高中化学《化学反应速率》学案4 苏教版选修4

用心 爱心 专心1 化学反应速率化学反应速率 一 化学反应速率及其影响因素一 化学反应速率及其影响因素 1 化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的 通常用单位时间反应物浓度的 减少或生成物浓度的增加来表示 是一段时间内的平均速率 固体或纯液体 不是溶液 的 浓度可视为不变的常数 故一般不用固体或纯液体表示化学反应速率 用不同物质表示同 一反应的化学反应速率时 其数值可能不同 因此 必须指明具体物质 但各种物质表示 的速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比 2 参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的主要因素 外界条件对化学反应速率 也有影响 1 浓度对化学反应速率的影响只适用于气体反应或溶液中的反应 2 压强对化学反应速率的影响只适用于气体参加的反应 3 温度对化学反应速率的影响 实验测得 其他条件不变时 温度每升高 10 化 学反应速率通常增加原来的 2 4 倍 经验公式 4 使用催化剂 使原来难以进行的化学反应 分步进行 本身参与了反应 但反应前 后化学性质不变 从而大幅度改变了化学反应速率 5 此外 光 电磁波 超声波 反应物颗粒的大小 溶剂的性质等也会对化学反应速 率产生影响 3 浓度和压强的改变仅仅改变了单位体积内活化分子的数目 温度的改变和催化剂的存在 却能改变单位体积内反应物分子中活化分子所占的百分数 1 化学反应速率的表示方法 通常用单位时间内反应物浓度的减少或者生成物浓度的 增加来表示化学反应速率 单位 mol L s mol L min mol L h 等 对于任一化学反应 aA bB cC dD 可用 A B C D 表示 其速率 则有 A B C D a b c d 即化学反应速率之比等于 化学方程式中各物质的系数之比 还可等于其学其浓度变化之比或物质的量变化之比 2 影响反应速率的因素 内因 反应物的性质是反应速率大小的决定因素 外因 主要因素有浓度 温度 压强 催化剂等 1 浓度 其它条件不变时 增大反应物浓度 化学反应速率加快 2 温度 其它条件不变时 升高温度 化学反应速率加快 一般来说 温度每升高 基础过关基础过关 知识体系知识体系 用心 爱心 专心2 10 反应速率增大为原来的 2 4 倍 3 压强 其它条件不变时 增大压强 对于有气体物质参加的化学反应 反应速率 加快 4 催化剂 使用正催化剂 能加快反应速率 未特别指明时 均指正催化剂 4 活化能 对基元反应而言 活化分子的平均能量与普通反应物分子的平均能量之差 叫该反应的活化能 用 Ea 表示 其单位为 kJ mol 活化能越大 反应越难进行 催化剂能降低化学反应的活化能 增大活化分子的百分数 进而增大化学反应速率 催化剂具有选择性 解释化学反应速率快慢的链条思维 活化能 活化分子 有效碰撞 化学反应速率 单位体积内影响 外因分子 总数 活化分 子数 活化分子百 分数 有效碰撞 次数 化学反应 速率 增大反 应物浓度 增加增加不变增加加快 增大压 强 增加增加不变增加加快 升高温 度 不变增加增大增加加快 使用催 化剂 不变增加增大增加加快 例 1 2010 福建卷 福建卷 12 化合物 Bilirubin 在一定波长的光照射下发生分解反应 反 应物尝试随反应时间变化如右图所示 计算反应 4 8 min 间的平均反应速率和推测反应 16 min 反应物的浓度 结果应是 A 2 5 11 minmol L AA和 2 0 1 mol L A B 2 5 11 minmol L AA和 2 5 1 mol L A 典型例题典型例题 用心 爱心 专心3 C 3 0 11 minmol L AA和 3 0 1 mol L A D 3 0 11 minmol L AA和 3 0 1 mol L A 解析 本题考察化学反应速率的计算 第 8 秒与第 4 秒时反应物浓度差 C 为 10 11 minmol L AA t 为 4 秒 所以在 4 8 min间的平均反应速率为 2 5 11 minmol L AA 可以排除 CD 两个答案 图中从 0min开 始到 8min反应物浓度减低了 4 倍 根据这一幅度 可以推测从第 8min到第 16 分也降低 4 倍 即由 10 11 minmol L AA降低到 2 5 11 minmol L AA 因此推测第 16min反应物的 浓度为 2 5 11 minmol L AA 所以可以排除 A 而选 B 答案 B 例 2 2010 全国卷全国卷 1 27 15 分 在溶液中 反应 A 2BC 分别在三种不同实验条件下进行 它们的起始浓度 均为 0 100 c Amol L 0 200 c Bmol L 及 0 c Cmol L 反应物 A 的浓度随 时间的变化如下图所示 请回答下列问题 1 与 比较 和 分别仅改变一种反应条件 所改变的条件和判断的理由是 2 实验 平衡时 B 的转化率为 实验 平衡时 C 的浓度为 3 该反应的H 0 判断其理由是 4 该反应进行到 4 0min 时的平均反应速度率 用心 爱心 专心4 实验 B v 实验 C v 解析 1 使用了 正 催化剂 理由 因为从图像可看出 两者最终的平衡浓 度相同 即最终的平衡状态相同 而 比 所需要的时间短 显然反应速率加快了 故由 影响反应速率和影响平衡的因素可知是加入 正 催化剂 升高温度 理由 因为该反 应是在溶液中进行的反应 所以不可能是改变压强引起速率的改变 又由于各物质起始浓 度相同 故不可能是改变浓度影响反应速率 再由于 和 相比达平衡所需时间短 平衡 时浓度更小 故不可能是改用催化剂 而只能是升高温度来影响反应速率的 2 不妨令溶液为 1L 则 中达平衡时 A 转化了 0 04mol 由反应计量数可知 B 转 化了 0 08mol 所以 B 转化率为 0 40 100 200 0 08 0 同样在 中 A 转化了 0 06mol 则生成 C 为 0 06mol 体积不变 即平衡时 C c 0 06mol L 3 H 0 理由 由 和 进行对比可知升高温度后 A 的平衡浓度减小 即 A 的转 化率升高 平衡向正方向移动 而升温是向吸热的方向移动 所以正反应是吸热反应 H 0 4 从图上读数 进行到 4 0min 时 实验 的 A 的浓度为 0 072mol L 则 C A 0 10 0 072 0 028mol L 1 min 007 0 min0 4 028 0 Lmol Lmol tACA B v 2 A 0 014mol L min 1 进行到 4 0mi 实验 的 A 的浓度为 0 064mol L C A 0 10 0 064 0 036mol L 1 min 009 0 min0 4 036 0 Lmol Lmol tACA C v A 0 0089mol L min 1 答案 1 加催化剂 达到平衡的时间缩短 平衡时 A 的浓度未变 温度升高 达到平衡的时间缩短 平衡时 A 的浓度减小 2 40 或 0 4 0 06mol L 3 升高温度向正方向移动 故该反应是吸热反 应 4 0 014mol L min 1 0 008mol L min 1 命题意图 考查基本理论中的化学反应速率化学平衡部分 一些具体考点是 易通 过图像分析比较得出影响化学反应速率和化学平衡的具体因素 如 浓度 压强 温度 催化剂等 反应速率的计算 平衡转化率的计算 平衡浓度的计算 H 的判断 以及计