《高中化學(xué) 第二章 第二節(jié) 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素學(xué)案 新人教版選修41》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中化學(xué) 第二章 第二節(jié) 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素學(xué)案 新人教版選修41（6頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．初步運(yùn)用有效碰撞理論和活化分子等知識(shí)解釋外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。 2．理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。 【學(xué)習(xí)過(guò)程】 一、有效碰撞理論 1.化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的條件：反應(yīng)物微粒間的碰撞是發(fā)生反應(yīng)的先決條件。 2.有效碰撞：反應(yīng)物微粒間能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞叫做有效碰撞。有效碰撞的條件是：反應(yīng)物微粒要有足夠的能量；反應(yīng)物微粒間的碰撞有合適的取向。 3.活化分子：發(fā)生有效碰撞的分子叫做活化分子，活化分子具有較高的能量。活化分子比普通分子所高出的能量稱為活化能。 （1）活化能越小，普通分子就越容易變成活化分子。如圖所示：反應(yīng)的活化能是E1，反應(yīng)熱是E1－E2。 （2）在一定條件下，活化分子所占的百分?jǐn)?shù)是固定不變的?；罨肿拥陌俜?jǐn)?shù)越大，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)越多，單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)越多，化學(xué)反應(yīng)速率越快。 二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 1.濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 (1)實(shí)驗(yàn)：草酸與酸性高錳酸鉀的反應(yīng) 加入試劑 2mL 0.1mol/L H2C2O4 2mL 0.2mol/L H2C2O4 化學(xué)方程式 2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2↑+ 8H2O 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 KMnO4溶液（H+）褪色 褪色時(shí)間 褪色所需時(shí)間短 褪色所需時(shí)間長(zhǎng) 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 在其它條件相同時(shí)，增大反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率增大。 （2）規(guī)律：其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物濃度，化學(xué)反應(yīng)速率加快；減小反應(yīng)物濃度，化學(xué)反應(yīng)速率減慢。注意固體或純液濃度為常數(shù)，增加反應(yīng)物的量，化學(xué)反應(yīng)速率不變(固體物質(zhì)的表面積影響化學(xué)反應(yīng)速率)。 （3）實(shí)質(zhì)：其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物濃度→單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多→有效碰撞次數(shù)增加→化學(xué)反應(yīng)速率加快。反之，減小反應(yīng)物濃度，化學(xué)反應(yīng)速率減慢。 2.壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 （1）規(guī)律：在其他條件不變時(shí)，有氣體物質(zhì)參加的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率增大，減小壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率減慢。 （2）實(shí)質(zhì)：對(duì)于氣體反應(yīng)，增大壓強(qiáng)(減小容器容積)，相當(dāng)于增大反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率加快；反之，減小壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率減慢。 （3）推論：對(duì)于壓強(qiáng)的改變，只有引起反應(yīng)體系中物質(zhì)濃度的變化才對(duì)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響。容器若為恒定容器,在容器內(nèi)充入惰性氣體,反應(yīng)體系中物質(zhì)濃度不變，則化學(xué)反應(yīng)速率不變；容器若為恒壓容器,在容器內(nèi)充入惰性氣體,反應(yīng)體系中物質(zhì)濃度減小，化學(xué)反應(yīng)速率減慢。 3.溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響 (1)實(shí)驗(yàn)：硫代硫酸鈉與硫酸的反應(yīng) 試劑種類及用量 5mL0.1mol/L的Na2S2O3，5mL0.1mol/L的H2SO4 化學(xué)方程式 Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2↑+ S↓+ H2O 實(shí)驗(yàn)溫度 熱水 冷水 出現(xiàn)渾濁的時(shí)間 短 長(zhǎng) 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 放入熱水的一組，出現(xiàn)渾濁所需時(shí)間短 （2）規(guī)律：其他條件不變時(shí)，升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率加快；降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減慢。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，溫度每升高10℃，反應(yīng)速率通常要增大到原來(lái)的2~4倍。 （3）實(shí)質(zhì)：升高溫度→活化分子百分?jǐn)?shù)增加→有效碰撞次數(shù)增多→化學(xué)反應(yīng)速率加快。反之，降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減慢。 4.催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 （1）實(shí)驗(yàn)：雙氧水分解實(shí)驗(yàn) 加入試劑 10mL10% H2O2 10mL10% H2O2 加入少量MnO2 化學(xué)方程式 2H2O2 2H2O + O2↑ 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 帶余燼的木條沒(méi)有明顯變化 產(chǎn)生大量氣泡，帶余燼的木條 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 MnO2對(duì)H2O2的分解起催化作用，加速反應(yīng)速率 （2）實(shí)驗(yàn)：探究不同催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響不同 （3）規(guī)律：選擇適當(dāng)?shù)拇呋瘎┦歉淖兎磻?yīng)速率常用的有效方法之一。理想的催化劑可以大幅度加快化學(xué)反應(yīng)速率，提高目標(biāo)產(chǎn)物在最終產(chǎn)物中的比率。 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 在兩支試管中分別加入2 mL 5% H2O2溶液，再向H2O2溶液中分別滴入0.1 mol/L FeCl3和CuSO4 溶液各1 mL ，搖勻，比較H2O2的分解速率 兩支試管中均有細(xì)小的氣泡產(chǎn)生，滴入FeCl3溶液產(chǎn)生的氣泡更快些 Fe3+和Cu2+對(duì)反應(yīng)都有催化作用，F(xiàn)e3+的催化作用強(qiáng) 在兩支試管中各加入4mL 0.01mol/L的KMnO4溶液（H+）；2mL 0.01mol/L的H2C2O4溶液，再向其中一支試管中加入一粒黃豆大小的MnSO4固體，搖勻。記錄溶液褪色所需的時(shí)間 加入一粒黃豆大小的MnSO4固體的試管褪色所需的時(shí)間少 Mn2+是反應(yīng)的催化劑，加快反應(yīng)速率 取兩支試管，各加入5mL 淀粉溶液和2滴碘水，然后向其中一支試管中加入1 mL2mol/L的H2SO4溶液，向另一支試管中加入1 mL唾液，震蕩，觀察、比較催化效果 兩支試管中藍(lán)色均褪去，加入1 mL唾液的試管褪色快 H2SO4溶液和唾液對(duì)反應(yīng)都有催化作用，唾液的催化作用強(qiáng) （4）實(shí)質(zhì)：使用合適的催化劑，能降低反應(yīng)的活化能，使更多的分子變成活化分子，從而增大了活化分子的百分?jǐn)?shù)，有效碰撞次數(shù)增多，反應(yīng)速率加快。 【當(dāng)堂檢測(cè)】 1. 下列說(shuō)法正確的是 (　　) A．增大反應(yīng)物濃度，可增大單位體積內(nèi)活化分子的百分?jǐn)?shù)，從而使有效碰撞次數(shù)增多 B．有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，若增大壓強(qiáng)(即縮小反應(yīng)容器的體積)，可增大活化分子的百分?jǐn)?shù)，從而使反應(yīng)速率增大 C．升高溫度能使化學(xué)反應(yīng)速率增大的主要原因是減小了反應(yīng)物分子中活化分子的百分?jǐn)?shù) D．催化劑能增大單位體積內(nèi)活化分子的百分?jǐn)?shù)，從而成千上萬(wàn)倍地增大反應(yīng)速率 2. 已知分解1 mol H2O2放出熱量98 kJ。在含少量I－的溶液中，H2O2分解的機(jī)理為：H2O2＋I(xiàn)－―→H2O＋I(xiàn)O－慢，H2O2＋I(xiàn)O－―→H2O＋O2＋I(xiàn)－快，下列有關(guān)該反應(yīng)的說(shuō)法正確的是(　　) A．反應(yīng)速率與I－濃度有關(guān) B．IO－也是該反應(yīng)的催化劑 C．反應(yīng)活化能等于98 kJmol－1 D．v(H2O2)＝v(H2O)＝v(O2) 3. 