苏教版选修4 专题2第一单元 化学反应速率（第2课时） 学案.doc

第2课时影响化学反应速率的因素1化学反应的本质是什么？该过程与能量有何关系？提示：化学反应的本质是旧键的断裂，新键的形成，断键吸收能量；成键释放能量。2mg、al与同浓度盐酸反应，哪一个反应速率更快？为什么？提示：金属mg与盐酸反应更快，因为mg比al的金属活动性更强，更容易与盐酸反应放出h2。3通过化学2的学习，总结影响化学反应速率的外界因素有哪些？提示：影响化学反应速率的外界因素有浓度、温度、气体反应中压强、催化剂、反应物接触面积大小、固体反应物的颗粒大小等。新知探究探究1有效碰撞与化学反应的发生反应物分子发生碰撞。反应物分子之间发生有效碰撞。探究2有效碰撞理论 必记结论1分子的有效碰撞2活化能与反应速率的关系e1：表示正反应的活化能；e2：表示活化分子变成生成物分子放出的能量或逆反应的活化能；e1e2：表示反应热。活化能越低活化分子的百分数越大单位体积内活化分子数越多有效碰撞次数越多速率越快。成功体验1判断正误(正确的打，错误的打“”)。(1)活化分子间的碰撞一定能发生化学反应。()(2)普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应。()(3)活化能降低，活化分子百分数增大。()(4)化学反应的实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞。()解析：活化分子有合适取向的碰撞(即有效碰撞)才能发生化学反应，(1)错；普通分子不具有足够的能量，不能发生化学反应，(2)错；活化能降低，会使活化分子百分数增大，(3)对；活化分子有合适取向时发生有效碰撞才能发生化学反应，(4)对。答案：(1)(2)(3)(4)新知探究探究1浓度对化学反应速率的影响实验探究气球膨胀速率：甲乙；相同时间内膨胀的体积：甲乙c(hcl)增大，生成co2的速率加快；反之，减慢规律增大反应物浓度，反应速率增大；减小反应物浓度，反应速率减小。理论解释c(反)增大单位体积内分子总数增多单位体积内活化分子数增多有效碰撞次数增多v增大。探究2压强对化学反应速率的影响探究3温度对化学反应速率的影响实验探究溶液紫红色褪去所需时间长短：甲丙乙反应物的温度越高，反应速率越快规律升高温度，反应速率加快；降低温度，反应速率减慢。理论解释温度升高活化分子百分数增大单位体积内活化分子数目增多单位时间有效碰撞次数增多v增大。探究4催化剂、其他因素对化学反应速率的影响(1)催化剂对化学反应速率的影响：实验探究三试管均产生气泡，但产生气泡速率：甲、乙较快，丙较慢加入催化剂，化学反应速率加快规律一般，催化剂能加快反应速率。理论解释使用催化剂活化能降低活化分子百分数增多单位体积内活化分子数增多单位时间内有效碰撞次数增多v增大。(2)其他因素对化学反应速率的影响：固体反应物颗粒大小、光、溶剂、超声波、电磁波等也能影响反应速率。必记结论影响化学反应速率因素的误区1浓度误区改变固体或纯液体的用量，反应速率不变。原因：固体或纯液体浓度是常数，虽然用量改变，但浓度不变，反应速率不变，影响的是产物的产量。2压强误区(1)对于没有气体参与的化学反应，由于改变压强，物质的浓度变化很小，可忽略不计，对化学反应速率无影响。(2)对于有气体参加的反应。恒温时：压缩体积压强增大反应物浓度增大化学反应速率增大。恒温、恒容时：充入反应物气体压强增大反应物浓度增大化学反应速率增大；充入“无关”气体压强增大反应物浓度不变化学反应速率不变。恒温、恒压时：充入“无关”气体压强不变体积增大反应物浓度减小化学反应速率减小。(3)压强对化学反应速率的影响是通过对浓度的影响实现的。对于压强的改变只有引起反应体系中反应物浓度的变化时，才对反应速率产生影响，改变压强其实改变了反应物的浓度。3温度误区温度对反应速率的影响与反应类型无关。即升高温度，吸热反应、放热反应的反应速率均增大；降低温度，吸热反应、放热反应的反应速率均减小。4催化剂误区(1)催化剂的使用与反应过程的能量变化：加入催化剂改变反应的历程，降低反应所需的活化能，反应体系中活化分子百分数提高，使反应速率显著增大，但不改变反应过程中的反应热，能量变化如图。(2)催化剂能改变化学反应的速率，但反应前后质量和化学性质不发生改变，催化剂具有选择性，不同的反应有不同的催化剂。(3)若催化剂是酶，要注意酶只有在温和条件下催化效果才最好，若温度过高，则酶会变性，反应无催化作用。成功体验2判断正误(正确的打“”；错误的打“”)。(1)改变压强一定能改变化学反应速率。()(2)催化剂在反应前后质量和化学性质不变。()(3)对于反应co2c(s)2co，增加c的用量，反应速率加快。()(4)升高温度化学反应速率一定增大。()(5)升高温度和使用合适的催化剂增大反应速率的原因都是提高活化分子百分数。