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山东水浒书业有限公司,优化方案系列丛书,课前自主学案,知能优化训练,课堂互动讲练,专题,2,化学反应速率与化学平衡,探究整合应用,山东水浒书业有限公司,优化方案系列丛书,课前自主学案,知能优化训练,课堂互动讲练,专题,2,化学反应速率与化学平衡,探究整合应用,返回,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,课时,2,影响化学反应速率的因素,课堂互动讲练,知能优化训练,课前自主学案,探究整合应用,课时,2,影响化学反应速率的因素有内因和外因两个方面，内因指,_,，外因包括,_,、,_,、,_,和,_,等。,一、浓度对反应速率的影响,1,影响结果,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,_,。,课前自主学案,自主学习,反应物的性质,反应物的浓度,温度,压强,催化剂,增大,减小,2,有效碰撞理论,(1),有效碰撞：能够,_,的碰撞。,(2),发生有效碰撞的条件,发生碰撞的分子具有较高的能量。,分子在一定方向上发生碰撞。,(3),活化分子和活化能,活化分子：,_,较高，有可能发生,_,的分子。,活化能：活化分子的,_,与所有分子的,_,之差。,发生反应,能量,有效碰撞,平均能量,平均能量,3,浓度对反应速率影响的微观解释,其他条件不变时，增大反应物浓度,单位体积内,_,分子数,_,有效碰撞次数,_,化学反应速率,_,。,反之，减小反应物浓度，化学反应速率,_,。,二、压强对反应速率的影响,1,影响结果,对于有气体参加的反应，一定温度下，增大压强，气体体积,_,，反应速率,_,。减小压强，气体体积,_,，反应速率,_,。,活化,增多,增多,增大,减小,减小,增大,增大,减小,2,压强对反应速率影响的微观解释,对于有气体参加的反应，在相同温度下，增大压强,_,增大,单位体积内活化分子数,_,有效碰撞次数,_,反应速率,_,；反之减小压强，反应速率,_,。,三、温度对反应速率的影响,1,影响结果,其他条件相同时，升高温度，反应速率,_,；降低温度，反应速率,_,。许多反应的温度每升高,10K,，其反应速率增加,_,倍。,反应物的浓度,增多,增多,增大,减小,增大,减小,2,4,2,微观解释,其他条件相同，升高温度,反应物的活化分子数目,_,，分子运动,_,_,增加，反应速率,_,。,四、催化剂对反应速率的影响,1,影响结果,使用催化剂可,_,反应速率。,增多,加快,活化分子碰撞的次数,增大,加快,2,微观解释,其他条件相同时：使用催化剂，活化能,_,活化分子百分数,_,有效碰撞次数,_,反应速率,_,。,五、其他因素对反应速率的影响,反应物间的接触面积、,_,、,_,、,_,、电弧、强磁场。,降低,增多,增加,增大,光,电磁波,超声波,1,改变固体或纯液体的用量对化学反应速率有何影响？改变溶液的用量对化学反应速率有何影响？,【,提示,】,对于固体或纯液体物质，一般情况下其浓度可视为常数，因此改变固体或纯液体的用量对化学反应速率无影响。但固体物质的表面积的大小会影响化学反应速率，一般地，固体的颗粒越细，表面积就越大，反应速率就越快。改变溶液的用量时，由于浓度不变，因此对化学反应速率无影响。,问题探究,2,反应,N,2,O,2, 2NO,，在体积不变的密闭容器中进行，若向容器内充入,He,使气体压强增大，能否加快反应速率？,【,提示,】,反应速率不变。因为充入,He,仅使体系的总压强增大，但反应容器体积不变，则各反应成分的浓度不变，化学反应速率不变。因此，改变压强能否影响化学反应速率，关键是看其能否改变各反应物成分的浓度。,3,根据能量变化，化学反应分为吸热反应和放热反应。升高温度，只是吸热反应的反应速率增大，对吗？,【,提示,】,不对。温度对反应速率的影响适用于物质各种状态参加的化学反应。不管是吸热反应还是放热反应，升高温度，化学反应速率都增大；降低温度，化学反应速率都减小。,4,KClO,3,受热熔化才能分解产生大量,O,2,，而将,KClO,3,与,MnO,2,(,少量,),混合加热，不到熔化温度，就可产生大量的氧气，试分析原因。,【,提示,】,MnO,2,作催化剂，参与反应，降低反应达到过渡态所需的活化能，使反应更易发生，大大加快反应速率。