影響反應速率的因素.doc

第二節(jié) 影響化學反應速率的因素重難點一 利用有效碰撞理論解釋外界條件對化學反應速率的影響 變化結(jié)果條件變化活化能單位體積分子總數(shù)活化分子百分數(shù)單位體積活化分子數(shù)有效碰撞次數(shù)反應速率增大反應物的濃度不變增多不變增多增多加快增大氣態(tài)反應物的壓強不變增多不變增多增多加快升高反應物的溫度不變不變增多增多增多加快使用催化劑降低不變增多增多增多加快相互關系單位體積活化分子數(shù)單位體積分子總數(shù)活化分子百分數(shù)重難點二 物質(zhì)狀態(tài)和濃度對反應速率的影響1對于有固體參加的化學反應而言，由于在一定條件下，固體的濃度是固定的，所以固體物質(zhì)在化學反應中濃度不改變，因此在表示化學反應速率時，不能用固體物質(zhì)。但因為固體物質(zhì)的反應是在其表面進行的，故與其表面積有關，當固體顆粒變小時，會增大表面積，加快反應速率。2對于有氣體參加的反應而言，改變壓強，對化學反應速率產(chǎn)生影響的根本原因是引起濃度改變所致。所以，在討論壓強對反應速率的影響時，應區(qū)分引起壓強改變的原因，這種改變對反應體系的濃度產(chǎn)生何種影響，由此判斷出對反應速率產(chǎn)生何種影響。對于氣體反應體系，有以下幾種情況：(1)恒溫時：增加壓強體積縮小濃度增大反應速率加快。(2)恒容時：充入氣體反應物濃度增大總壓增大速率加快充入“惰氣”總壓增大，但各分壓不變，即各物質(zhì)的濃度不變，反應速率不變。(3)恒壓時：充入：“惰氣”體積增大各反應物濃度減少反應速率減慢。重難點三 化學反應速率的圖像圖像也是一種表達事物的語言符號，化學反應速率圖像是將化學反應速率變化的狀況在直角坐標系中以圖的形式表達的結(jié)果，是化學反應速率變化規(guī)律的反映。認識和應用化學反應速率圖像時，要立足于化學方程式，應用化學反應速率變化的規(guī)律，分析直角坐標系及其圖像的涵義。1化學反應CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O(1)其他條件一定，反應速率隨著c(HCl)的增大而增大，如圖。(2)其他條件一定，反應速率隨著溫度的升高而增大，如圖。(3)隨著反應時間的延長，c(HCl)逐漸減小，化學反應速率逐漸減小，如圖。2化學反應2H2S(g)SO2(g)=3S(s)2H2O(g)(1)其他條件一定，增大氣態(tài)反應物的壓強(縮小氣體容器的容積)，反應速率隨著壓強的增大而增大。如圖。(2)其他條件一定，減小氣態(tài)反應物的壓強(擴大氣體容器的容積)，反應速率隨著壓強的減小而減小，如圖。(3)溫度、氣體容器的容積都一定，隨著時間的增加，SO2、H2S物質(zhì)的量逐漸減少，氣體的壓強逐漸減小，反應速率逐漸減小，如圖。(4)分別在較低溫度T1和較高溫度T2下反應，氣態(tài)反應物的壓強都是逐漸增大(縮小容器容積)，反應速率隨著壓強的增大而增大及隨著溫度的升高而增大，如圖。 例1下列說法，正確的是()活化分子間的碰撞一定能發(fā)生化學反應普通分子間的碰撞有時也能發(fā)生化學反應活化分子比普通分子具有較高的能量化學反應的實質(zhì)是原子的重新組合化學反應的實質(zhì)是舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成過程化學反應的實質(zhì)是活化分子有合適取向時的有效碰撞A B C D答案C解析本題主要考查的內(nèi)容是活化分子、有效碰撞、化學反應的實質(zhì)及其某些關系。觀點錯誤，因為活化分子有合適取向時的碰撞，才能發(fā)生化學反應，選項中有不可選，A被排除；觀點錯誤，因為普通分子間的碰撞并非有效碰撞，因而不會發(fā)生化學反應，選項中有不可選，B、D被排除；指代不明確，即某種普通分子所具有的能量可能比另一種活化分子的能量高，因而是錯誤的。例2反應C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)在一可變?nèi)莘e的密閉容器中進行，下列條件的改變對其反應速率幾乎無影響的是()A增加C的量B將容器的體積縮小一半C保持體積不變，充入N2使體系壓強增大D保持壓強不變，充入N2使容器體積變大答案AC解析C為固態(tài)反應物，增加其用量對反應速率幾乎沒有影響；容器體積縮小一半相當于壓強增大一倍，濃度增大，正、逆反應速率均增大；體積不變，充入N2，體系總壓強增大，但反應混合物濃度并未改變，反應速率基本不變；充入N2使容器體積增大，總壓強不變，但反應混合物濃度同等程度變小，正、逆反應速率均變慢。壓強影響化學反應速率的實質(zhì)：壓強對化學反應速率的影響歸根結(jié)底是由濃度決定的。即：壓強變因此凡是不能引起濃度變化的化學反應速率無變化。 