()解析：(1)如果反应物没有气体，即全部是固体、液体或溶液间的反应，改变压强对化学反应速率几乎没有影响。(3)碳为固体，改变其用量，反应速率不变。(4)升高温度能使化学反应速率增大。(5)升高温度可提高分子的能量，活化分子百分数提高；催化剂能降低反应的活化能，使普通分子变为活化分子，活化分子百分数提高。答案：(1)(2)(3) (4) (5)3(好题共享选自人教版教材p24t1)在一密闭容器中充入1 mol h2和1 mol i2，压强为p(pa)，并在一定温度下使其发生反应：h2(g)i2(g)=2hi(g)h，所以，c正确。1图像分析技巧“三看”一看起点：分清反应物和生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，生成物多数以原点为起点。二看变化趋势：分清正反应和逆反应，分清放热反应和吸热反应。三看终点：分清消耗浓度和增加浓度，反应物的消耗浓度和生成物的增加浓度之比等于化学反应方程式中各物质的化学计量数之比。2表格题(对照)分析技巧分析表格，找出对探究结果影响的因素。按只改变一个因素，其它因素不变，将题目所列实验进行分组。对照规律，逐组分析，得出结论。例2等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间t产生氢气体积v的数据，根据数据绘制得到下图，则曲线a、b、c、d所对应的试验组别可能是()组别c(hcl)/moll1温度/状态12.025块状22.525块状32.550块状42.550粉末状a.4321 b1234c3421 d1243解析：选a本题影响反应速率的因素有温度、浓度和接触面积，三者兼顾才可得出正确答案。第4组浓度最大，温度最高且为粉末状，反应最快，对应曲线a。图像图表题分析的关键在于“对照”，找出差异，确定改变因素。如本题采取了三次对照：1、2组对照，得出浓度对v的影响；2、3组对照，得出温度对v的影响；3、4组对照，得出固体状态对v的影响。2(12分)把在空气中久置的铝片5.0 g投入盛有500 ml 0.5 mol/l硫酸的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间的关系可用如图所示的曲线来表示，请回答下列问题：(1)曲线oa段不产生氢气的原因是_，有关的化学方程式为_。(2)曲线ac段产生氢气的速率逐渐增大的主要原因是_。(3)曲线由c以后，产生氢气的速率逐渐减小的主要原因是_。解析：(1)在空气中久置的铝片表面有一层氧化铝薄膜，因此硫酸首先和氧化铝反应，不产生氢气；(2)ac段，虽然硫酸的浓度不断减小，但该反应是放热反应，体系温度升高，化学反应速率增大；(3)曲线由c以后，硫酸浓度的逐渐减小成为影响化学反应速率的主要因素，因此化学反应速率逐渐减小。答案：(1)久置的铝片表面覆有一层氧化铝薄膜al2o33h2so4=al2(so4)33h2o(2)该反应是放热反应，温度升高，化学反应速率增大(3)硫酸的浓度减小，化学反应速率逐渐减小课堂双基落实1下列说法正确的是()活化分子间的碰撞一定能发生化学反应普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应活化分子比普通分子具有较高的能量化学反应的实质是原子的重新组合化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程化学反应的实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞abc d解析：选c活化分子有合适取向的碰撞(即有效碰撞)才能发生化学反应，错；普通分子不具有足够的能量，不能发生化学反应，错；指代不明确，即一种普通分子所具有的能量可能比另一种物质的活化分子所具有的能量高。2下列说法中正确的是()a增加水的量或升高温度，可以加快镁跟水的反应速率b增大硫酸的浓度，一定可以加快锌与硫酸反应制取氢气的速率c在反应2hs2o=sso2h2o中，增大压强，可以加快硫析出的速率d煅烧硫铁矿时，把硫铁矿粉碎或通入纯o2可加快反应的速率解析：选d增加水的量不能加快镁和水反应的速率；浓h2so4与锌反应不会产生氢气；c中反应物中没有气体，压强增大，不会加快硫析出的速率。本题的易错之处在于忽略了h2o的浓度是常数，增加其量时不会改变其浓度大小；忽略了浓h2so4的强氧化性以及压强只有对有气体参加的反应，反应速率才有影响。3用3 g块状大理石与30 ml 3 moll1盐酸反应制取co2气体，若要增大反应速率，可采取的措施是()再加入30 ml 3 moll1盐酸改用30 ml 6 moll1盐酸改用3 g粉末状大理石适当升高温度a bc d解析：选b对于反应caco3(s)2hcl(aq)=cacl2(aq)co2(g)h2o(l)，增大反应速率的方法有增大hcl溶液的浓度，升高温度或将块状大理石改为粉末状大理石。