,自主体验,1,决定化学反应速率的内因是,(,),温度,压强,催化剂,浓度,反应物本身的性质,A,B,仅,C,仅,D,仅,解析：,选,B,。决定化学反应速率大小的内因是反应物本身的性质，温度、压强、催化剂与浓度均为影响化学反应速率的外因，,B,正确。,2,下列条件的变化，是因为降低反应所需要的能量，增加单位体积内反应物分子中活化分子百分数的是,(,),A,增大压强,B,升高温度,C,增大浓度,D,使用催化剂,解析：,选,D,。催化剂可以降低化学反应所需要的活化能，也就等于提高了分子百分数。,3,下列反应中，当其他条件不变时，增大压强，化学反应速率加快的是,(,),N,2,O,2,2NO,Fe,H,2,SO,4,=FeSO,4,H,2,2NH,3,N,2,3H,2,2SO,2,O,2,2SO,3,A,只有,B,C,D,解析：,选,D,。压强对化学反应速率的影响适用于有气体参加的反应。,课堂互动讲练,要点一,外界条件对反应速率的影响,1,浓度：当其他条件不变时，增大反应物的,(,气体或溶液,),浓度，可以加快反应速率。,2,压强对化学反应速率影响的几种情况,改变压强，对化学反应速率影响的根本原因是引起浓度改变。所以在讨论压强对反应速率的影响时，应区分引起压强改变的原因。,(1),对于没有气体参与的化学反应，由于改变压强时，反应物浓度变化很小，可忽略不计，因此对化学反应速率无影响。,(2),对于有气体参与的化学反应，有以下几种情况：,特别提醒：,分析压强改变对化学反应速率的影响时，关键看气体浓度是否有变化：若气体浓度有变化，化学反应速率一定改变；若气体浓度无变化，化学反应速率不改变。同时要注意通常所说的压强增大是指压缩加压。,3,温度：当其他条件不变时，升高温度可以增大反应速率，每升高,10,，反应速率增大,2,4,倍。如一反应在,10,时反应速率为,a,，温度每升高,10,反应速率增大,3,倍，,50,时的反应速率为：,a,3,3,3,3,a,3,4,81,a,。,4,催化剂：可以大幅度地影响化学反应速率，在可逆反应中，催化剂可以同等地改变正、逆反应速率，不影响化学平衡。,(1),催化剂具有选择性：某催化剂对某一反应可能具有很强的催化活性，但对其他反应就不一定具有催化作用。,(2),催化剂只有在一定温度下才能最大限度地显示其催化作用，不同的催化剂对温度的要求不一定相同。,(3),催化剂中毒：催化剂的催化活性往往因接触少量杂质而明显下降甚至遭到破坏，这种现象叫做催化剂中毒。工业上为了防止催化剂中毒而把原料进行净化处理以除去使催化剂中毒的物质。,(4),催化剂改变化学反应速率的原因仅仅是改变始态到终态的途径，不改变反应的结果。,氮的氧化物破坏臭氧：,NO,O,3,=NO,2,O,2,；,NO,2,O=NO,O,2,。,5,其他因素：如反应颗粒,(,固体,),的大小、光照、激光、超声波、放射线、电磁波、溶剂等均可影响化学反应速率。,(2011,年广东梅州高二第一次月考,),同质量的锌与盐酸反应，欲使反应速率增大，选用的反应条件正确的组合是,(,),例,1,锌粒,锌片,锌粉,5%,的盐酸,10%,的盐酸,15%,的盐酸,加热,用冷水冷却,不断振荡,迅速混合后静置,A,B,C,D,【,思路点拨,】,【,解析,】,对于锌的选择，表面积越大，反应越快，对于盐酸的选择，浓度越大反应越快，另外升高温度，也可以加快反应速率，不断地振荡也可以增加反应物之间的接触面积，从而使反应速率提高。,【,答案,】,D,【,规律方法,】,解答此类题目关键是把握影响反应速率的因素，仔细分析，对于浓度的影响应注意固体或纯液体浓度是定值，增多或减少不改变浓度，不改变反应速率。压强仅适用于有气体参加的反应。温度升高既加快正反应速率又加快逆反应速率。