第2課時外界因素對化學反應速率的影響第2章

第3節學習目標定位1.會分析濃度、壓強、溫度、催化劑對化學反應速率的影響。2.知道反應速率常數、活化能的含義，能夠根據相應規律解

決有關問題。一濃度、壓強對化學反應速率的影響三催化劑對化學反應速率的影響二溫度對化學反應速率的影響內容索引達標檢測提升技能一濃度、壓強對化學反應速率的影響實驗編號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新知導學1.濃度對化學反應速率的影響在298K時，實驗測得溶液中的反應H2O2＋2HI===2H2O＋I2在不同濃度時的速率如下表所示：分析上表數據，回答下列問題：(1)當c(H2O2)恒定時，隨c(HI)增大，其反應速率v的變化趨勢是____，若c(HI)增大1倍，其反應速率v的變化是_______。同理，當c(HI)恒定時，反應速率v與c(H2O2)之間有類似的變化規律。(2)由以上分析可知，其反應速率與c(H2O2)，c(HI)成____，上述反應在不同濃度時的反應速率的數學表達式是________________。增大1倍增大正比v＝kc(H2O2)c(HI)相關視頻2.化學反應速率與反應物濃度的關系(1)速率方程對于任意一個化學反應aA＋bB===cC＋dD，其反應速率方程為v＝kcm(A)cn(B)，式子中m、n、k都是由實驗測得，與化學方程式中的系數無關。(2)反應速率常數速率方程中的比例系數k稱為反應速率常數，它表示___________________

______，具備以下特點：①與濃度無關，但受___________________________等因素的影響。溫度升高，k值通常____。②通常情況下，k值越大，反應進行得____。應速率單位濃度下的化學反增大溫度、催化劑、固體表面性質越快結論：增大壓強，氣體體積_____，濃度_____，化學反應速率_____。(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，壓強的變化對于反應速率的影響可以忽略不計。3.壓強對化學反應速率的影響對于氣體來說，在一定溫度下，一定質量的氣體所占的體積與壓強成反比。如圖所示，縮小加快空隙濃度增大(2)對于反應N2＋3H2

2NH3，不同條件下，壓強對化學反應速率的影響①恒溫恒容密閉容器中a.充入N2，壓強_____，c(N2)_____，化學反應速率_____。b.充入He(He與反應無關)，壓強_____，但c(N2)、c(H2)、c(NH3)都_____，化學反應速率_____。②恒溫恒壓密閉容器中充入He，體積_____，c(N2)、c(H2)、c(NH3)都_____，化學反應速率_____。增大加快增大不變增大不變增大減小減小濃度、壓強對化學反應速率的影響(1)改變濃度對可逆反應速率的影響規律為增大反應物濃度，_______速率增大，在瞬間內，生成物濃度可認為不變，___________不變。但隨著反應的進行，反應物濃度減小，生成物的濃度逐漸增大，故__________逐漸減小，_______速率逐漸增大，直到兩者_____。(2)固體或純液體的濃度可視為常數，則固體量的增多______反應速率，反應速率還與固體______的大小和生成物_____的速率有關。歸納總結正反應正反應速率逆反應相等逆反應速率不影響表面積擴散(3)壓強對反應速率的影響是通過改變氣體濃度實現的，故一般意義上增大氣體壓強是指壓縮氣體體積；對于有氣體參加的化學反應，溫度一定時：改變不變壓強改變—濃度改變濃度改變反應速率反應速率1.反應3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)在一可變容積的密閉容器中進行，試回答：(1)增加Fe的量，其反應速率_____(填“增大”“不變”或“減小”，下同)。活學活用答案解析由于Fe是固體，改變Fe的量，反應物濃度不變，故反應速率不變。不變(2)將容器的體積縮小一半，其反應速率_____。將容器體積縮小一半，則反應物濃度增大，故反應速率增大。答案解析增大(3)保持體積不變，充入N2使體系壓強增大，其反應速率_____。答案解析容器體積不變，充入N2，反應物濃度不變，故反應速率不變。不變(4)保持壓強不變，充入N2使容器的體積增大，其反應速率_____。保持容器內壓強不變，充入N2相當于減小壓強，即反應物和生成物濃度均減小，故反應速率減小。答案解析減小二溫度對化學反應速率的影響1.根據基元反應碰撞理論，能量較高，相互之間發生碰撞，能夠引發化學反應發生的反應物分子叫做活化分子。(1)化學反應一般需要一個活化的過程，即能發生反應的分子，必須是先____能量后形成活化分子。(2)普通反應物分子形成活化分子所吸收的_____叫活化能(Ea)。對基元反應而言，其活化能是活化分子平均能量與普通反應物分子平均能量的_____。(3)由阿倫尼烏斯公式

(k為反應速率常數，A為比例系數，e為自然對數的底，R為摩爾氣體常量，Ea為活化能)知：活化能越高，反應_____進行，反應速率常數____。可見，活化能是決定化學反應速率的內因。新知導學吸收差值越難越小能量2.溫度會影響反應速率常數，從而影響化學反應速率，下表列出了幾個反應在298K和308K時的反應速率常數之比。序號化學反應ANO＋O3===NO2＋O21.15BH2＋I2===2HI(氣體反應)8.99CNH4CNO===(NH2)2CO3.58請根據表中數據進行討論：(1)溫度對化學反應速率有怎樣的影響？答案升高溫度，反應速率常數增大，化學反應速率增大。(2)升高相同溫度，對不同化學反應的反應速率的影響程度一樣嗎？為什么？答案不一樣。不同的反應，活化能差值很大。活化能越大，改變溫度對反應速率的影響程度就越大。因此，升高相同溫度時，對不同化學反應速率影響就不一樣。(3)對于B反應：H2(g)＋I2(g)