4把下列四种x溶液分别加入四个盛有10 ml 2 moll1盐酸的烧杯中，均加水稀释到50 ml。此时，x和盐酸进行反应，其中反应最快的是()a10 20 ml 3 moll1的x溶液b20 30 ml 2 moll1的x溶液c10 10 ml 4 moll1的x溶液d10 10 ml 2 moll1的x溶液解析：选b分析本题，在其他条件不变的情况下，比较速率大小，先比较浓度的大小。此时，浓度必须是混合后的浓度，混合后各烧杯中盐酸浓度相等，反应速率快慢取决于x的浓度和温度。a项中，c(x)1.2 moll1；b项中，c(x)1.2 moll1；c项中，c(x)0.8 moll1；d项中，c(x)0.4 moll1。由此可见，混合后a、b选项中x的浓度最大，但是二者温度不同。a项中为10，b项中为20，故选项b中反应速率最大。5影响化学反应速率的因素很多，某校化学小组用实验的方法进行探究。他们只利用cu、fe、mg和不同浓度的硫酸(浓度分别为0.5 moll1、2 moll1、18.4 moll1)设计实验方案来研究影响反应速率的因素。甲同学研究的实验报告如下表：实验步骤现象结论分别取等体积的2 moll1的硫酸于三支试管中_反应速率mgfe，cu不反应金属的性质越活泼，反应速率越快(1)甲同学表中实验步骤为_。(2)甲同学的实验目的是_；要得出正确的实验结论，还需控制的实验条件是_。乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响，利用如图所示装置进行定量实验。(3)乙同学在实验中应该测定的数据是_。(4)乙同学完成该实验应选用的实验药品是_；该实验中不选用某浓度的硫酸，理由是_。解析：本题通过实验，对影响化学反应速率的因素进行了探究，主要考查了学生设计实验方案的能力以及对比分析的能力。答案：(1)分别投入大小、形状相同的金属cu、fe、mg(2)研究金属(或反应物)本身的性质与反应速率的关系温度相同(3)一定时间内产生气体的体积(或产生一定体积的气体所需的时间)(4)mg(或fe)和0.5 moll1硫酸和2 moll1硫酸常温下mg与18.4 moll1硫酸反应生成so2；fe在18.4 moll1硫酸中钝化1(江苏高考)某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中e1表示正反应的活化能，e2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是()a该反应为放热反应b催化剂能改变该反应的焓变c催化剂能降低该反应的活化能d逆反应的活化能大于正反应的活化能解析：选ca项，由图可以看出，反应物的总能量低于生成物的总能量，故该反应为吸热反应，a错；b项，催化剂不能改变反应的焓变，b错；c项，由图可以看出，催化剂能降低该反应的活化能，c正确；d项，由图可以看出e1e2，即逆反应的活化能小于正反应的活化能，d错。2为了探究温度对化学反应速率的影响，下列实验方案可行的是()abcd解析：选d要在相同条件下，只改变温度，才能比较出温度对化学反应速率的影响。3一定温度下，对于反应n2o22no在密闭容器中进行，下列措施能加快反应速率的是()a增大体积使压强减小b恒容，充入n2c恒容，充入he气 d恒压，充入he气解析：选ba选项，气体的量不变，仅增大体积，气体的浓度必然减小，速率必然减小。b选项，容积不变，充入n2，使反应物n2的浓度增大，浓度越大，反应速率越快。c选项，容积不变，充入he气，虽然反应容器内压强增大，但各物质n2、o2、no的浓度并没有变化，因此不影响反应速率。d选项，压强不变，充入he气，反应容器体积必然增大，压强虽然没变，但n2、o2、no的浓度减小，反应速率减慢。4为了探究影响化学反应速率的因素，4位同学分别设计了下列4个实验，其中结论不正确的是()a将大小、形状相同的镁条和铝条与相同浓度、相同温度下的盐酸反应时，两者快慢相同b盛有相同浓度双氧水的两支试管，一支加入mno2放在冷水中，一支直接放在冷水中，前者反应快c将浓硝酸分别放在冷暗处和强光下，发现强光下的浓硝酸分解得快d升高温度，h2o2的分解速率加快，原因是反应物分子的能量增加，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多解析：选a影响化学反应速率的主要因素是反应物的性质，镁、铝的活泼性不同，故两者与同浓度的盐酸反应快慢不同。5反应c(s)h2oco(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()增加c的量将容器的体积缩小一半保持体积不变，充入n2使体系压强增大保持压强不变，充入n2使容器体积变大a bc d解析：选c增大固体的量、恒容时充入惰性气体对反应速率无影响。