,变式训练,1,(2009,年高考宁夏卷,),硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为：,Na,2,S,2,O,3,H,2,SO,4,=Na,2,SO,4,SO,2,S,H,2,O,，下列各组实验中最先出现浑浊的是,(,),要点二,外界条件对反应速率产生影响的本质,下列说法正确的是,(,双选,)(,),A,增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子的百分数，从而使有效碰撞次数增大,B,有气体参加的化学反应，若增大压强,(,即缩小反应容器的体积,),，可增大活化分子的百分数，从而使反应速率增大,C,升高温度能使化学反应速率增大的主要原因是增大了反应物分子中活化分子的百分数,D,催化剂能增大单位体积内活化分子的百分数，从而成千成万倍地增大反应速率,例,2,【,思路点拨,】,【,解析,】,浓度和压强的变化是改变单位体积内分子总数，活化分子的百分数不变，而是单位体积内活化分子的数目发生变化；温度、催化剂是改变活化分子的百分数，单位体积内分子总数不变。故应选,C,、,D,。,【,答案,】,CD,【,规律方法,】,活化能、活化分子理论和有效碰撞理论，从微观的角度解释了客观因素与化学反应速率的关系，其实质还是能量的变化引起的分子运动行为的改变，即客观条件的改变引起的能量变化，最终使活化分子的百分数增加,(,或减小,),，使得有效碰撞频率增大,(,或减小,),，从而引起反应速率的改变。,变式训练,2,在气体反应中，能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大的方法是,_,。,增大反应物的浓度,升高温度,增大压强,移去生成物,加入催化剂,解析：,增大反应物的浓度，单位体积内反应物分子数目增多，活化分子的数目也增多，但活化分子的百分数没有改变；增大压强的实质是增大浓度，与上述相同。升高温度，分子的能量升高，活化分子数目增多，活化分子百分数也增多；加入催化剂，可以使发生有效碰撞的能量降低，活化分子数增多，活化分子百分数也增多。,答案：,要点三,有关化学反应速率的图象,1,以化学反应,CaCO,3,2HCl=CaCl,2,CO,2,H,2,O,为例,(1),其他条件一定，反应速率随着,c,(HCl),的增大而增大，如图,A,。,(2),其他条件一定，反应速率随着温度的升高而增大，如图,B,。,(3),其他条件一定，随着反应时间的延长，,c,(HCl),逐渐减小，化学反应速率逐渐减小，如图,C,。,2,以化学反应,2H,2,S(g),SO,2,(g)=3S(s),2H,2,O(g),为例,(1),其他条件一定，增大气态反应物的压强,(,缩小气体容器的容积,),，反应速率随着压强的增大而增大，如图,A,。,(2),其他条件一定，减小气态反应物的压强,(,扩大气体容器的容积,),，反应速率随着压强的减小而减小，如图,B,。,(3),温度、反应容器的容积都一定，随着时间的延长，,SO,2,、,H,2,S,物质的量逐渐减少，气体的压强逐渐减小，反应速率逐渐减小，如图,C,。,(4),分别在较低温度,T,1,和较高温度,T,2,下反应，使气态反应物的压强都逐渐增大,(,缩小容器的容积,),，反应速率随着压强的增大而增大及随着温度的升高而增大，如图,D,。,(5),分别在较低压强,p,1,和较高压强,p,2,下反应，使气态反应物的温度都逐渐升高，反应速率随温度的升高而增大及随压强的增大而增大，如图,E,。,特别提醒：,1.,根据,v,t,图象，可计算某物质的平均速率、转化率，并可书写化学方程式等。,2,根据,v,T,p,图象，可判断温度的高低、压强的大小，判断时先确定一个量,p,(,或,T,),，看另一个量,T,(,或,p,),与速率,v,的关系，再判断高低,(,或大小,),。,把在空气中久置的铝片,5.0 g,投入盛有,500 mL 0.5 molL,1,硫酸的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间可用如图所示的曲线来表示，回答下列问题：,例,3,(1),曲线由,O,a,段不产生氢气的原因是,_,，有关的化学方程式为,_,。,(2),曲线由,a,c,段，产生氢气的速率增加的主要原因是,_,。,(3),曲线由,c,以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要原因是,_,。,【,思路点拨,】,解答此类题应注意以下三点：,(1),坐标含义：横坐标表示时间，纵坐标表示产生,H,2,的速率。,(2),曲线含义：产生,H,2,的速率随时间的变化并且是先加快后减慢。,(3),联想规律：加快反应速率的因素与减慢反应速率的因素。