高中化学化学反应原理课件232外界因素对化学反应速率的影响（44张）

第2课时外界因素对化学反应速率的影响第2章

第3节学习目标定位1.会分析浓度、压强、温度、催化剂对化学反应速率的影响。2.知道反应速率常数、活化能的含义，能够根据相应规律解

决有关问题。一浓度、压强对化学反应速率的影响三催化剂对化学反应速率的影响二温度对化学反应速率的影响内容索引达标检测提升技能一浓度、压强对化学反应速率的影响实验编号12345c(HI)/mol·L－10.1000.2000.3000.1000.100c(H2O2)/mol·L－10.1000.1000.1000.2000.300v/mol·L－1·s－10.007600.01530.02270.01510.0228新知导学1.浓度对化学反应速率的影响在298K时，实验测得溶液中的反应H2O2＋2HI===2H2O＋I2在不同浓度时的速率如下表所示：分析上表数据，回答下列问题：(1)当c(H2O2)恒定时，随c(HI)增大，其反应速率v的变化趋势是____，若c(HI)增大1倍，其反应速率v的变化是_______。同理，当c(HI)恒定时，反应速率v与c(H2O2)之间有类似的变化规律。(2)由以上分析可知，其反应速率与c(H2O2)，c(HI)成____，上述反应在不同浓度时的反应速率的数学表达式是________________。增大1倍增大正比v＝kc(H2O2)c(HI)相关视频2.化学反应速率与反应物浓度的关系(1)速率方程对于任意一个化学反应aA＋bB===cC＋dD，其反应速率方程为v＝kcm(A)cn(B)，式子中m、n、k都是由实验测得，与化学方程式中的系数无关。(2)反应速率常数速率方程中的比例系数k称为反应速率常数，它表示___________________

______，具备以下特点：①与浓度无关，但受___________________________等因素的影响。温度升高，k值通常____。②通常情况下，k值越大，反应进行得____。应速率单位浓度下的化学反增大温度、催化剂、固体表面性质越快结论：增大压强，气体体积_____，浓度_____，化学反应速率_____。(1)由于固体、液体粒子间的_____很小，增大压强几乎不能改变它们的_____，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。3.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，缩小加快空隙浓度增大(2)对于反应N2＋3H2

2NH3，不同条件下，压强对化学反应速率的影响①恒温恒容密闭容器中a.充入N2，压强_____，c(N2)_____，化学反应速率_____。b.充入He(He与反应无关)，压强_____，但c(N2)、c(H2)、c(NH3)都_____，化学反应速率_____。②恒温恒压密闭容器中充入He，体积_____，c(N2)、c(H2)、c(NH3)都_____，化学反应速率_____。增大加快增大不变增大不变增大减小减小浓度、压强对化学反应速率的影响(1)改变浓度对可逆反应速率的影响规律为增大反应物浓度，_______速率增大，在瞬间内，生成物浓度可认为不变，___________不变。但随着反应的进行，反应物浓度减小，生成物的浓度逐渐增大，故__________逐渐减小，_______速率逐渐增大，直到两者_____。(2)固体或纯液体的浓度可视为常数，则固体量的增多______反应速率，反应速率还与固体______的大小和生成物_____的速率有关。归纳总结正反应正反应速率逆反应相等逆反应速率不影响表面积扩散(3)压强对反应速率的影响是通过改变气体浓度实现的，故一般意义上增大气体压强是指压缩气体体积；对于有气体参加的化学反应，温度一定时：改变不变压强改变—浓度改变浓度改变反应速率反应速率1.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)。活学活用答案解析由于Fe是固体，改变Fe的量，反应物浓度不变，故反应速率不变。不变(2)将容器的体积缩小一半，其反应速率_____。将容器体积缩小一半，则反应物浓度增大，故反应速率增大。答案解析增大(3)保持体积不变，充入N2使体系压强增大，其反应速率_____。答案解析容器体积不变，充入N2，反应物浓度不变，故反应速率不变。不变(4)保持压强不变，充入N2使容器的体积增大，其反应速率_____。保持容器内压强不变，充入N2相当于减小压强，即反应物和生成物浓度均减小，故反应速率减小。答案解析减小二温度对化学反应速率的影响1.根据基元反应碰撞理论，能量较高，相互之间发生碰撞，能够引发化学反应发生的反应物分子叫做活化分子。(1)化学反应一般需要一个活化的过程，即能发生反应的分子，必须是先____能量后形成活化分子。(2)普通反应物分子形成活化分子所吸收的_____叫活化能(Ea)。对基元反应而言，其活化能是活化分子平均能量与普通反应物分子平均能量的_____。(3)由阿伦尼乌斯公式

(k为反应速率常数，A为比例系数，e为自然对数的底，R为摩尔气体常量，Ea为活化能)知：活化能越高，反应_____进行，反应速率常数____。可见，活化能是决定化学反应速率的内因。新知导学吸收差值越难越小能量2.温度会影响反应速率常数，从而影响化学反应速率，下表列出了几个反应在298K和308K时的反应速率常数之比。序号化学反应ANO＋O3===NO2＋O21.15BH2＋I2===2HI(气体反应)8.99CNH4CNO===(NH2)2CO3.58请根据表中数据进行讨论：(1)温度对化学反应速率有怎样的影响？答案升高温度，反应速率常数增大，化学反应速率增大。(2)升高相同温度，对不同化学反应的反应速率的影响程度一样吗？为什么？答案不一样。不同的反应，活化能差值很大。活化能越大，改变温度对反应速率的影响程度就越大。因此，升高相同温度时，对不同化学反应速率影响就不一样。(3)对于B反应：H2(g)＋I2(g)

