高中化學(xué)選修化學(xué)反應(yīng)原理 化學(xué)反應(yīng)的速率第2課時 導(dǎo)學(xué)案

高中化學(xué)選修化學(xué)反應(yīng)原理

2.3化學(xué)反應(yīng)的速率第2課時導(dǎo)學(xué)案

課前學(xué)案導(dǎo)學(xué)

精準(zhǔn)定位一學(xué)習(xí)目標(biāo)導(dǎo)航

1.掌握溫度、濃度和催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響；

2.了解外界條件（溫度、濃度、壓強和催化劑）影響反應(yīng)速率的原因；

3.了解化學(xué)反應(yīng)速率、濃度公式和阿倫尼烏斯公式的含義及應(yīng)用。

自主梳理一基礎(chǔ)知識導(dǎo)航

一、化學(xué)反應(yīng)速率

化學(xué)反應(yīng)速率與有關(guān)，因此所有能夠改變內(nèi)能、運動速率以

及碰撞幾率的外界條件，都可以用來改變、控制反應(yīng)的速率。

二、濃度對反應(yīng)速率的影響

其他條件相同時，增大反應(yīng)物濃度反應(yīng)速率，減小反應(yīng)物濃度反應(yīng)速

率o

三、壓強對反應(yīng)速率的影響

對于氣體來說，增大壓強相當(dāng)于增大濃度，反應(yīng)速率，減小壓強相當(dāng)

于減小濃度，反應(yīng)速率O

問題思考1?改變固體或純液體的用量對化學(xué)反應(yīng)速率有何影響？改變?nèi)芤?/p>

的用量對化學(xué)反應(yīng)速率有何影響？

\/

四、溫度與反應(yīng)速率的影響

其他條件相同時，升高溫度反應(yīng)速率，降低溫度反應(yīng)速率

五、催化劑對反應(yīng)速率的影響

催化劑可以化學(xué)反應(yīng)所需要的活化能，也就等于提高了活化分子的

百分?jǐn)?shù)，從而提高了有效碰撞的頻率，提高了反應(yīng)速率。

六、改變化學(xué)反應(yīng)速率的方法還有等。

問題思考2?為什么升高相同的溫度時，不同化學(xué)反應(yīng)的速率增加的倍數(shù)不同？

自主梳理參考答案

一、分子間的有效碰撞頻率

二、加快減慢

三、增大減慢

四、加快減慢

五、降低

六、光輻射、放射性輻射、超聲波、電弧、強磁場

問題思考參考答案

問題思考1:對于固體或是純液體物質(zhì)，一般情況下其濃度可視為常數(shù)，因此改變

固體或純液體的用量對化學(xué)反應(yīng)速率無影響。但固體物質(zhì)的表面積的大小會影響化學(xué)反

應(yīng)速率，一般地，固體的顆粒越細，表面積就越大，反應(yīng)速率就越快。改變?nèi)芤旱挠昧?/p>

時，由于濃度不變，因此對化學(xué)反應(yīng)速率無影響。

問題思考2:由于不同化學(xué)反應(yīng)的活化能（Ea）值不同，由阿倫尼烏斯經(jīng)驗公式

得：Ea值越大，改變溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響程度就越大，因此，當(dāng)升高相同溫度

時，不同化學(xué)反應(yīng)的速率增加的倍數(shù)就不同。

課堂探究導(dǎo)學(xué)

合作探究——名師保駕護航

探究一：經(jīng)驗規(guī)律

1.經(jīng)驗規(guī)律（范托夫經(jīng)驗規(guī)則）

通常情況下，溫度每升高10C,化學(xué)反應(yīng)速率將增大到原來的2?4倍

Tt-T0

10

V,=V（）a

2.活化能（Ea）

Ea

阿侖尼烏斯k=Ae所

探究二：外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響

1.不同的化學(xué)反應(yīng)具有不同的反應(yīng)速率，影響反應(yīng)速率的主要因素是內(nèi)因，即參

加反應(yīng)物質(zhì)的性質(zhì)。

2.外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響

（1）濃度：對氣體或溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，在其他條件不變時，增大反應(yīng)物濃

度，可以增大反應(yīng)速率，而與反應(yīng)物總量無關(guān)。

（2）壓強：對有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，若其他條件不變，增大壓強，反應(yīng)速率加