例3向四個體積相同的密閉容器中分別充入一定量的SO2和O2，開始反應時，按正反應速率由大到小順序排列正確的是()甲在500時，SO2和O2各10 mol反應乙在500時，用V2O5作催化劑，10 mol SO2和5 mol O2反應丙在450時，8 mol SO2和5 mol O2反應丁在500時，8 mol SO2和5 mol O2反應A甲、乙、丙、丁 B乙、甲、丙、丁C乙、甲、丁、丙 D丁、丙、乙、甲答案C解析本題綜合考查化學反應速率的影響因素，催化劑、溫度對化學反應速率影響程度較大，其中催化劑為最大，濃度、壓強影響程度相對較小，同溫時乙中速率最快，同時無催化劑時，甲中濃度大于丁中濃度，故甲丁，丙溫度最低，速率最慢，故C正確。外界條件對化學反應速率的影響程度：催化劑溫度濃度壓強。即：催化劑對反應速率的影響程度最大，其次是溫度，最后是濃度和壓強。 例4將a g塊狀碳酸鈣跟足量鹽酸反應，反應物損失的質(zhì)量隨時間的變化曲線如圖中實線所示。在相同的條件下，將b g(ab)粉末狀碳酸鈣與同濃度鹽酸反應，則相應的曲線(圖中虛線所示)正確的是()答案C解析粉末狀碳酸鈣的表面積比塊狀碳酸鈣的表面積大，故在相同條件下，與同濃度的鹽酸反應時化學反應速率快，即單位時間內(nèi)損失的CaCO3的質(zhì)量大，可排除A、B；由于ab，用粉末狀CaCO3的消耗量大于塊狀CaCO3，故當粉末狀CaCO3完全消耗時，塊狀CaCO3尚有剩余，此后單位時間內(nèi)CaCO3的損失量又大于粉末狀CaCO3。解答圖象題，首先要看懂圖(特別是縱坐標和橫坐標的意義)，然后依據(jù)化學反應速率的變化規(guī)律，進行綜合分析推理判斷。分析時一般從以下幾方面入手：看清各坐標軸所代表的意義(速率時間、轉(zhuǎn)化率時間等)?？辞迩€的變化趨勢(增大、減小、不變、先增大后減小等)。看清曲線上點的意義(起點、終點、交點、極值點、轉(zhuǎn)折點等)。練習題：1在其他條件具備時，若一反應較難進行，則其主要原因可能是()參加反應的分子的能量普遍較低參加反應的分子的能量普遍較高單位時間內(nèi)反應物中活化分子有效碰撞次數(shù)少單位時間內(nèi)反應物中活化分子有效碰撞次數(shù)較多反應物分子中活化分子百分數(shù)較小反應物分子中活化分子百分數(shù)較大A B C D2用鐵片與稀硫酸反應制取氫氣時，下列措施不能使氫氣生成速率加大的是()A加熱 B不用稀硫酸，改用98%濃硫酸C滴加少量CuSO4溶液 D不用鐵片，改用鐵粉3下列不同條件下的化學反應AB=CD，反應速率由大到小順序正確的一組是()常溫下20 mL含A和B各0.001 mol常溫下100 mL含A和B各0.01 mol常溫下0.05 mol/L A、B溶液各10 mL，再加入蒸餾水20 mL常溫下100 mL含A 0.01 mol和20 mL含B 0.001 molA B C D4對于反應N2(g)O2(g)2NO(g)，在密閉容器中進行，下列哪些條件能加快該反應的速率()A縮小體積使壓強增大 B體積不變充入N2使壓強增大C體積不變充入He氣使壓強增大 D壓強不變充入N2使體積增大5在四個相同的容器中，在不同的溫度下(其它條件相同)進行合成氨的反應，根據(jù)下列在相同時間內(nèi)測得的反應速率判斷，該反應所處的溫度最高的是()Av(NH3)0.1 mol/(Lmin) Bv(H2)0.6 mol/(Lmin)Cv(N2)0.3 mol/(Lmin) Dv(H2)0.3 mol/(Lmin)6一定溫度下，在固定體積的密閉容器中發(fā)生下列反應：2HI(g) H2(g)I2(g)。若c(HI)由1.0 mol/L降低到0.7 mol/L時，需要15 s，那么c(HI)由0.7 mol/L降到 0.5 mol/L時，所需反應的時間為()A等于5 s B等于10 s C大于10 s D小于10 s7在一密閉容器中充入1 mol H2和1 mol I2，壓強為p(Pa)，并在一定溫度下使其發(fā)生反應：H2(g)I2(g)=2HI(g)(1)保持容器容積不變，向其中充入1 mol H2，反應速率_，理由是_。(2)保持容器容積不變，向其中充入1 mol N2(N2不參加反應)，反應速率_，理由是_。(3)保持容器內(nèi)氣體壓強不變，向其中充入1 mol N2(N2不參加反應)，反應速率_，理由是_。(4)保持容器內(nèi)氣體壓強不變，向其中充入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，反應速率_，理由是_。