影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素步步高

1、學(xué)習(xí)目標(biāo)定位 1.了解活化能的含義，會用活化能理論解釋化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素。 2.掌握外界條件(濃度、壓強、溫度、催化劑)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 規(guī)律及實質(zhì)，并會用相應(yīng)規(guī)律解決有關(guān)問題。 一有效碰撞理論濃度、壓強對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 達標(biāo)檢測提升技能 二溫度、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 內(nèi)容索引 一有效碰撞理論濃度、壓強對 化學(xué)反應(yīng)速率的影響 影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是 的性質(zhì)，不同化學(xué)反應(yīng)具有 的反應(yīng)速率。外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率也產(chǎn)生影響。 1.有效碰撞理論 (1)有效碰撞 新知導(dǎo)學(xué) 反應(yīng)物本身 不同 能量 取向 越快 (2)活化能和活化分子 活化分子：能夠發(fā)生 的分子。 活化能：活化分子

2、所多出的那部分能量(或普通分子轉(zhuǎn)化成活化分子所 需要的能量)。 有效碰撞 相關(guān)視頻 (3)反應(yīng)物、生成物的能量與活化能的關(guān)系 E1 E2 反應(yīng)熱 反應(yīng)過程 能 量 NO2 +O2 NO +O2 E1： 正反應(yīng)的活化能 E2： 逆反應(yīng)的活化能 E1E2：正反應(yīng)反應(yīng)熱 E2E1：逆反應(yīng)反應(yīng)熱 解釋化學(xué)反應(yīng)的過程 特別提醒特別提醒反應(yīng)的活化能越低，活化分子百分數(shù)越大，反應(yīng)速率越快。 活化分子數(shù)(n活) 反應(yīng)物分子總數(shù)(n總) = 活化分子百分數(shù)(活%) 2.濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 按表中實驗步驟完成實驗，觀察實驗現(xiàn)象，填寫下表： 原理 2KMnO45H2C2O43H2SO4=K2SO42MnSO4

3、 10CO28H2O 實驗步驟 相關(guān)視頻 實驗現(xiàn)象 _ 褪色時間_ 較0.1 molL1 H2C2O4溶液褪色時間短 結(jié)論 _ _ 微觀解釋 反應(yīng)物濃度增大單位體積內(nèi)活化分子數(shù) 單位時間內(nèi) 有效碰撞 反應(yīng)速率 ；反之，反應(yīng)速率_ KMnO4酸性溶液褪色 增多 增加 KMnO4酸性溶液褪色 H2C2O4溶液濃度越大，KMnO4酸性溶液褪色越快，反應(yīng)速率 也越快；反之H2C2O4溶液濃度越小，反應(yīng)速率越慢 褪色時間長 加快減慢 相關(guān)視頻 3.壓強對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 對于氣體來說，在一定溫度下，一定質(zhì)量的氣體所占的體積與壓強成反 比。如圖所示： 結(jié)論：增大壓強，氣體體積 ，濃度 ，化學(xué)反應(yīng)速率 。

4、 微觀解釋：增大壓強氣體體積縮小反應(yīng)物濃度增大單位體積內(nèi)活 化分子數(shù) 單位時間內(nèi)有效碰撞 反應(yīng)速率 ；反之， 反應(yīng)速率 。 縮小增大加快 增多增加加快 減慢 (1)由于固體、液體粒子間的 很小，增大壓強幾乎不能改變它們的_ ，因此對只有固體或液體參加的反應(yīng)，壓強的變化對于反應(yīng)速率的影 響可以忽略不計。 (2)對于反應(yīng)N23H22NH3，不同條件下，壓強對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 恒溫恒容密閉容器中 a.充入N2，壓強 ，c(N2) ，化學(xué)反應(yīng)速率 。 b.充入He(He與反應(yīng)無關(guān))，壓強 ，但c(N2)、c(H2)、c(NH3)都 ， 化學(xué)反應(yīng)速率 。 空隙濃 度 增大增大加快 增大不變 不變 恒溫

5、恒壓密閉容器中 充入He，體積 ，c(N2)、c(H2)、c(NH3)都 ，化學(xué)反應(yīng)速率 。 增大減小減小 _ _ 濃度、壓強對反應(yīng)速率的影響 (1)濃度 規(guī)律 歸納總結(jié)歸納總結(jié) 當(dāng)其他條件不變時， 反應(yīng)物濃度 增大 減小 增大 減小 v v 解釋 反應(yīng)物濃度增大 增多 增加 加快 _ _ (2)壓強(針對有氣體參加的壓強的變化僅由反應(yīng)容器的容積變化引起的 反應(yīng)) 規(guī)律 壓強 增大 減小 增大 減小 v v 解釋 壓強增大 減小 增大 增多 增加 加快 注意：壓強是否影響化學(xué)反應(yīng)速率，取決于是否影響反應(yīng)物的濃度。 如恒容下充入稀有氣體，氣體壓強增大，但反應(yīng)物濃度不變，故反應(yīng)速 率不變。恒壓下充