快，減小壓強，反應(yīng)速率減慢。

說明：

①若參加反應(yīng)的物質(zhì)為固體、液體或溶液，由于壓強的變化對它們的濃度幾乎無影

響，可以認(rèn)為反應(yīng)速率不變。

②對于氣體反應(yīng)體系：

A：恒溫時增加壓強，體積縮小，濃度增大，反應(yīng)速率加快

B：恒容時，充入氣體反應(yīng)物，濃度增大，總壓增大，反應(yīng)速率加快

③像化學(xué)反應(yīng)：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2f生成物中有氣體，反應(yīng)物中沒有氣體，增大

壓強，速率不增大；減小壓強，速率也不減小。

④與化學(xué)反應(yīng)無關(guān)的氣體對化學(xué)反應(yīng)速率是否有影響，要分情況而定。在一定溫度

下于密閉容器中進行的化學(xué)反應(yīng)SO2（g）+2H2s（g）=3S（s）+2H2O（1）：

a.充入N2并保持容器的容積不變時，雖然容器內(nèi)氣體的總壓增大，但由于氣體的

容積不變，反應(yīng)物氣體的物質(zhì)的量濃度不變，所以化學(xué)反應(yīng)速率不變。

B.充入N2并保持容器內(nèi)的總壓不變時，必然是容器的容積增大。而氣體容積的增

大，一定引起反應(yīng)物濃度的減小，所以化學(xué)反應(yīng)速率減小。

⑤密閉容器的涵義是指容器全封閉不漏氣，容器內(nèi)外之間沒有物質(zhì)傳遞。密閉容器

不等于容器體積不變。

（3）溫度：當(dāng)其他條件不變時，升高溫度可以增大反應(yīng)速率；降低溫度可以減小

反應(yīng)速率。

范托夫經(jīng)驗規(guī)律：一般地，溫度每升高10C,反應(yīng)速率增大2?4倍。

（4）催化劑：決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)活化能的大小。催化劑改變反

應(yīng)速率的原因與濃度、溫度對反應(yīng)速率的影響是不同的。不論濃度還是溫度都不能改變

反應(yīng)的活化能，而催化劑則能參與反應(yīng)，改變反應(yīng)歷程，降低活化能，也就等于提高了

活化分子的百分?jǐn)?shù)，從而提高了有效碰撞頻率，加快了反應(yīng)速率。

r特別提醒』（1）溫度對反應(yīng)速率的影響規(guī)律，對吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)都適用，

且不受反應(yīng)物狀態(tài)的限制。

(2)催化劑不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)，不能改變平衡轉(zhuǎn)化率

(3)催化劑具有選擇性，催化活性受溫度影響較大

典例剖析一名師釋疑助航

例1.已知CO2+C=2CO是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)速率為vi；N2+3H2=2NH3是放熱反

應(yīng)，反應(yīng)速率為V2。對于上述反應(yīng)，當(dāng)溫度升高時，V|和V2的變化情況為()

A.同時增大B.同時減少

C.VI增大，V2減少D.V1減少，V2增大

f答案』A

f解析』改變溫度，反應(yīng)速率均發(fā)生改變，不論是正反應(yīng)速率還是逆反應(yīng)速率。溫

度升高正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率均增大，如果是放熱反應(yīng)，則正反應(yīng)速率增大的幅度小

于逆反應(yīng)速率增大的幅度，反之相反。

【變式訓(xùn)練1］在一個固定容積的密閉容器中，保持一定溫度進行如下反應(yīng)，H2

(g)+Br2(g)==2HBr(g),已知加入1molH2和2moiBR,達到平衡后，生成X

molHBr,在相同條件下，若起始時加入的H2.Br2.HBr分別為a、b、c(均不為0)

且保持平衡時，各組分含量不變，以下推斷正確的是()

①a、b、c應(yīng)滿足的關(guān)系是4a+c=2b

②平衡時HBr為Xmol

③a、b>c應(yīng)滿足的關(guān)系是a+b=c

④平衡時HBr為代包Exmol

2

A.①B.①②C.①④D.②③

【例2】高溫下，某反應(yīng)達平衡，平衡常數(shù)K=￡(C。)?嗎恒容時，溫度升高,

C(CO2)*C(H2)

H2濃度減小。下列說法正確的是()

A.該反應(yīng)的焰變?yōu)檎?/p>

B.恒溫恒容下，增大壓強，氏濃度一定減小

C.升高溫度，逆反應(yīng)速率減小

催化劑、

D.該反應(yīng)化學(xué)方程式為C0+H2。、加熱CO2+H2

『答案』A

『解析』從平衡常數(shù)的表達式可以看出，CO和氏0是反應(yīng)產(chǎn)物，CO2和H2是反應(yīng)

