2020版高中化学第2章化学反应速率和化学平衡第2节影响化学反应速率的因素导学案.doc

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1、第二节影响化学反应速率的因素目标与素养：1.理解外界条件(温度、浓度、压强、催化剂等)对化学反应速率的影响，认识其一般规律。(宏观辨识与科学探究)2.知道活化能的含义及其对化学反应速率的影响。(宏观辨识与科学探究)3.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。(科学态度与社会责任)4.认识化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。(科学态度与社会责任)一、有效碰撞理论简介1有效碰撞2活化分子与活化能活化能越小，普通分子就越容易变成活化分子。如图所示：反应的活化能是E1，反应热是E1E2。3化学反应速率与活化分子、有效碰撞的关系活化分子的百分数越大，单位体积内活化分子数越

2、多，单位时间内有效碰撞次数越多，化学反应速率越快。举例说明实现向体系提供活化能的方法有哪些？答案加热、光照、超声波、核辐射、研磨等。二、外界因素对化学反应速率的影响1浓度(1)实验探究原理2KMnO45H2C2O43H2SO4=K2SO42MnSO410CO28H2O实验步骤实验现象酸性KMnO4溶液褪色酸性KMnO4溶液褪色褪色时间褪色时间长较0.1 molL1 H2C2O4溶液褪色时间短结论若其他条件相同，H2C2O4浓度越大，酸性KMnO4溶液褪色越快，反应速率也越快；反之，H2C2O4浓度越小，反应速率越慢(2)规律反应物浓度增大反应速率增大；反应物浓度减小反应速率减小。2压强针对有气

3、体参加的压强的变化仅由反应容器的容积变化引起的反应，增大压强(减小容器体积)反应物浓度增大反应速率增大，反之，反应速率减小；对只有固体或纯液体参加的反应，压强变化几乎不影响反应速率。3温度(1)实验探究原理Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SSO2H2O实验操作实验现象混合后，两组均出现浑浊，但热水一组首先出现浑浊结论当其他条件相同时，升高温度反应速率增大，降低温度反应速率减小(2)规律温度升高，反应速率增大；温度降低，反应速率减小。4催化剂(1)已知双氧水分解生成O2的实验中常用催化剂有MnO2、Fe3、Cu2，其催化能力MnO2Fe3Cu2。酸性KMnO4氧化H2C2O4时所加的催化剂

4、为Mn2或MnSO4。淀粉水解时常用的催化剂为稀H2SO4或唾液，且唾液催化能力较强。(2)结论：同一反应，用不同催化剂，反应速率不相同。(3)规律选用合适的催化剂，能使反应速率增大。反应物之间同时发生多个反应时，催化剂有选择性，可以提高目标产物的比率。5其他因素对化学反应速率的影响如光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨、增大反应物接触面积等，均会对化学反应速率产生影响。1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)Na、Mg、Al与同浓度的稀H2SO4反应，反应速率相同。()(2)升高温度，加压均可增大任何反应的化学反应速率。()(3)锌与稀H2SO4反应时，硫酸的浓度越大，产

5、生H2的速率越快。()(4)催化剂可以加快反应也可以改变反应热。()答案(1)(2)(3)(4)2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答案D3在一密闭容器中充入1 mol I2和1 mol H2，压强为p(Pa)，并在一定温度下使其发生反应：H2(g)I2(g)2HI(g)(1)保持容器容积不变，向其中充入1 mol H2，反应速率_。(2)升高温度，反应速率_。(3)扩大容器体积，反应速率 _。答案(1)增大(2)增大(3)减小影响反应速率的外界条件1.外界条件对反应速率的影响影响因素影响结果(其他条件不变

6、)浓度固体或纯液体浓度为常数， 增加反应物的量，反应速率不变(固体物质的表面积影响反应速率)气体或溶液增大反应物的浓度，反应速率加快升高温度反应速率加快增大压强(缩小体积)对于气体，反应速率加快；对于非气体物质，影响不大使用正催化剂反应速率加快2.理论解释有效碰撞理论注意：活化分子数变，反应速率不一定变；但活化分子百分数变，则反应速率一定变。对于可逆反应，升温、加压，加入催化剂既加快正反应速率又加快逆反应速率。科学探究：压强对反应速率影响的探究分析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如下：压强改变常见的形式有以下几种情况：(1)恒温时缩小体积压强增大，物质浓度增大反应速率增大