6、入稀有氣體，氣體壓強不變，但體積增大，反應(yīng)物濃 度減小，反應(yīng)速率減小。 1.把下列4種X溶液，分別加入到4個盛有10 mL 2 molL1鹽酸的燒杯中， 并加水稀釋到50 mL，此時X與鹽酸緩緩地進行反應(yīng)，其中反應(yīng)速率最大 的是 A.20 mL,3 molL1 B.20 mL,2 molL1 C.10 mL,4 molL1 D.10 mL,2 molL1 活學(xué)活用 答案 解析 此題主要考查濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，X溶液的濃度大小決定了反 應(yīng)速率的快慢。那么是否是C中4 molL1的X與鹽酸反應(yīng)速率最快呢？此 題很容易錯選C選項，實際上應(yīng)考慮加水稀釋后溶液中X的濃度，同一體 積的溶液中X的物質(zhì)

7、的量越大，濃度就越大，A中X的物質(zhì)的量最大，故 速率最大。 2.下列有關(guān)反應(yīng)速率的說法正確的是 A.相同條件下，Mg、Al分別與同濃度的鹽酸反應(yīng)的速率相同 B.用鐵片與稀硫酸反應(yīng)制取H2時，改用98%的濃H2SO4可以加快反應(yīng)速率 C.100 mL 1 molL1的稀鹽酸與鋅片反應(yīng)，加入適量的NaCl溶液，反應(yīng)速 率減小 D.在一定條件下固定容積的容器中，發(fā)生合成NH3的反應(yīng)，充入He，反應(yīng) 速率增大 答案 解析技法指導(dǎo) Mg比Al活潑，與同濃度的鹽酸反應(yīng)速率快，A項錯誤； 常溫下，鐵遇濃H2SO4發(fā)生鈍化，不會產(chǎn)生H2，B項錯誤； 加入NaCl溶液，鹽酸濃度減小，反應(yīng)速率減小，C項正確； 向

8、體積固定的容器中充入稀有氣體，反應(yīng)體系中各溶液的濃度不變，反 應(yīng)速率不變，D項錯誤。 技法指導(dǎo) 向溶液中加物質(zhì)對反應(yīng)速率的影響：一看反應(yīng)體系中相關(guān)離子的濃度如 何變化，二看化學(xué)反應(yīng)是否發(fā)生了改變；向容器中充入氣體物質(zhì)對反應(yīng) 速率的影響：一看容器的特點，體積是否可變；二看充入氣體后，反應(yīng) 體系中各氣態(tài)物質(zhì)的濃度是否改變，濃度改變，反應(yīng)速率改變；濃度不 變，反應(yīng)速率不變。不要被氣體總壓強的變化所迷惑！ 二溫度、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 1.根據(jù)表中實驗操作要求完成實驗，觀察實驗現(xiàn)象，填寫下表： 新知導(dǎo)學(xué) 實驗原理Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SO2SH2O 實驗操作 相關(guān)視頻 實驗現(xiàn)象_

9、 實驗結(jié)論_ 微觀解釋_ 混合后均出現(xiàn)渾濁，但70 熱水一組首先出現(xiàn)渾濁 升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率增大 溫度升高，有效碰撞增加，反應(yīng)速率加快 相關(guān)視頻 2.根據(jù)實驗探究要求，完成下列兩組實驗，觀察實驗現(xiàn)象，填寫下表。 (1)實驗 原理2H2O2 2H2OO2 實驗操作 相關(guān)視頻 實現(xiàn)現(xiàn)象 未加入MnO2時，帶余燼的木條無明顯變化 加入MnO2后，錐形瓶內(nèi)立即產(chǎn)生，并 且?guī)в酄a的木條_ 結(jié)論_ 大量氣泡 復(fù)燃 MnO2能加快H2O2的分解 (2)實驗 原理2H2O2 2H2OO2 實驗操作 相關(guān)視頻 產(chǎn)生氣泡快慢_ 結(jié)論 對比與可知：_ _ Cu2、Fe3對H2O2分解都有催化作用， 但Fe3催化