物，溫度升高，H2濃度減小，說明

升高溫度有利于H2的轉(zhuǎn)化，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)即焰變?yōu)檎怠Ｔ摲磻?yīng)為等體積

反應(yīng)壓強不會改變平衡。升高溫度，正逆反應(yīng)速率均增大。

【變式訓(xùn)練2】反應(yīng)H2(g)+I2(g)==2HI(g)的平衡常數(shù)為Ki；反應(yīng)HI(g)=

1/2H2(g)+1/212(g)的平衡常數(shù)為K2,則KI、K2的關(guān)系為(平衡常數(shù)為同溫度下

的測定值)

A.Ki=2K2B.KI=K2C.KI=1/K2D.Kl=1/2K2

催化劑[

【例3】對于熱化學(xué)方程式：SO3(g)一=今SO2(g)+-O2(g)

△H=98.3kJ?mo「的描述如圖所示，y表示SCh的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，其中正確的是()

『解析』升高溫度，反應(yīng)速率加快，縮短了到達平衡的時間，平衡向正反應(yīng)方向移

動，二氧化硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加。

【變式訓(xùn)練3】

催化劑、

在容積固定的密閉容器中存在反應(yīng)：A(g)+3B(g)"2C(g)AH<0

某研究小組研究了其他條件不變時，改變某一條件對上述反應(yīng)的影響，并根據(jù)實驗

數(shù)據(jù)作圖：

混

Be轉(zhuǎn)

Cf合

乙

化

注氣

率

度體

甲

總

壓

圖3

下列判斷一定錯誤的是()

A.圖1研究的是不同催化劑對反應(yīng)的影響，且乙使用的催化劑效率較高

B.圖2研究的是壓強對反應(yīng)的影響，且甲的壓強較高

C.圖2研究的是溫度對反應(yīng)的影響，且甲的溫度較高

D.圖3研究的是不同催化劑對反應(yīng)的影響，且甲使用的催化劑效率較高

變式訓(xùn)練解析及答案

【變式訓(xùn)練1】

答案：A

解析：將cmolHBr完全分解，則(a+c/2):(b+c/2)=1:2,可得4a+c=2b。

而該反應(yīng)為等體積反應(yīng)，只有當(dāng)HBr為。時，以、Bn物質(zhì)的量之比符合初始比例，即

1:2即可建立該等效平衡，故平衡時HBr的量不能確定。

【變式訓(xùn)練2】

答案：C

解析：即使反應(yīng)物、產(chǎn)物相同，平衡常數(shù)還隨著反應(yīng)方程式的系數(shù)的改變而改變

【變式訓(xùn)練3】

答案：B

解析：催化劑的效率越高，化學(xué)反應(yīng)速率越快，達到平衡所需的時間越短，但催化

劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動，故A不正確，D正確。溫度越高、壓強越大，化學(xué)反應(yīng)速

率越快，達到平衡所需的時間越短，由于所給反應(yīng)為氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)減小的反應(yīng)，壓強增

大，平衡右移，使&甲＞&乙，又知反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高時平衡向左移動，＜1甲＜

a乙，C正確，B錯誤。

備選例題

例題.亞硫酸鈉和碘酸鉀在酸性溶液里反應(yīng)的化學(xué)方程式是：

5Na2s。3+2K1。3+H2s。4=5Na2s。4+K2so4+b+H20

(1)其中氧化劑是,若反應(yīng)中有5mol電子轉(zhuǎn)移，則生成的碘

是0該反應(yīng)過程和機理較復(fù)雜，一般認(rèn)為分以下幾步：

①IO3-+SO42—=IO2-+SO42-(慢)

②IO2-+2SCU2-=「+2SO42-(快)

③5「+6H+=3b+3H2O(快)

22-+

@I2+SO4-+H2O=2I+SO4+2H(快)

(2)根據(jù)上述條件推測，此反應(yīng)總的反應(yīng)速率由步反應(yīng)決定。

（3）若預(yù)先加入淀粉溶液，由題述看出必在離子消耗完時，才會有使淀

粉變藍的現(xiàn)象產(chǎn)生。

【解析】分析化合價升降可得KI03為氧化劑，

2KIO3?L?10e

10

（0.5mol）5mol

反應(yīng)的總速率總是決定于總反應(yīng)中最慢的一步。要使淀粉變藍的現(xiàn)象產(chǎn)生，必然要

求能夠消耗L的離子要完全被消耗。

常用教學(xué)素材

“壓”出來的變化

由于固體、液體的體積受壓強影響較小，當(dāng)一個平衡體系中只有固體或液體時，可

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