7、。(2)恒温恒容时充入反应气体该物质浓度增大反应速率迅速增大；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)总压强增大，但反应混合物中各组分浓度没有改变，反应速率不变。【典例】反应C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是()增加C的量将容器的体积缩小一半保持体积不变，充入N2使体系压强增大保持压强不变，充入N2使容器体积变大ABCDC本题考查的是压强对反应速率的影响。C为固体反应物，增加其用量，对反应速率几乎没有影响；容器体积缩小一半，相当于压强增大一倍，浓度增大，反应速率增大；体积不变，充入N2，

8、体系总压强增大，但反应混合物的浓度并未改变，反应速率基本不变；压强不变，充入N2，使容器的体积增大，总压强不变，但反应混合物的浓度变小，反应速率减小。对于C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)反应，写出恒容条件下能增大该反应速率的两条可行性措施。答案增大H2O(g)的浓度，升高温度。1有关碰撞理论，下列说法不正确的是()A具有足够能量的分子(活化分子)相互碰撞就一定能发生化学反应B增大反应物的浓度，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞的几率增大，反应速率增大C升高温度，活化分子百分数增大，有效碰撞的几率增大，反应速率增大D催化剂能降低反应的活化能，提高活化分子百分数，有效碰撞的几率增大，反应速

9、率增大A活化分子发生有效碰撞才能发生化学反应，如果不是有效碰撞，则不能发生反应，故A项错误；增大反应物的浓度，活化分子的浓度增大，有效碰撞次数增多，反应速率增大，故B项正确；升高温度，活化分子的百分数增大，从而使有效碰撞次数增多，化学反应速率增大，故C项正确；催化剂能降低反应的活化能，使活化分子的百分数增大，反应速率增大，故D项正确。2对于反应：N2O22NO，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，充入氖气B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

10、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。系列微专题2：“控制变量法”探究反应速率的影响因素“控制变量”实验探究题主要是以表格或图像的形式给出多组实验数据，让学生找出每组数据的变化对化学反应速率的影响，或给出影响化学反应速率的几种因素，让学生设计实验分析各因素对化学反应速率的影响。它能够很好的考查学生的实验设计与探究能力、比较归纳能力、数据分析与处理能力、信息提炼能力、知识迁移与应用能力。解答该类题目的方法思路如下：(1)确定变量：解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些。(2)定多变一：在探究时

11、，应该先确定其他因素不变，只变化一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。(3)数据有效：解答时注意选择数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无法作出正确判断。1某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减少的方法，研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00 molL1、2.00 molL1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298 K、308 K，每次实验HNO3用量为25.00 mL、大理石用量为10.00 g。请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填

12、出对应的实验编号。实验编号T(K)大理石规格HNO3浓度(molL1)实验目的298粗颗粒2.00()实验和探究HNO3浓度对该反应速率的影响；()实验和_探究温度对该反应速率的影响；()实验和_探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响 解析实验和探究HNO3浓度对该反应速率的影响，其他条件应相同而HNO3浓度不同，故实验HNO3浓度应为1.00 molL1。实验和探究温度对反应速率的影响，除了温度不同，其他条件要保持一样。实验和探究大理石规格(粗、细)对反应速率的影响，因此要求二者大理石的规格不同，一个用粗颗粒，另一个用细颗粒。答案298粗颗粒1.00308粗颗粒2.00298细颗粒2.0

13、0()()2为探讨化学反应速率的影响因素，设计的实验方案如下表。(已知I22S2O=S4O2I，其中Na2S2O3溶液均足量)实验序号体积(V)/mL时间/sNa2S2O3溶液淀粉溶液碘水水10.02.04.00.0t18.02.04.02.0t26.02.04.0Vxt3(1)该实验进行的目的是_；淀粉溶液的作用是_。(2)表中Vx_，通过比较t1、t2、t3的大小，试推测该实验结论：_。解析(1)根据表中数据可知三次实验中实际改变的是硫代硫酸钠的浓度，故该实验的目的是探究反应物(Na2S2O3)浓度对化学反应速率的影响。由于淀粉遇碘显蓝色，因此从反应原理看，可以采用淀粉作指示剂，根据碘水的