8其他條件不變，增大反應物的濃度能增大反應速率的原因是()A單位體積內(nèi)分子數(shù)增多 B單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多C活化分子百分數(shù)增大 D單位體積內(nèi)有效碰撞的次數(shù)增多9對下列化學反應，其他條件一定而增大壓強，化學反應速率增大的是()AZn(s)H2SO4(aq)=ZnSO4(aq)H2(g)BCaCO3(s)CaO(s)CO2(g)CFeCl3(aq)3KSCN(aq)Fe(SCN)3(aq)3KCl(aq)D2P(s)3Cl2(g)2PCl3(g)10反應A(s)2B(g)2C(g)在一密閉容器中進行，當改變下列條件之一時，一定能增大反應速率的是()A增加A物質(zhì)的量B降低溫度C壓縮反應容器體積 D消耗掉部分B物質(zhì)11等質(zhì)量的鐵與過量的鹽酸在不同的實驗條件下進行反應，測定在不同時間t產(chǎn)生氫氣體積V的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)繪制得下圖，則曲線a、b、c、d所對應的實驗組別可能是()組別c(HCl)(mol/L)溫度()狀態(tài)12.025塊狀22.530塊狀32.550粉末狀42.530粉末狀A.4321 B1234 C3421 D124312把下列四種X溶液分別加入四個盛有10 mL 2 mol/L鹽酸的燒杯中，均加水稀釋到50 mL，此時，X和鹽酸緩慢地進行反應，其中反應速率最快的是()A10 20 mL 3 mol/L的X溶液 B20 30 mL 2 mol/L的X溶液C20 10 mL 4 mol/L的X溶液 D10 10 mL 2 mol/L的X溶液1答案A解析化學反應發(fā)生的先決條件是：反應物分子間必須發(fā)生碰撞，能發(fā)生化學反應的碰撞為有效碰撞，能發(fā)生有效碰撞的分子叫活化分子。對于一個反應，若分子的能量普遍較低，則單位時間內(nèi)活化分子有效碰撞次數(shù)少，活化分子百分數(shù)少，則反應比較難進行。2答案B解析B項98%的濃H2SO4可使鐵片鈍化，阻止反應進一步進行；C項中Fe置換出少量Cu，可形成CuFe原電池加快反應速率。3答案C解析由題意可知，其他條件相同，只有A、B的濃度不同，根據(jù)濃度對化學反應速率的影響，濃度越大，反應速率越快，將題給的A、B的不同量轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量濃度再進行比較。中A、B物質(zhì)的量濃度均為0.05 mol/L；中A、B物質(zhì)的量濃度均為0.1 mol/L；中A、B物質(zhì)的量濃度均為0.012 5 mol/L；中A物質(zhì)的量濃度為0.1 mol/L，B物質(zhì)的量濃度為0.05 mol/L。即濃度的大小順序為，其速率順序與之相同，C選項符合題意。4答案AB解析壓強對速率的影響，本質(zhì)上是濃度的影響。A縮小反應體系的體積，總壓增大，各物質(zhì)的濃度均增大，故反應速率加快。B體積不變，充入N2，反應物濃度增大，反應速率加快。C體積不變，充入He，總壓雖增大，但體系中各物質(zhì)濃度均沒有改變，故反應速率不變。D壓強不變，充入N2導致體積增大，各物質(zhì)的濃度除N2不變外，其余均減小，故反應速率減慢。5答案C解析合成氨的反應方程式為：N23H3高溫、高壓催化劑2NH3，利用相關物質(zhì)化學計量數(shù)的關系，均轉(zhuǎn)化為以N2表示的反應速率：A項v(N2)0.05 mol/(Lmin) B項v(N2)0.2 mol/(Lmin)D項v(N2)0.1 mol/(Lmin)綜合比較，C項反應速率最大，該反應所處的溫度最高。6答案C解析由題意可知，第一個階段其反應速率v(HI)0.02 mol/(Ls)，若速率不變，c(HI)由0.7 mol/L降到0.5 mol/L所需時間為：t10 s。事實上，由于c(HI)減小，v(HI)小于0.02 mol/(Ls)，故所需時間大于10 s。7答案(1)加快增大反應物氫氣的濃度，反應速率加快(2)不變反應物的濃度不變，反應速率不變(3)減慢保持壓強不變，向其中充入N2，體積變大，反應物濃度減小，反應速率減慢(4)不變保持壓強不變，向其中充入1 mol H2和1 mol I2，反應物濃度不變，反應速率不變解析(1)在容器容積不變時，充入1 mol H2即c(H2)增大，化學反應速率加快；(2)中容積不變，充入N2(不參加反應的氣體)，各成分濃度未變，則反應速率不變；(3)中壓強不變，充入N2，體積增大，各成分濃度減小，則反應速率減??；(4)中壓強不變，充入H2、I2(g)各1 mol，體積增大，壓強未變，濃度也不變，則速率不變。8答案B9答案D10答案C解析A為固體，改變其用量不能改變化學反應速率；B中降溫使反應速率減??；C中壓縮容積相當于增大反應物B(g)的濃度，反應速率增大；而D中是減小B(g)的濃度速率減小。11答案C解析影響化學反應速率的因