,【,解析,】,(1),在空气中久置的铝片表面有氧化铝薄膜，因此，硫酸首先和氧化铝反应，不产生氢气；,(2),a,c,段，虽然硫酸的浓度减小，但是该反应是放热反应，使温度升高，故化学反应速率增大；,(3),曲线由,c,以后，硫酸的浓度减小，成为影响化学反应速率的主要因素，因此化学反应速率逐渐下降。,【,答案,】,(1),久置的铝片表面有氧化铝薄膜,Al,2,O,3,3H,2,SO,4,=Al,2,(SO,4,),3,3H,2,O,(2),该反应是放热反应，使温度升高，化学反应速率加快,(3),硫酸的浓度减小，化学反应速率逐渐下降,【,规律方法,】,解答化学反应图象问题的一般步骤,(1),认准横坐标、纵坐标各表示什么物理量；,(2),看清曲线的起点位置及曲线的变化趋势，确定函数的增减性；,(3),理解曲线斜率大小的意义，当斜率为,0,时，曲线为一水平线的特定含义；,(4),准确把握各个特殊点,(,如起点、最高点、交点等,),的含义；,(5),认准某些关键数据在解题中的特定作用；,(6),全面、准确地从图中找出直接或隐含的信息，结合上述几点快速得出答案。,在本例题中，,c,点之后，可以采取哪些措施加快该反应的速率呢？,【,提示,】,对于一个反应，加快反应速率的因素一般有：增大反应物的浓度、升温、加压、加入合适的催化剂，以及对于固体参加的反应可以增大接触面积，对于,Al,和,H,2,SO,4,的反应，无气体参加，因此可以从增大反应物的浓度、升温和增大固体表面积角度分析。,故可采取的措施有：加入较浓的,H,2,SO,4,(,不能过浓,),；升高温度；用铝粉和,H,2,SO,4,反应。,互动探究,变式训练,3,等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间,t,产生氢气体积,V,的数据，根据数,据所绘制得到的图中，曲线,a,、,b,、,c,、,d,所对应的实验组别可,能是,(,双选,)(,),组别,c,(HCl)/ molL,1,温度,/,状态,1,2.0,25,块状,2,2.5,30,块状,3,2.5,50,块状,4,2.5,30,粉末状,A.4,3,2,1 B,1,2,3,4,C,3,4,2,1 D,1,2,4,3,解析：,选,AC,。由图知，反应速率：,abcd,；由外界条件对反应速率的影响知，温度高、浓度大、固体表面积大，反应速率就快，则,1,组最慢，,2,组稍快，由于,3,组温度高但固体表面积小，,4,组温度低但固体表面积大，因此，无法确定,3,组与,4,组的反应速率的快慢，但均比,2,组快，故,A,、,C,项均正确，,B,、,D,项均错误。,探究整合应用,外界条件对化学反应速率的影响,用实验题的方式来考查外界条件对化学反应速率的影响，是近几年高考对本部分考查的方向，并注重利用学生已掌握的知识自己设计实验来探究浓度、压强、温度和催化剂对化学反应速率的影响。,例,分别配制下面几种溶液：,溶液,A,：,0.9 g,碘酸钾溶于少量温水中，再稀释到,500 mL,。,溶液,B,：,0.45 g,亚硫酸氢钠配成溶液，稀释到,500 mL,。,溶液,C,：取,5 g,可溶性淀粉，放在小烧杯中，加入,25 mL,冷水，搅拌成悬浊液。另取,200 mL,水加热至沸腾，趁沸腾时倒入淀粉悬浊液并迅速搅拌，使淀粉糊化、溶解。到溶液冷却后边搅拌边慢慢加入,12.5 mL,浓硫酸，最后也稀释到,500 mL,。,溶液,D,：,200 mL,水,50 mL A,液,50 mL C,液,溶液,E,：,225 mL,水,25 mL A,液,50 mL C,液,试回答下列问题：,(1),根据实验原理，化学反应速率由哪步反应决定,_(,填,、,、,),。,(3),在盛放,D,液和,E,液的两只烧杯里同时加入,50 mL B,液。,D,、,E,两烧杯哪个溶液先变蓝色,_(,填：,D,、,E),。,(4),为研究温度对反应速率的影响，准备三份,E,液,(,各,300 mL,，配法同上,),，用三支量筒分别量取,50 mL B,液，同时把三份,B,液分别加入下述不同温度的三份,E,液中。,a.,第一份放在石棉网上加热到,50 ,左右；,b.,第二份维持在室温；,c.,第三份浸在冰水里冷却到近冰点。先变蓝色的是,_(,填：,a,、,b,、,c),。,
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