14、淀粉溶液蓝色完全褪去所需时间来测定反应速率。(2)为保持其他量相同，溶液的总体积是16.0 mL，所以表中Vx16.06.02.04.04.0。答案(1)探究反应物(Na2S2O3)浓度对化学反应速率的影响作为显色剂，检验I2的存在(2)4.0其他条件不变，反应物浓度越大，化学反应速率越大1下列有关化学反应速率的说法正确的是()A用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸可加快产生氢气的速率B100 mL 2 mol/L的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变CSO2的催化氧化是一个放热的反应，所以升高温度，反应速率减慢D汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，减

15、小压强反应速率减慢DA项，改用98%的浓硫酸，铁发生钝化，不产生氢气；B项，加入氯化钠溶液使盐酸变稀，c(H)减小，反应速率减慢；C项，升高温度，放热反应和吸热反应的速率都加快；D项，减小压强，有气体参加的化学反应的速率减慢。2对于反应4A2B3C，下列说法中正确的是()A某温度时，化学反应速率无论用A、B、C中任何物质表示，其数值都相同B其他条件不变时，降低温度，化学反应速率减小C其他条件不变时，增大压强，化学反应速率一定加快D若增大或减小A的物质的量，化学反应速率一定会发生明显的变化BA项，对于该反应，用不同的反应物或生成物表示的反应速率，其数值不相同，A错；C项，如果反应物、生成物都不是

16、气体，则增大压强对化学反应速率无影响，C错；D项，若A是固体或纯液体，增大或减小A的物质的量，对化学反应速率没有明显影响，D错。3在相同条件下，做H2O2分解对比实验时，其中(1)加入MnO2催化，(2)不加MnO2催化。如图是反应放出O2的体积随时间的变化关系示意图，其中正确的是() A B C DA由图像知，横坐标为时间，纵坐标为V(O2)，只要H2O2的量相同，两种情况下最终产生O2的体积相同，(1)中加入MnO2作催化剂，加快了H2O2的分解速率，在相同时间内产生O2的体积比(2)大，反应结束时所用时间短，故选A。4某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下反应：2X(g)Y(g) Z(g

17、)W(s)H0，下列叙述正确的是 ()A在容器中加入氩气，反应速率不变B加入少量W，逆反应速率增大C升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小D将容器的体积压缩，可增大活化分子的百分数，有效碰撞次数增大 AA.在容器中加入氩气，压强增大，但物质的浓度不变，所以反应速率不变，正确；B.W是固体，所以加入少量W，正、逆反应速率均不变，不正确；C.升高温度，正、逆反应速率均增大，不正确；D.将容器的体积压缩，可增大单位体积内活化分子数，有效碰撞次数增大，反应速率加快，但活化分子的百分数不变，不正确。5在一定条件下，容积为2 L的密闭容器中，将2 mol L气体和3 mol M气体混合，发生如下反应：2

18、L(g)3M(g)=xQ(g)3R(g)，10 s末，生成2.4 mol R，并测得Q的浓度为0.4 molL1。计算：(1)10 s末L的物质的量浓度为_。(2)前10 s内用M表示的化学反应速率为_。(3)化学方程式中x值为_。(4)在恒温恒容条件下，往容器中加入1 mol氦气，反应速率_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。(5)在恒温恒压条件，往容器中加入1 mol氦气，反应速率_。解析2L(g)3M(g)=xQ(g)3R(g)起始(mol) 2 3 0 010 s末(mol) 0.4 0.6 0.8x 2.4(1)c(L)0.2 molL1；(2)v(M)0.12 molL1s1；(3)0.4 molL1，x1；(4)恒温、恒容，通入He，反应物和生成物的浓度均不变，反应速率不变；(5)恒温、恒压，通入He，体积扩大，反应物和生成物的浓度减小，反应速率减小。答案(1)0.2 molL1(2)0.12 molL1s1(3)1(4)不变(5)减小