高中化学人教版选修四（课件）第二章 化学反应速率和化学平衡 第2节.ppt

1、知知 识识 点点 一一 知知 识识 点点 二二 学学 业业 分分 层层 测测 评评 第二节第二节 影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素 知知 识识 点点 三三 1初步运用有效碰撞理论和活化分子等知识解释外界条件对化学反应速 率的影响。(难点) 2理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率的影响。 (重点) 有有 效效 碰碰 撞撞 理理 论论 基础 初探 教材整理 (见绪言) 1有效碰撞 2活化分子与活化能 (1)活化分子：能够发生 的分子。 (2)活化能：活化分子比普通分子多出的那部分能量。 有效碰撞 (3)解释化学反应的过程 (1)活化分子间的碰撞一定能发生化学反应。(

2、 ) (2)普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应。( ) (3)活化分子比普通分子具有较低的能量。( ) (4)化学反应的实质是原子的重新组合。( ) 【答案】 (1) (2) (3) (4) 核心 突破 1活化分子与有效碰撞的关系 能够发生有效碰撞的一定是活化分子，但是活化分子不一定发生有效碰 撞。并不是反应物分子之间的任何一次直接碰撞都能发生反应，只有那些能量 相当高的分子之间的直接碰撞才能发生反应。 2单位体积内的活化分子数与活化分子百分数 单位体积内的活化分子数就是指单位体积内能量达到一定要求的分子的总 数；而活化分子百分数是活化分子数/总分子数的比值，总分子数包含：活化分 子数以及普

3、通分子的个数。 3活化能与化学反应速率的关系 活化能大小主要是由反应物自身的性质决定的(改变外界条件也可以改变反 应的活化能，如加入催化剂)，即反应物自身的性质影响着化学反应所需的活化 能，从而影响化学反应速率的大小。 例如：活化能小普通分子容易变成活化分子活化分子百分数大单位 体积内活化分子数多单位时间、单位体积内有效碰撞次数多化学反应速率 大(内因对化学反应速率的影响)。 题组 冲关 1有效碰撞是指( ) A反应物分子间的碰撞 B反应物活化分子间的碰撞 C反应物分子发生合适取向的碰撞 D活化分子之间发生合适取向的碰撞 【解析】 有效碰撞指活化分子之间发生合适取向的碰撞。 【答案】 D 2下

4、列说法正确的是( ) 活化分子间的碰撞一定能发生化学反应；普通分子间的碰撞有时也能 发生化学反应；反应物活化能越大，反应越快；化学反应的实质是原子的 重新组合；化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程；化 学反应的实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞。 A B C D 【答案】 C 32SO2(g)O2(g)2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知 1 mol SO2(g)氧化为 1 mol SO3(g)的 H99 kJ mol 1。 【导学号：29910017】 请回答下列问题： (1)E1表示_；E2表示_。 (2)E1、E2的大小对该反应的反应热_影响。(填“有”或“无”

5、)。 (3)图中H_kJ mol 1。 【答案】 (1)正反应活化能 逆反应活化能 (2)无 (3)198 浓浓 度、压度、压 强强 对对 化化 学学 反反 应应 速速 率率 的的 影影 响响 基础 初探 教材整理1 影响反应速率的因素 1影响化学反应速率的主要因素是什么？ 【提示】 反应物本身的性质(内因)。 教材整理2 浓度对反应速率的影响 1规律：其他条件不变时，增大反应物浓度，反应速率 ；减小反应 物浓度，反应速率 。 2实质：其他条件不变时，增大反应物浓度单位体积内 增 多 次数增加化学反应速率 。反之，减小反应物浓度，化学 反应速率 。 加快 减慢 活化分子数 有效碰撞 加快 减慢

6、 2若加热 KMnO4来制备氧气，在其它条件不变的情况下，增加 KMnO4固 体的质量，生成氧气的速率能够加快吗？ 【提示】 不能，增大固体的用量不能增大其浓度，不能使反应速率加快。 教材整理 3 压强对反应速率的影响 1规律： 在相同 温度下 增大压强减小容器容积，反应速率 减小压强增大容器容积，反应速率 2实质：对于气体反应，增大 压强(减 小容器容积)，相当于增 大 ，反应速率 ；反之，减小压强，反应速率 。 反应物的浓度 加快 减慢 加快 减慢 3压强的改变一定会影响化学反应速率吗？ 【提示】 不一定。压强只影响有气体参与的化学反应的速率。 合作 探究 探究 1 浓度对反应速率影响的实

