7影响化学反应速率的因素.doc

精练精评 预习指导作业疑难 解题要点检测准备 预习指导错率统计 讲评方案巩固准备 学教心得吕四中学2011-2012学年度第二学期一体化教学案 WWW.J Emil: 班级 姓名 学号2012级高二化学学案（7）【学习课题】影响化学反应速率的因素【学习目标】知识与技能：1.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率的影响，认识其一般规律。2.使学生能初步运用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等来解释浓度、压强和温度等条件对化学反应速率的影响。过程与方法：1.体会实验在形成化学结论中的重要作用；2.通过识别有关化学反应速率与压强、温度或浓度等的图像，提高识图析图能力，培养从图像中挖掘化学信息的能力。情感态度与价值观：学习实验探究的基本方法，发展学生学习化学的兴趣，培养观察和动手实验的能力。课前自主学习1某温度时，在2 L容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如下图所示。根据图中数据，试回答：(1)反应在2 min内的v(X)_，v(Y) ，v(Z) 。(2)容器内的反应物是_。(3)写出该反应的化学方程式：_。课堂合作探究【知识点一】影响化学反应速率的因素：1浓度对化学反应速率的影响：实验探究：原理2KMnO45H2C2O43H2SO4=K2SO42MnSO410CO28H2O实验步骤实验现象KMnO4溶液 KMnO4溶液 褪色时间褪色时间 较0.1 molL1H2C2O4溶液褪色时间 结论H2C2O4浓度越大，KMnO4溶液褪色越 ，反应速率也越 ，反之H2C2O4浓度越小，反应速率越 规律: 反应物浓度增大反应速率 ；反应物浓度减小反应速率 。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 。 (4)注意：)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。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。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。【巩固练习】1把下列4种X的溶液分别加入到4个盛有10 mL 2 molL1盐酸的烧杯中，并加水稀释到50 mL，此时X与盐酸缓慢地进行反应，其中反应速率最大的是 ()A20 mL3 molL1 B20 mL2 molL1C10 mL4 molL1 D10 mL2 molL12下列不同条件下的化学反应ABCD，反应速率由大到小的顺序正确的一组是()常温下20 mL含A和B各0.001 mol常温下100 mL含A和B各0.01 mol常温下0.05 mol/LA，B溶液各10 mL再加入蒸馏水20 mL常温下100 mL含A0.01 mol和20 mL含B 0.001 molA B C D2压强对化学反应速率的影响：规律：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 。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。注意事项：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。分析压强改变对化学反应速率的影响时，关键看气体浓度是否有变化：若气体浓度有变化，化学反应速率一定改变；若气体浓度无变化，化学反应速率不改变。同时要注意通常所说的压强增大是指压缩加压。规律总结压强对化学反应速率影响的几种情况：改变压强，对化学反应速率影响的根本原因是引起浓度改变。所以在讨论压强对反应速率的影响时，应区分引起压强改变的原因。(1)对于没有气体参与的化学反应，由于改变压强时，反应物浓度变化很小，可忽略不计，因此对化学反应速率无影响。(2)对于有气体参与的化学反应，有以下几种情况：恒温时，压缩体积压强增大浓度增大反应速率加快。恒温时，对于恒容密闭容器：a充入气体反应物气体反应物浓度增大(压强也增大)反应速率加快。b充入不参与反应的气体总压强增大各物质浓度未改变反应速率不变。恒温恒压时充入不参与反应的气体体积增大气体反应物浓度减小反应速率减小。【思考】1反应N2O2 2NO，在体积不变的密闭容器中进行，若向容器内充入He使气体压强增大，能否加快反应速率？【巩固练习】3下列反应中，当其他条件不变时，增大压强，化学反应速率加快的是()N2O2 2NO FeH2SO4=FeSO4H22NH3 N23H2 2SO2O2 2SO3A只有 B C D4.在一定条件下的密闭容器中存在下列四个平衡体系，增大容器的体积对化学反应速率没有影响的是( )A.2SO2+O2 2SO3 B.CO+H2O(g) CO2+H2C.CO2(g)+H2O H2CO3 D.Fe3+3SCN- Fe(SCN)35.对于反应N2O2 2NO在密闭容器中进行，下列条件中能使该反应的逆反应速率加快的是( )A.缩小体积使压强增大 B.压强不变充入He使体积增大C.体积不变充入He使压强增大 D.压强不变充入N2使体积增大6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增加C的量 B将容器的体积缩小一半C保持体积不变，充入H2O(g)使体系压强增大D保持压强不变，充入N2使容器体积变大E保持体积不变，充入N2使体系压强增大3温度对化学反应速率的影响：实验：原理Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SSO2H2O实验操作实验现象混合后，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 规律：温度升高，反应速率 ；温度降低，反应速率 。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 。(4) 注意：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。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。许多实验表明：温度每升高10，反应速率通常增大到原来的24倍。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。【思考】2根据能量变化，化学反应分为吸热反应和放热反应。升高温度，只是吸热反应的反应速率增大，对吗？【巩固练习】7设CCO2 2COH0，反应速率为v1，N23H2 2NH3H0，反应速率为v1，N23H2 2NH3H0，反应速率为v2，对于上述反应，当温度升高时，v1和v2的变化情况为 ()A同时增大 B同时减小 Cv1增大，v2减小 Dv1减小，v2增大解析：升高温度，吸、放热化学反应的反应速率都能增大。