10、作用較強 快慢 相關(guān)視頻 正催化劑降低反應(yīng)的活化能V 4、催化劑 n活 改變反應(yīng)的途徑 活% n總不變 鉆隧道 生成物平均能量 活化分子具有能量 反應(yīng)物平均能量 能量 無催化劑 活化分子能量 反應(yīng)物平均能量 生成物平均能量 有催化劑 小結(jié)：影響化學(xué)反應(yīng)速率的外因 影響 外因 單位體積內(nèi) 有效碰撞 次數(shù) 化學(xué)反 應(yīng)速率 分子總數(shù)活化分子數(shù) 活化分子百分 數(shù) 增大反應(yīng)物濃 度 增大壓強 升高溫度 使用催化劑 增加增加不變增加加快 不變不變不變增加加快 不變增加增加增加加快 不變增加增加增加加快 1.溫度對反應(yīng)速率的影響 (1)規(guī)律 歸納總結(jié)歸納總結(jié) 當(dāng)其他條件不變時， 溫度 _ _ 升高 降低 增

11、大 減小 v v (2)解釋 提高 加劇 增多 增大 (3)注意：所有化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率都與溫度有關(guān)。 2.催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 (1)規(guī)律 當(dāng)其他條件不變時，使用催化劑，反應(yīng)速率增大。 (2)解釋 反應(yīng)的路徑反應(yīng)所需的活化能 活化分子 (3)注意：對于一個化學(xué)反應(yīng)，不同的催化劑，催化效果不同(如唾液對 淀粉水解的催化作用比硫酸強)。實驗時應(yīng)選用合適的催化劑。 活學(xué)活用 3.硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SO2SH2O，下列各組實驗中最先出 現(xiàn)渾濁的是 實驗反應(yīng)溫度/ Na2S2O3溶液稀H2SO4H2O V/mLc/molL1V/mLc

12、/molL1V/mL A2550.1100.15 B2550.250.210 C3550.1100.15 D3550.250.210 答案 解析 當(dāng)有多個外界條件時，要對比找出其相同條件和不同條件，然后比較判 斷。影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素很多，本題從濃度和溫度兩個因素考查， 結(jié)合選項知混合液體積都為20 mL，根據(jù)濃度越大、溫度越高，反應(yīng)速率 越快，可以推知D選項正確。 4.下列反應(yīng)中產(chǎn)生氣泡速率最快的是 選項溫度濃度催化劑 A25 2 mL 5% H2O20.1 molL1 FeCl32滴 B35 2 mL 8% H2O2MnO2粉末 C25 2 mL 5% H2O2MnO2粉末 D25 2

13、mL 8% H2O20.1 molL1 CuCl22滴 答案 解析 反應(yīng)速率的大小與溫度、濃度和催化劑有關(guān)，在都使用催化劑的條件下， 溫度越高、濃度越大，反應(yīng)速率越快。 學(xué)習(xí)小結(jié)學(xué)習(xí)小結(jié) 1.影響反應(yīng)速率的因素 口訣記憶方法：要想反應(yīng)快加速，增濃加壓升溫度； 催化增大表面積，反應(yīng)也可加速度。 2.外界條件對反應(yīng)速率影響的原因 條件 變化 微觀因素變化 化學(xué) 反應(yīng) 速率 變化 分子 總數(shù) 活化分 子百分 數(shù) 活化 分子 數(shù)目 分子平 均運動 速率 單位體積 內(nèi)活化分 子數(shù)目 有效 碰撞 濃度增大增加不變增加不變增加增加加快 壓強增大不變不變不變不變增加增加加快 溫度升高不變增加增加增加增加增加加

14、快 催化劑使用不變增加增加不變增加增加加快 達標(biāo)檢測提升技能 1.下列說法正確的是 A.增大反應(yīng)物濃度，可增大單位體積內(nèi)活化分子的百分數(shù)，從而使有效 碰撞次數(shù)增多 B.有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，若增大壓強(即縮小反應(yīng)容器的容積)，可增大 活化分子的百分數(shù)，從而使反應(yīng)速率增大 C.升高溫度能使化學(xué)反應(yīng)速率增大的主要原因是減小了反應(yīng)物分子中活 化分子的百分數(shù) D.催化劑能增大單位體積內(nèi)活化分子的百分數(shù)，從而成千上萬倍地增大 反應(yīng)速率 答案 解析 12345 濃度和壓強的變化是改變單位體積內(nèi)分子的總數(shù)，活化分子的百分數(shù)不 變，而單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目與單位體積內(nèi)分子總數(shù)成正比，也發(fā) 生變化；溫度、催化