7、验探究 原理 2KMnO4 5H2C2O4 3H2SO4=K2SO4 2MnSO4 10CO28H2O 实验 步骤 实验 现象 KMnO4溶液褪色 KMnO4溶液褪色 褪色 时间 褪色时间长 较 0.1 mol/L H2C2O4溶液 褪色时间短 结论 若其他条件相同 H2C2O4浓度越大，KMnO4溶液褪色越 快，反应速率越快；反之，H2C2O4浓度越小，反应速 率越慢 解释 c(H2C2O4)浓度增大单位体积内 H2C2O4活化分子数增 多有效碰撞几率增加反应速率加快 探究 2 压强对反应速率影响的实验探究 探究背景 在一密闭容器中充入 1 mol H2和 1 mol I2，压强为 p(Pa

8、) ， 并 在 一 定 温 度 下 使 其 发 生 反 应 ： H2(g) I2(g)2HI(g)。该密闭容器有一个可移动的活塞(如图)。 探究问题 1向下压缩活塞，容器内气体压强如何变化？气体浓度如何变化？反应速 率如何变化？ 【提示】 增大 增大 加快 2保持容器的容积不变，向其中充入氦气(He)，反应速率如何变化？ 【提示】 充入氦气，尽管压强增大，但反应物浓度不变，反应速率不变。 3保持容器内气体压强不变，向其中充入氦气(He)，反应速率如何变化？ 【提示】 充入氦气，尽管压强不变，但容器的体积增大，反应物浓度减 小，反应速率减小。 2压强对反应速率影响的理解 压强对反应速率的影响，是

9、通过改变气体的浓度来实现的，故一般意义上 的增大压强是指压缩气体的体积。 (1)对无气体参加的化学反应，改变压强时，化学反应速率基本不变。 如 MgO2HCl=MgCl2H2O。 (2)对有气体参加的反应，压强对化学反应速率的影响可简化理解为： 压强改变 物质浓度改度反应速率改变 物质浓度不变反应速率不变 常见的形式有以下几种情况： 恒温时： 增大压强体积缩小反应速率增大。 恒温恒容时： 充入反应气体该物质浓度增大该反应速率迅速增大。 充入“无关气体”(如 He、Ne、Ar 等不参与本反应也不干扰本反应的气体， 下同) 总压强增大，但反应混合物的各组分浓度没有改变，反应速率不变。 题组 冲关

10、题组 1 浓度对反应速率的影响 1将质量相同的锌粉分别投入下列四个烧杯的溶液中，反应速率最快的是 ( ) 【解析】 当反应中一种反应物相同时，反应速率的快慢取决于另一种反 应物的浓度而不是用量。四个烧杯中所用的酸虽然不同，但反应的快慢都是由 c(H )的大小决定的。A 项，c(H)2 mol L1，B 项，c(H)小于 2 mol L1，C 项，c(H )2 mol L1，D 项，c(H)4 mol L1，故烧杯 D 中反应的反应速率最 快。 【答案】 D 2(2016 长春高二检测)把石灰石浸入盐酸中，下列措施 加大盐酸用量 增大盐酸浓度 粉碎石灰石 增大石灰石的用量 能使反应速率增大的是(

11、 ) A B C D 【解析】 增大反应物浓度，固体表面积均能加快反应速率，增大反应物 用量对反应速率无影响。 【答案】 B 3在一密闭容器中充入一定量的 N2和 O2，在电火花作用下发生反应 N2 O2=2NO，设测定前 3 s 用 N2表示的反应速率为 0.1 mol/(L s)，则 6 s 末 NO 的 浓度为( ) A1.2 mol/L B大于 1.2 mol/L C小于 1.2 mol/L D不能确定 【解析】 根据化学反应速率之比等于计量数比，前 3 s，v(NO)2v(N2) 0.2 mol/(L s)。如果 36 s时 v(NO)不变，则 c(NO)1.2 mol/L，但是随着

12、反 应的进行，N2和 O2的浓度减小，速率减慢，故应小于 1.2 mol/L。 【答案】 C 题组 2 压强对反应速率的影响 4增大压强(缩小反应容器体积)对下列反应的反应速率几乎无影响的是 ( ) A2H2OO2=2H2O2 BNH3HCl=NH4Cl CAgNO3NaCl=AgClNaNO3 D3Fe4H2O(g) Fe3O44H2 【解析】 增大压强对有气体参加反应的反应速率有影响。 【答案】 C 5对于反应：N2 O 2 2NO，在密闭容器中进行，下列条件能加快 反应速率的是( ) A增大体积使压强减小 B体积不变充入 N2使压强增大 C体积不变充入氦气使压强增大 D使总压强不变，充入