2HI(g)

ΔH<0，则升高温度时，v正和v逆应如何变化？平衡如何移动？答案升高温度，v正和v逆均增大；平衡向逆反应方向移动。相关视频温度对化学反应速率的影响(1)一定条件下的化学反应，升高温度，可____化学反应速率，降低温度，可____化学反应速率。(2)经验规律对于在____中发生的反应，温度每升高10K，反应速率增加到原来的_____倍。此近似规律只对一些反应的化学反应速率做粗略估计。(3)经验公式(阿伦尼乌斯公式)。Ea为______，单位为J·mol－1或kJ·mol－1。加快溶液活化能2～4减慢归纳总结当Ea>0时，升高温度，反应速率常数_____，化学反应速率_____。增大增大(4)升高温度，v正、v逆一般均加快，吸热反应增加的倍数大于放热反应增加的倍数。降低温度，v正、v逆一般均减小，且吸热反应减小的倍数大于放热反应减小的倍数。

2.对于反应M＋N===P，如果温度每升高10℃，反应速率增加为原来的3倍。在10℃时完成反应的10%需要54min，将温度提度到40℃完成反应的10%，需要的时间为A.2min B.3minC.6min D.9min活学活用答案

解析因为温度每升高10℃，反应速率增加为原来的3倍，所以温度由10℃变为40℃反应速率将变为33倍，应所用时间变为原来的1/27，即

＝2min。提示温度影响反应速率的经验公式为

式中v2、v1分别是在T2、T1温度下的反应速率，其含义为温度每升高10℃，反应速率加快为原来的n倍。三催化剂对化学反应速率的影响实验原理2H2O22H2O＋O2↑实验操作在试管中先加入2mL5%的H2O2，再加入1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液在试管中先加入2mL5%的H2O2，再加入1mL0.1mol·L－1CuSO4溶液实验现象______________________________实验结论_____________________________________________________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：活学活用产生气泡比较快产生气泡比较慢Fe3＋、Cu2＋对H2O2的分解都有催化作用，但Fe3＋催化作用强相关视频2.某些反应使用催化剂前后的活化能及反应速率常数之比如下表所示：化学反应催化剂Ea/kJ·mol－1无催化剂有催化剂2HI===H2＋I2金1841051.6×108(503K)CH3CHO===CH4＋CO碘2101367.5×104(793K)2H2O2===2H2O＋O2过氧化氢酶75255.8×108(298K)分析上表数据，回答下列问题：(1)使用催化剂，其反应的活化能有何变化？反应速率常数有何变化？答案使用催化剂，反应的活化能大幅度降低，反应速率常数变大。(2)使用催化剂对其化学反应速率有怎样的影响？答案化学反应速率增大。(3)与其他因素(如浓度、温度等)相比较，催化剂对化学反应速率的影响程度如何？为什么？答案比温度、压强、浓度对化学反应速率影响程度都要大，加快的速率可达几千倍；催化剂可以较大幅度地降低反应的活化能。(1)催化剂能改变化学反应速率，但反应前后催化剂本身的_____和_________不变。催化剂通过参与化学反应改变反应历程降低反应的______来提高反应速率。(2)使用催化剂→降低反应活化能→更多的反应物分子成为________→大大增加单位体积内的________百分数→成千成万倍地增大化学反应速率。(3)催化剂_________地改变正、逆反应速率。但催化剂_____引起平衡移动，不改变化学平衡常数，不改变平衡转化率。质量活化能同等倍数活化分子化学性质归纳总结不能活化分子(4)催化剂具有_______。某反应中的催化剂不一定适用于其他反应，故工业生产中，常需要选取特定的催化剂来提高生产效率。选择性

3.对于某一可逆反应，使用催化剂的作用在于A.提高反应物的平衡转化率B.同等程度改变正、逆反应速率C.增大正反应速率，减小逆反应速率D.改变平衡混合物的组成活学活用答案

解析根据催化剂的作用原理可知：催化剂不能改变平衡转化率，不能影响化学平衡的移动。能同等倍数地改变正、逆反应速率。值得注意的是，催化剂不是只提高正反应速率，而是同时、同等程度地提高正、逆反应速率。达标检测提升技能1.过量锌粉跟100mL6mol·L－1的H2SO4溶液反应，一定温度下，为减缓反应进行的速率，但又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量的A.碳酸钠固体

B.氯化钡固体C.硫酸钾溶液

D.硫酸铜溶液答案解析√1234A项，Na2CO3与H2SO4反应生成CO2气体，生成H2的量减少；B项，H2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2HCl，c(H＋)不变，速率不变；D项，形成铜锌原电池，速率加快。52.对已达化学平衡的如下反应：2X(g)＋Y(g)

2Z(g)，减小压强时，对该反应产生的影响是A.逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动B.逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动C.正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动D.正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动答案解析√1234减小压强，平衡向气体总体积增大的方向移动，即平衡向逆反应方向移动；减小压强，正、逆反应速率都减小，只是减小的程度不一样。53.在实验Ⅰ和实验Ⅱ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Ⅰ用的是块状的石灰石，实验Ⅱ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答案解析123