15、劑是改變活化分子的百分數(shù)，單位體積內(nèi)分子總數(shù) 不變。 12345 2.過量鋅粉跟100 mL 6 molL1的H2SO4反應(yīng)，一定溫度下，為減緩反應(yīng) 進行的速率，但又不影響生成氫氣的總量，可向反應(yīng)物中加入適量的 A.碳酸鈉固體 B.氯化鋇固體 C.硫酸鉀溶液 D.硫酸銅溶液 答案 解析 A項，Na2CO3與H2SO4反應(yīng)生成CO2氣體，H2量減少； B項，H2SO4BaCl2=BaSO42HCl，c(H)不變，速率不變； D項，形成銅鋅原電池，速率加快。 12345 3.對于有氣體參加的反應(yīng)，一定能使化學(xué)反應(yīng)速率加快的因素是 擴大容器的容積使用催化劑增加反應(yīng)物的物質(zhì)的量升高 溫度縮小容積增大容

16、器內(nèi)的壓強 A. B. C. D. 答案 解析 對于有氣體參加的反應(yīng)，使用催化劑、升溫、縮小體積，化學(xué)反應(yīng)速率 一定加快；而增加反應(yīng)物的物質(zhì)的量，該反應(yīng)物若是固體，速率不加快； 增大容器內(nèi)的壓強，反應(yīng)物濃度不一定增大，反應(yīng)速率不一定加快。 12345 4.工業(yè)上利用可逆反應(yīng)N2(g)3H2(g)2NH3(g)合成氨，下列敘述正確的 是 A.合成氨的適宜條件是高溫、高壓、催化劑，其中催化劑不改變該反應(yīng)的 逆反應(yīng)速率 B.恒容通入氬氣，使反應(yīng)體系的壓強增大，反應(yīng)速率一定增大 C.該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度將縮短反應(yīng)達到平衡的時間 D.在t1、t2時刻， NH3(g)的濃度分別是c1、c2，則時間間

17、隔t1t2內(nèi)，NH3(g) 生成的平均速率為v 答案 解析 12345 12345 催化劑在反應(yīng)中同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率，A錯； B項，通入氬氣壓強增大，但是各物質(zhì)的濃度不變，所以速率不變； C項，降溫會減小反應(yīng)速率，將延長達到平衡的時間，錯誤； D項，由反應(yīng)速率的表達式可知正確。 5.向含有H2SO4的H2O2溶液中滴加一定量的KMnO4溶液，反應(yīng)開始時，溶 液中c(Mn2)將隨時間的變化而變化。某學(xué)生在做實驗前認為，c(Mn2) 與時間的關(guān)系如圖所示，做完實驗后，得到的結(jié)果為圖所示。已知 H 2 O 2 與KMnO 4 溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為5H 2 O 2 2KMnO 4 3H2S

18、O4=K2SO42MnSO48H2O5O2。請回答下列問題： 12345 (1)Oa段的意義。 (2)ab段的意義及ab段很陡的原因。 (3)bc段的意義。 12345 答案 解析 ab段斜率最大，說明化學(xué)反應(yīng)速率最大，其原因應(yīng)為c(Mn2)增大并充當(dāng) 該反應(yīng)的催化劑的結(jié)果。 (1)Oa段說明反應(yīng)非常慢，溶液中c(Mn2)隨時間變化很小。 (2)ab段說明反應(yīng)非?？欤琧(Mn2)迅速增大，表明Mn2達到一定濃度時， 對上述反應(yīng)起到了催化作用。 (3)bc段說明反應(yīng)趨于完全，溶液中c(Mn2)為定值。 本課結(jié)束 恒溫恒壓密閉容器中 充入He，體積 ，c(N2)、c(H2)、c(NH3)都 ，化學(xué)反應(yīng)速率 。 增大減小減小 解釋 反應(yīng)物濃度增大 增多 增加 加快 解釋 反應(yīng)物濃度增大 增多 增加 加快 此題主要考查濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，X溶液的濃度大小決定了反 應(yīng)速率的快慢。那么是否是C中4 molL1的X與鹽酸反應(yīng)速率最快呢？此 題很容易錯選C選項，實際上應(yīng)考慮加水稀釋后溶液中X的濃度，同一體 積的溶液中X的物質(zhì)的量越大，濃度就越大，A中X的物質(zhì)的量最大，故 速率最大。 向溶液中加物質(zhì)對反應(yīng)速率的影響：一看反應(yīng)