13、氖气 【解析】 增大体积引起浓度减小，反应速率减慢；体积不变充入 N2，N2 的浓度增大，反应速率加快；体积不变，充入氦气，各反应物的浓度并没有改 变，反应速率不变；总压强不变，充入氖气，体积增大，反应物浓度减小，反 应速率减慢。 【答案】 B 6在一个容积可变的密闭容器中发生反应：3Fe(s)4H2O(g)Fe3O4(s) 4H2(g)。 回答下列问题： (1)增加 Fe 的量，正反应速率_(填“增大”、“不变”或“减小”， 下同)。 (2)将容器容积缩小一半，正反应速率_，逆反应速率_。 (3)保持容器容积不变，充入 N2使体系压强增大，正反应速率_，逆 反应速率_。 (4)保持压强不变，

14、充入 N2使容器容积增大，正反应速率_，逆反应 速率_。 【解析】 (1)Fe 为固体，因此增加 Fe 的量，反应速率不变。(2)将容器容 积缩小一半，体系中各气态物质的浓度均增大，正反应速率和逆反应速率都增 大。 (3)保持容器容积不变， 充入 N2使体系压强增大， 体系中各物质的浓度不变， 正反应速率和逆反应速率均不变。(4)保持压强不变，充入 N2使容器容积增大， 体系中各气态物质的浓度均减小，正反应速率和逆反应速率均减小。 【答案】 (1)不变 (2)增大 增大 (3)不变 不变 (4)减小 减小 温温 度、催度、催 化化 剂剂 对对 反反 应应 速速 率率 的的 影影 响响 基础 初

15、探 教材整理 1 温度对反应速率的影响 1规律 其他条件不变时 升高温度，反应速率 ； 降低温度，反应速率 。 2实质 其他条件不变时，升高温度 增加有效碰撞几率 化学反应速率 ；降低温度活化分子百分数减小 减小 化学反应速率 。 加快 减慢 活化分子百分数 增加 加快 有效碰撞几率 减慢 1化学反应分为吸热反应和放热反应，升高温度，放热反应速率加快，吸 热反应反应速率减慢吗？ 【提示】 升高温度，不论是放热反应，还是吸热反应，都能加快化学反 应速率。 教材整理 2 催化剂对反应速率的影响 1规律 使用合适的催化剂，可以 反应速率。 2实质 使用合适的催化剂降低反应所需的 活化分子百分数 有效

16、碰撞几率 化学反应速率 。 加快 活化能 增加 增加 加快 3在如图示中画出使用催化剂活化能曲线 E2(用虚线表示) 【答案】 2 根据催化剂对化学反应速率的影响实质， 分析催化剂对可逆反应中的正、 逆反应速率的影响是否相同？ 【提示】 因催化剂对化学反应速率的影响是降低反应的活化能，增加有 效碰撞次数，对正、逆反应的影响是相同的，所以催化剂对正、逆反应速率的 影响相同。 合作 探究 温度对反应速率影响 原理 Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SSO2H2O 实验 操作 一段时间后分别混合并搅拌 实验 现象 混合后，两组均出现浑浊，但加热的一组首先出现 浑浊。 结论 当其他条件相同时，升高

17、温度反应速率加快，降低 温度反应速率减慢。 解释 升高温度， S2O2 3 、 H 的活化离子百分数增大， S 2O 2 3 与 H 有效碰撞次数增多，反应速率加快。 2催化剂对反应速率影响的理解 (1)催化剂有正、负之分，正催化剂能加快反应速率，负催化剂减慢反应速 率，不特别指明的条件下，均指正催化剂。 (2)催化剂只有在一定温度下，才能最大限度地发挥其催化作用。 (3)催化剂的催化效率： 催化剂只对某一特点反应具有催化作用，即有专一性。 H2O2分解实验中， FeCl3和 CuSO4均有催化作用， 但 FeCl3催化效果更好。 KMnO4与 H2C2O4反应实验中，常用 MnSO4作催化剂

18、。 淀粉水解实验中，H2SO4和淀粉酶均有催化作用，但淀粉酶的催化效果更 好。 题组 冲关 题组 1 温度对反应速率的影响 1等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进 行反应，测得在不同时间(t)内产生气体体积(V)的数据如 图所示，根据图示分析实验条件，下列说法中一定不正 确的是( ) 组别 对应曲线 cHCl mol L 1 反应温度/ 铁的状态 1 a 30 粉末状 2 b 30 粉末状 3 c 2.5 块状 4 d 2.5 30 块状 A.第 4 组实验的反应速率最慢 B第 1 组实验中盐酸的浓度大于 2.5 mol L 1 C第 2 组实验中盐酸的浓度等于 2.5 mol L 1