2HI(g)

ΔH<0，則升高溫度時，v正和v逆應如何變化？平衡如何移動？答案升高溫度，v正和v逆均增大；平衡向逆反應方向移動。相關視頻溫度對化學反應速率的影響(1)一定條件下的化學反應，升高溫度，可____化學反應速率，降低溫度，可____化學反應速率。(2)經驗規律對于在____中發生的反應，溫度每升高10K，反應速率增加到原來的_____倍。此近似規律只對一些反應的化學反應速率做粗略估計。(3)經驗公式(阿倫尼烏斯公式)。Ea為______，單位為J·mol－1或kJ·mol－1。加快溶液活化能2～4減慢歸納總結當Ea>0時，升高溫度，反應速率常數_____，化學反應速率_____。增大增大(4)升高溫度，v正、v逆一般均加快，吸熱反應增加的倍數大于放熱反應增加的倍數。降低溫度，v正、v逆一般均減小，且吸熱反應減小的倍數大于放熱反應減小的倍數。

2.對于反應M＋N===P，如果溫度每升高10℃，反應速率增加為原來的3倍。在10℃時完成反應的10%需要54min，將溫度提度到40℃完成反應的10%，需要的時間為A.2min B.3minC.6min D.9min活學活用答案

解析因為溫度每升高10℃，反應速率增加為原來的3倍，所以溫度由10℃變為40℃反應速率將變為33倍，應所用時間變為原來的1/27，即

＝2min。提示溫度影響反應速率的經驗公式為

式中v2、v1分別是在T2、T1溫度下的反應速率，其含義為溫度每升高10℃，反應速率加快為原來的n倍。三催化劑對化學反應速率的影響實驗原理2H2O22H2O＋O2↑實驗操作在試管中先加入2mL5%的H2O2，再加入1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液在試管中先加入2mL5%的H2O2，再加入1mL0.1mol·L－1CuSO4溶液實驗現象______________________________實驗結論_____________________________________________________1.根據表中實驗操作要求完成實驗，觀察實驗現象，填寫下表：活學活用產生氣泡比較快產生氣泡比較慢Fe3＋、Cu2＋對H2O2的分解都有催化作用，但Fe3＋催化作用強相關視頻2.某些反應使用催化劑前后的活化能及反應速率常數之比如下表所示：化學反應催化劑Ea/kJ·mol－1無催化劑有催化劑2HI===H2＋I2金1841051.6×108(503K)CH3CHO===CH4＋CO碘2101367.5×104(793K)2H2O2===2H2O＋O2過氧化氫酶75255.8×108(298K)分析上表數據，回答下列問題：(1)使用催化劑，其反應的活化能有何變化？反應速率常數有何變化？答案使用催化劑，反應的活化能大幅度降低，反應速率常數變大。(2)使用催化劑對其化學反應速率有怎樣的影響？答案化學反應速率增大。(3)與其他因素(如濃度、溫度等)相比較，催化劑對化學反應速率的影響程度如何？為什么？答案比溫度、壓強、濃度對化學反應速率影響程度都要大，加快的速率可達幾千倍；催化劑可以較大幅度地降低反應的活化能。(1)催化劑能改變化學反應速率，但反應前后催化劑本身的_____和_________不變。催化劑通過參與化學反應改變反應歷程降低反應的______來提高反應速率。(2)使用催化劑→降低反應活化能→更多的反應物分子成為________→大大增加單位體積內的________百分數→成千成萬倍地增大化學反應速率。(3)催化劑_________地改變正、逆反應速率。但催化劑_____引起平衡移動，不改變化學平衡常數，不改變平衡轉化率。質量活化能同等倍數活化分子化學性質歸納總結不能活化分子(4)催化劑具有_______。某反應中的催化劑不一定適用于其他反應，故工業生產中，常需要選取特定的催化劑來提高生產效率。選擇性

3.對于某一可逆反應，使用催化劑的作用在于A.提高反應物的平衡轉化率B.同等程度改變正、逆反應速率C.增大正反應速率，減小逆反應速率D.改變平衡混合物的組成活學活用答案

解析根據催化劑的作用原理可知：催化劑不能改變平衡轉化率，不能影響化學平衡的移動。能同等倍數地改變正、逆反應速率。值得注意的是，催化劑不是只提高正反應速率，而是同時、同等程度地提高正、逆反應速率。達標檢測提升技能1.過量鋅粉跟100mL6mol·L－1的H2SO4溶液反應，一定溫度下，為減緩反應進行的速率，但又不影響生成氫氣的總量，可向反應物中加入適量的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√1234A項，Na2CO3與H2SO4反應生成CO2氣體，生成H2的量減少；B項，H2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2HCl，c(H＋)不變，速率不變；D項，形成銅鋅原電池，速率加快。52.對已達化學平衡的如下反應：2X(g)＋Y(g)

2Z(g)，減小壓強時，對該反應產生的影響是A.逆反應速率增大，正反應速率減小，平衡向逆反應方向移動B.逆反應速率減小，正反應速率增大，平衡向正反應方向移動C.正、逆反應速率都減小，平衡向逆反應方向移動D.正、逆反應速率都增大，平衡向正反應方向移動答案解析√1234減小壓強，平衡向氣體總體積增大的方向移動，即平衡向逆反應方向移動；減小壓強，正、逆反應速率都減小，只是減小的程度不一樣。53.在實驗Ⅰ和實驗Ⅱ中，用定量、定濃度的鹽酸與足量的石灰石反應，并在一定的時間內測量反應所放出的CO2的體積。實驗Ⅰ用的是塊狀的石灰石，實驗Ⅱ用的是粉末狀石灰石。下圖中哪個圖像能正確反映兩種實驗的結果答案解析123