d项则相当于减压，反应速率减小。6在实验和实验中，用定量、定浓度的盐酸与足量的石灰石反应，并在一定的时间内测量反应所放出的co2的体积。实验用的是块状的石灰石，实验用的是粉末状石灰石。下图中哪个图像能正确反映两种实验的结果()解析：选b固体物质参加反应，增大接触面积，才能提高反应速率，粉末状的固体比块状的固体的表面积大，反应比反应的速率快；盐酸的物质的量相同，则产生的co2的体积应相等，因此a、c错，d中可以看出的反应速率大于，也不符合题意。7亚氯酸钠(naclo2)是一种性能优良的漂白剂，但遇酸性溶液发生分解：5hclo2=4clo2hcl2h2o。向亚氯酸钠溶液中加入盐酸，反应剧烈。若将盐酸改为硫酸，开始时反应缓慢，稍后一段时间产生气体速度较快，速度变化的原因是()a逸出clo2使生成物浓度降低b酸使亚氯酸的氧化性增强c溶液中的h起催化作用d溶液中的cl起催化作用解析：选d盐酸与硫酸的不同之处是酸根不同，而亚氯酸钠溶液中加入硫酸，也发生反应5hclo2=4clo2hcl2h2o，随着反应的进行氯离子浓度增大，结合盐酸与亚氯酸钠反应快，得知溶液中的cl起催化作用。8100 ml 6 moll1的h2so4溶液与足量的锌粉反应，在一定温度下加入下列物质，试将对v(h2)和n(h2)的影响填入下表：加入物质对v(h2)影响对n(h2)影响na2co3固体k2so4溶液通入一定量hcl气体解析：h2so4和zn反应的离子方程式为2hzn=zn2h2，h的浓度的变化影响着反应速率，产生h2的物质的量受参与反应的h的物质的量的影响。加入na2co3固体时，消耗部分h2so4，减小h的物质的量和浓度；加入k2so4溶液时，相当于加水稀释，h的物质的量不变，但浓度减少；通入hcl时，hcl=hcl，增大h的物质的量和浓度。答案：加入物质对v(h2)影响对n(h2)影响na2co3固体减小减小k2so4溶液减小不变通入一定量hcl气体增大增大9.下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：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：_。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为粉末状。这说明固体反应物的表面积对反应速率有影响。从金属消失的时间可看出，固体反应物表面积越大，反应速率越快。能表明同一规律的实验还有1和2。(2)观察表中数据可看出实验1、3、4、6、8及实验2、5所选择的实验条件仅是反应物浓度不同，能表明反应物浓度对反应速率产生影响。(3)观察6、7及8、9等实验，可见本实验中影响反应速率的因素还有温度。(4)因为所有反应中，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。答案：(1)固体反应物的表面积表面积越大1、2(2)1、3、4、6、82、5(3)反应温度6、7或8、9(4)因为所有反应中，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10(2015上海高考节选)白云石的主要成分是caco3mgco3，在我国有大量的分布。以白云石为原料生产的钙镁系列产品有广泛的用途。白云石经煅烧、熔化后得到钙镁的氢氧化物，再经过碳化实现ca2、mg2的分离。碳化反应是放热反应，化学方程式如下：ca(oh)2mg(oh)23co2caco3mg(hco3)2h2o完成下列填空：(1)ca(oh)2的碱性比mg(oh)2的碱性_(填“强”或“弱”)；ca(oh)2的溶解度比mg(oh)2的溶解度_(填“大”或“小”)。(2)碳化温度保持在5060 。温度偏高不利于碳化反应，原因是_、_。温度偏低也不利于碳化反应，原因是_。(3)已知某次碳化时溶液中钙离子浓度随时间的变化如图所示，在10 min到13 min之内钙离子的反应速率为_。15 min之后钙离子浓度增大，原因是_(用化学方程式表示)。解析：(1)元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强。由于金属性camg，所以碱性ca(oh)2mg(oh)2。ca(oh)2微溶于水，而mg(oh)2难溶于水，所以溶解度：ca(oh)2mg(oh)2。(2)发生的碳化反应化学方程式如下：ca(oh)2mg(oh)23co2caco3mg(hco3)2h2o，该反应是放热反应，碳化温度保持在5060 。温度偏高不利于碳化反应，原因是该反应是放热反应，升高温度平衡向吸热的逆反应方向移动，不利于平衡的正向移动；二是mg(hco3)2温度偏高时发生分解反应，也不利于碳化。若温度偏低，反应速率慢，反应产生物质