19、D第 3 组实验的反应温度低于 30 【解析】 由图像可知，1、2、3、4 组实验产生的氢气一样多，只是反应 速率有快慢之分。第 4 组实验，反应所用时间最长，故反应速率最慢，A 正确； 第 1 组实验，反应所用时间最短，故反应速率最快，根据控制变量法原则知盐 酸浓度应大于 2.5 mol L 1，B 正确；第 2 组实验，铁是粉末状，与 3、4 组块状 铁相区别， 根据控制变量法原则知盐酸的浓度应等于 2.5 mol L 1， C 正确； 由 3、 4 组实验并结合图像知第 3 组实验中反应温度应高于 30 ，D 错误。 【答案】 D 2为了探究温度对化学反应速率的影响，下列实验方案可行的是

20、( ) A B C D 【解析】 要在相同条件下，只改变温度，才能比较出温度对化学反应速 率的影响。 【答案】 D 3对于反应 MN=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 54 min， 将温度提高到 40 完成反应的 10%， 需要的时间为( ) A2 min B3 min C6 min D9 min 【解析】 因为温度每升高 10 ，反应速率增加为原来的 3 倍，如升高的 温度为 t，则反应速率增加为原来的 3t 10倍，温度由 10 升到 40 ，反应速率 增加为原来的 33倍，完成反应的 10%所需时间为原来的 1 27，即 5

21、4 min 33 2 min。 【答案】 A 题组 2 影响反应速率因素的综合分析 4 硫 代 硫 酸 钠 溶 液 与 稀 硫 酸 反 应 的 化 学 方 程 式 为 ： Na2S2O3 H2SO4=Na2SO4SO2SH2O， 下列各组实验中最先出现浑浊的是( ) Na2S2O3溶液 稀 H2SO4 H2O 实 验 反应温 度/ V/mL c/mol L 1 V/mL c/mol L 1 V/mL A 25 5 0.1 10 0.1 5 B 25 5 0.2 5 0.2 10 C 35 5 0.1 10 0.1 5 D 35 5 0.2 5 0.2 10 【解析】 四组实验中溶液的总体积均为

22、 20 mL，当温度越高(排除选项 A、 B)，反应物的浓度越大(排除选项 C)，则反应速率越快，最先出现浑浊。 【答案】 D 5(2015 福建高考)在不同浓度(c)、温度(T)条件下，蔗糖水解的瞬时速率(v) 如下表。下列判断不正确的是( ) 【导学号：29910018】 Aa6.00 B同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v 可能不变 Cb318.2 D不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同 【解析】 分析 328.2 K 的瞬时速率与浓度的关系成正比，则 0.600/0.400 9.00/a，a6.00，A 项正确；从题给数据看，浓度越大、温度越高，反应速率 越快，当增大浓度同时降低温度

23、时，瞬时反应速率可能会不变，B 项正确；浓度 不变时，b K 下反应速率低于 318.2 K 下的反应速率，故 b318.2，C 项正确； 题给数据是瞬时速率而不是平均速率， 故不能作为判断所用时间的依据， D 项错 误。 【答案】 D 6臭氧是一种强氧化剂，常用于消毒、灭菌等。 (1)O3与 KI 溶液反应生成的两种单质是_和_。(填分子式) (2)O3在水中易分解，一定条件下，O3的浓度减少一半所需的时间(t)如下表 所示。已知：O3的起始浓度为 0.021 6 mol L 1。 pH 增大能加速 O3分解，表明对 O3分解起催化作用的是_。 在 30 、pH4.0 条件下，O3的分解速率

24、为_mol/(L min) 据表中的递变规律，推测 O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为 _。(填字母代号) a40 、pH3.0 b10 、pH4.0 c30 、pH7.0 【解析】 (1)臭氧具有氧化性，能与碘化钾发生氧化还原反应生成氧气、 碘单质和氢氧化钾。(2)30 、pH4.0 时，臭氧分解一半所用时间为 108 min， 反应速率 v 0.0216 mol/L 2 108 min 1.0010 4 mol/(L min)； 结合表中数据知反应速率在 b 条件下最小、c 条件下最大。 【答案】 (1)I2 O2 (2)OH 1.00104 b、a、c 学业分层测评（六）学业分层测评（六） 点击图标进入点击图标进入