答案：A8硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为：Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SO2SH2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是()解析：选D。本题从浓度和温度两因素考查影响化学反应速率的因素，只要抓住浓度越大，温度越高，反应速率越大，便可选出正确答案。4催化剂对化学反应速率的影响：实验：原理2H2O22H2OO2实验操作实现现象a.未加入MnO2时，带余烬的木条无明显变化b加入MnO2后，锥形瓶内立即产生 ，并且带余烬的木条 结论MnO2能加快H2O2的分解大量气泡 复燃规律： 使用合适的催化剂，可 化学反应速率。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 加快注意：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。可逆反应中催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率。催化剂具有选择性和高效性。5其他因素对反应速率的影响：如光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨、增大反应物接触面积等，均是行之有效的改变化学反应速率的方法。【巩固练习】9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：AC10在酸性条件下H2C2O4可以被KMnO4溶液氧化，使KMnO4溶液褪色，依据KMnO4溶液褪色时间的长短可以比较反应进行的快慢。下列各组实验中溶液褪色最快的一组是()解析：D项中温度最高，且Mn2可以作催化剂，故反应速率最大，溶液褪色最快。答案：D【知识点二】有关化学反应速率的图象：解答化学反应图象问题的一般步骤：(1)认准横坐标、纵坐标各表示什么物理量；(2)看清曲线的起点位置及曲线的变化趋势，确定函数的增减性；(3)理解曲线斜率大小的意义，当斜率为0时，曲线为一水平线的特定含义；(4)准确把握各个特殊点(如起点、最高点、交点等)的含义；(5)认准某些关键数据在解题中的特定作用；(6)全面、准确地从图中找出直接或隐含的信息，结合上述几点快速得出答案。【例1】把在空气中久置的铝片5.0 g投入盛有500 mL 0.5 molL1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可用如图所示的曲线来表示，回答下列问题：(1)曲线由Oa段不产生氢气的原因是 ，有关的化学方程式为_。(2)曲线由ac段，产生氢气的速率增加的主要原因是 。(3)曲线由c以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要原因是 。【思路点拨】解答此类题应注意以下三点：(1)坐标含义：横坐标表示时间，纵坐标表示产生H2的速率。(2)曲线含义：产生H2的速率随时间发生变化并且是先加快后减慢。(3)联想规律：加快反应速率的因素与减慢反应速率的因素。【解析】(1)在空气中久置的铝片表面有氧化铝薄膜，因此，硫酸首先和氧化铝反应，不产生氢气；(2)ac段，虽然硫酸的浓度减小，但是该反应是放热反应，使温度升高，故化学反应速率增大；(3)曲线由c以后，硫酸的浓度减小，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下降。【答案】(1)久置的铝片表面有氧化铝薄膜 Al2O33H2SO4=Al2(SO4)33H2O(2)该反应是放热反应，使温度升高，化学反应速率加快(3)硫酸的浓度减小，化学反应速率逐渐下降【巩固练习】11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，根据数据所绘制得到的图中，曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是(双选)()组别c(HCl)/ molL1温度/状态12.025块状22.530块状32.550块状42.530粉末状A.4321 B1234C3421 D1243解析：选AC。从表中铁的形状、盐酸的浓度、反应的温度分析可得出：1组最慢，其次慢的是2组；由于3组温度最高，4组用的是铁粉，二者速率大小不好确定，故反应速率是1234或1243。课后自主检测1决定化学反应速率的内因是()温度压强催化剂浓度 反应物本身的性质AB仅 C仅 D仅解析：选B。决定化学反应速率大小的内因是反应物本身的性质，温度、压强、催化剂与浓度均为影响化学反应速率的外因，B正确。2同质量的锌与盐酸反应，欲使反应速率增大，选用的反应条件正确的组合是()锌粒锌片锌粉5%的盐酸10%的盐酸15%的盐酸加热用冷水冷却不断振荡迅速混合后静置A B C D【解析】对于锌的选择，表面积越大，反应越快，对于盐酸的选择，浓度越大反应越快，另外升高温度，也可以加快反应速率，不断地振荡也可以增加反应物之间的接触面积，从而使反应速率提高。【答案】D3500 mL 1 mol/L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 mL 1 mol/L的盐酸改为1000 mL 1 mol/L的HClC用1 mol/L的H2SO4代替1 mol/L的盐酸D用锌粉代替锌粒 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 mL变为1000 mL，只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B4.对于反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)能增大正反应速率的措施是( )A.通入大量O2 B.增大容器容积 C.移去部分SO2 D.降低体系温度【解析】选A。增大反应物O2的浓度能够增大反应速率，A对；增大容器的容积，相当于减小压强，正、逆反应速率都减小，B错；移去部分SO2，瞬间SO2浓度减小，正反应速率减小，逆反应速率不变，C错；降低体系温度，正、逆反应速率都减小，D错。5.以下是著名的碘钟实验：已知在酸性溶液中，碘酸钾和亚硫酸氢钠会发生如下一些反应：IO3HSO=3SO3HI(慢)IO5I6H=3I23H2O(慢)I2HSOH2O=2ISO3H(快)分别配制下面几种溶液：溶液A：0.9 g碘酸钾溶于少量温水中，再稀释到500 mL。溶液B：0.45 g亚硫酸氢钠配成溶液，稀释到500 mL。溶液C：取5 g可溶性淀粉，放在小烧杯中