压强增大，但c(N2)、c(H2)、c(NH3)都不变，化学反应速率不变。恒温恒压密闭容器中充入He，体积增大，c(N2)、c(H2)、c(NH3)都减小，化学反应速率减小。归纳总结(1)浓度规律当其他条件不变时，解释反应物浓度增大 反应速率加快(2)压强(针对有气体参加的压强的变化仅由反应容器的容积变化引起的反应)规律解释压强增大反应速率加快活学活用1对反应AB=AB来说，常温时按以下情况进行反应：20 mL溶液中含A、B各0.01 mol，50 mL溶液中含A、B各0.05 mol，0.1 molL1的A、B溶液各10 mL，0.4 molL1的A、B溶液各50 mL。四者反应速率大小关系是()A BC D答案A解析c(A)c(B)0.5 molL1；c(A)c(B)1 molL1；c(A)c(B)0.05 molL1；c(A)c(B)0.2 molL1；所以四者反应速率大小关系是。2反应C(s)H2O(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将容器的容积扩大一倍B将容器的容积缩小一半C保持容积不变，充入N2使体系压强增大D保持压强不变，充入N2使容器容积变大答案C解析容器的容积缩小或增大均会改变浓度，浓度改变反应速率一定会改变；容积不变，充入N2体系总压强增大，但反应混合物浓度并未改变，反应速率不变；充入N2使容器容积增大，总压强不变，但反应混合物浓度同等程度变小，反应速率变慢。三温度对化学反应速率的影响1根据表中实验操作要求完成实验，观察实验现象，填写下表：实验原理Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SO2SH2O实验操作实验现象混合后均出现浑浊，但70_热水一组首先出现浑浊实验结论升高温度，化学反应速率增大微观解释温度升高，有效碰撞增加，反应速率加快2.已知4H4IO2=2I22H2O。根据下列实验，回答问题：(1)在两支试管中分别依次加入0.1 molL1 H2SO4溶液 5 mL，1 molL1 KI溶液5 mL,3滴淀粉溶液。将一支试管置于热水中，另一支试管置于冷水中。实验中观察到的实验现象是两试管中都变蓝色，且热水中试管变蓝色比较快。(2)由该实验得出的结论是升高温度，可加快反应速率。归纳总结(1)规律当其他条件不变时，(2)解释活学活用3把下列四种Na2S2O3溶液分别加入四个盛有10 mL 2 molL1硫酸的锥形瓶中，均加水稀释到50 mL，其中反应最快的是()A10 ，20 mL、3 molL1 Na2S2O3溶液B20 ，10 mL、4 molL1 Na2S2O3溶液C20 ，30 mL、2 molL1 Na2S2O3溶液D10 ，10 mL、2 molL1 Na2S2O3溶液答案C解析温度越高，稀释前n(Na2S2O3)越大的溶液，稀释到相同的体积后c(Na2S2O3)越大，其反应速率也越快。4设C(s)CO2(g)2CO(g)H0，反应速率为v1，N2(g)3H2(g)2NH3(g)H甲。丙、丁相比较，丁温度高，反应速率丁丙。甲与丁相比较，甲反应物浓度大，反应速率甲丁，故选C。10下列表格中的各种情况，可以用下面对应选项中的vt图像曲线表示的是()选项反应甲乙A外形、大小相近的金属和水反应MgNaB4 mL 0.01 molL1的KMnO4溶液，分别和不同浓度的H2C2O4(草酸)溶液各2 mL反应0.1 molL1的H2C2O4溶液0.2 molL1的H2C2O4溶液C5 mL 0.1 molL1 Na2S2O3溶液和5 mL 0.1 molL1 H2SO4溶液反应热水冷水D5 mL 4%的过氧化氢溶液分解放出O2无MnO2粉末加MnO2粉末答案C解析Na比Mg活泼，反应速率快，则图像中乙应在上方，A项错误；浓度大，反应速率快，则图像中乙应在上方，B项错误；温度高，反应速率快，随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，甲的温度高，图中甲应在上方，与图像一致，C项正确；加催化剂，反应速率加快，则图中乙应在上方，D项错误。能力提升11反应3Fe(s)4H2O(g)Fe3O4(s)4H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，试回答：(1)增加Fe的量，其反应速率_(填“增大”、“不变”或“减小”，下同)。(2)将容器的容积缩小一半，其反应速率_。(3)保持容器容积不变，充入N2使体系压强增大，其反应速率_。(4)保持压强不变，充入N2使容器的容积增大，其反应速率_。答案(1)不变(2)增大(3)不变(4)减小解析(1)由于Fe是固体，改变Fe的量，反应物浓度不变，故反应速率不变。(2)将容器容积缩小一半，则反应物浓度增大，故反应速率增大。(3)容器容积不变，充入N2，反应物浓度不变，故反应速率不变。(4)保持容器内压强不变，充入N2容器容积增大，即反应物和生成物浓度均减小，故反应速率减小。12某同学做浓度对化学反应速率的影响的实验时，将3支试管分别编号为，并按下表中物质的量进行实验，记录下的时间数据是16 s、28 s、33 s。请将3个数据填入下面的适当位置，并写出实验结论。试管编号加3%Na2S2O3加H2O加H2SO4(15)出现浑浊时间3 mL3 mL5滴a4 mL2 mL5滴b5 mL1 mL5滴c(1)将对应、的时间分别写出：a_，b_，c_。(2)实验结论：_。(3)写出反应的化学方程式：_。答案(1)33 s28 s16 s(2)反应物浓度越大，反应速率越快(3)Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SSO2H2O解析中最终溶液体积一样，而Na2S2O3的量，所以c(Na2S2O3)是；反应速率(v)：；反应时间：CBA(4)0.11 molL1解析(4)2H2O22H2OO2 2 mol 22.4 L n(H2O2) 0.060 Ln(H2O2)0.005 4 mol，则c(H2O2)0.11 molL1。拓展探究14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(H2SO4)/molL1V(H2SO4)/mL溶液温度/金属消失的时间/s反应前反应后10.10丝0.550203450020.10粉末0.55020355030.10丝0.750203625040.10丝0.850203520050.10粉末0.85020362560.10丝1.050203512570.10丝1.05035505080.10丝1.150203410090.10丝1.150304440据上表，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)。(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：_。答案(1)固体反应物的表面积表面积越大1和2(2)1、3、4、6、82、5(3)反应温度6和7；8和9(4)所有反应中，金属质量和硫酸溶液体积均相等，且硫酸过量，产生热量相等，所以溶液温度变化值相近解析(1)对比实验4和5，其反应条件的区别为金属的状态，实验4为丝状，实验5