在一密閉容器中充入1 mol I2和1 mol H2，壓強(qiáng)為p(Pa)，并在一定溫度下使其發(fā)生反應(yīng)：H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g) (1)保持容器容積不變，向其中充入1 mol H2，反應(yīng)速率____。 (2)升高溫度，反應(yīng)速率________。 (3)擴(kuò)大容器體積，反應(yīng)速率 ________。 (4)保持容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，向其中充入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，反應(yīng)速率____。 4. 恒溫恒容時(shí)，NO2和N2O4之間發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)，如圖所示。 (1)曲線________(填“X”或“Y”)表示NO2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線。 (2)若升高溫度，則v(正)________，v(逆)________(填“加快”或“減慢”)。 (3)若上述反應(yīng)在甲、乙兩個(gè)相同容器內(nèi)同時(shí)進(jìn)行，分別測(cè)得甲中v(NO2)＝0.3 mol(Lmin)－1，乙中v(N2O4)＝0.2 mol(Lmin)－1，則________容器中反應(yīng)更快。 5.為比較Fe3＋和Cu2＋對(duì)H2O2分解的催化效果，某化學(xué)研究小組的同學(xué)們分別設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置。請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題： 甲　　　　　　　　　　　　　　乙 (1)定性分析：如圖甲可通過(guò)觀察________定性比較得出結(jié)論。有同學(xué)提出將FeCl3改為Fe2(SO4)3更為合理，其理由是________。寫出H2O2在二氧化錳作用下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 。 (2)定量分析：如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)均以生成40 mL氣體為準(zhǔn)，其他可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均已忽略。圖中儀器A的名稱為________，檢查該裝置氣密性的方法是 。 實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的數(shù)據(jù)是 。 答案與解析 題號(hào) 答案 解析 1 D 濃度和壓強(qiáng)的變化是改變單位體積內(nèi)分子的總數(shù)，活化分子的百分?jǐn)?shù)不變，而單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目與單位體積內(nèi)分子總數(shù)成正比，也發(fā)生變化；溫度、催化劑是改變活化分子的百分?jǐn)?shù)，單位體積內(nèi)分子總數(shù)不變 2 A A．將題給兩個(gè)反應(yīng)合并可得總反應(yīng)為2H2O2===2H2O＋O2↑，該反應(yīng)中I－作催化劑，其濃度的大小將影響該反應(yīng)的反應(yīng)速率。B．該反應(yīng)中IO－是中間產(chǎn)物，不是該反應(yīng)的催化劑。C．反應(yīng)的活化能表示一個(gè)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生所需要的最小能量，分解1 mol H2O2放出98 kJ熱量，不能據(jù)此判斷該反應(yīng)的活化能。D．由反應(yīng)速率與對(duì)應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系可知v(H2O2)＝v(H2O)＝2v(O2) 3 (1)增大　 (2)增大　 (3)減小　 (4)不變 4 (1)Y　 (2)加快　加快　 (3)乙 (1)由題圖可見(jiàn)，反應(yīng)至t1時(shí)刻X的變化量為0.3 mol，Y變化量為0.6 mol，根據(jù)反應(yīng)方程式N2O4(g)2NO2(g)和X、Y的變化量之比為1∶2判斷，Y表示NO2。(2)升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均加快。(3)乙中v(NO2)＝2v(N2O4)＝0.4 mol(Lmin)－1，大于甲容器中v(NO2)，所以乙容器中反應(yīng)更快 5 (1)產(chǎn)生氣泡的快慢　可以排除陰離子不同對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾 　2H2O22H2O＋O2↑ (2)分液漏斗　關(guān)閉分液漏斗活塞將注射器活塞向外拉出一段，過(guò)一會(huì)后看其是否回到原位 　產(chǎn)生40 mL氣體所需的時(shí)間 比較化學(xué)反應(yīng)速率的方法常用的有觀察法和定量測(cè)定法，即可通過(guò)觀察氣泡產(chǎn)生的快慢來(lái)比較反應(yīng)速率。比較陽(yáng)離子的催化效果需排除陰離子干擾，應(yīng)該用陰離子相同的鹽作催化劑，這樣可以避免因陰離子不同對(duì)實(shí)驗(yàn)可能產(chǎn)生的影響。檢查裝置氣密性的常用方法有微熱法、液差法等，另外還要結(jié)合具體情況使用合理的簡(jiǎn)單方法，如本題中可利用向外拉注射器活塞，然后觀察活塞是否回到原位來(lái)判斷是否漏氣