成才之路 化學(xué),路漫漫其修遠(yuǎn)兮 吾將上下而求索,人教版 選修,化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡,第二章,第二節(jié) 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,第二章,1有效碰撞理論 (1)化學(xué)反應(yīng),新知導(dǎo)學(xué),斷裂,生成,重新組合,碰撞,有效碰撞,(2)有效碰撞,化學(xué)反應(yīng),有效碰撞,活化能,(3)化學(xué)反應(yīng)的過程 圖示,E1：_； E2：_； E1E2：_。,反應(yīng)的活化能 活化分子變?yōu)樯晌锓肿臃懦龅哪芰?反應(yīng)熱,活化能,合理取向,能量,有效碰撞,內(nèi)能,運動速率,碰撞幾率,增大,減小,活化分子數(shù),有效碰撞,增大,減小,加快,減慢,反應(yīng)物的濃度,加快,減慢,增大,減小,活化分子百分?jǐn)?shù),碰撞頻率,有效碰撞幾率,增大,加快,路徑,活化能,活化分子百分?jǐn)?shù),有效碰撞,超聲波,電弧,電磁場,接觸面積,1隨著人們生活水平的提高，冰箱已經(jīng)走進(jìn)了千家萬戶，你知道人們?yōu)槭裁词褂帽浔４媸澄飭幔?提示：有很多在高溫或常溫時進(jìn)行得很快的化學(xué)反應(yīng)，在低溫下則進(jìn)行得比較慢。食物在低溫下保存時間長，不容易變質(zhì)。所以人們使用電冰箱保存食物。,自主探究,2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)芤旱挠昧繉瘜W(xué)反應(yīng)速率有何影響？ 提示：對于固體或純液體物質(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，固體的顆粒越細(xì)，表面積越大，反應(yīng)速率就越快。改變?nèi)芤旱挠昧繒r，由于濃度不變，因此對化學(xué)反應(yīng)速率無影響。,3將兩塊相同質(zhì)量、表面積完全相同的鋅分別放入足量的相同濃度的兩份鹽酸中，一份10 mL，另一份20 mL。剛開始反應(yīng)時，二者速率大小有什么關(guān)系？為什么？ 提示：反應(yīng)速率相等；因為兩塊鋅表面積相同，兩份鹽酸c(H)相等。 4為什么常把固體溶于水配成溶液進(jìn)行反應(yīng)？ 提示：配成溶液可以使反應(yīng)物分散成更小的粒子，擴(kuò)大了接觸面積，使反應(yīng)速率加快，且能使反應(yīng)更充分。,1化學(xué)反應(yīng)過程 化學(xué)反應(yīng)過程就是反應(yīng)物分子中的原子重新組合成產(chǎn)物分子的過程，即反應(yīng)物分子中化學(xué)鍵的斷裂和產(chǎn)物分子中化學(xué)鍵的形成過程。,有效碰撞理論概述,教材點撥,2有效碰撞 能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞稱為有效碰撞?；瘜W(xué)反應(yīng)發(fā)生的先決條件是反應(yīng)物分子之間必須發(fā)生碰撞。反應(yīng)物分子之間的碰撞只有少數(shù)能導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生，多數(shù)碰撞并不能導(dǎo)致反應(yīng)的發(fā)生，是無效碰撞。有效碰撞的頻率越高，則化學(xué)反應(yīng)的速率越大。,3活化分子和活化能 (1)活化分子 能發(fā)生有效碰撞的分子叫活化分子?；罨肿又g之所以能夠發(fā)生有效碰撞，是由于它們的能量高，發(fā)生碰撞時，能克服相撞分子間的排斥力，破壞分子內(nèi)原子間的“結(jié)合力”從而導(dǎo)致反應(yīng)物分子被破壞，重新組合成生成物分子，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。,4從“有效碰撞”理論理解外因?qū)Ψ磻?yīng)速率的影響,下列說法正確的是( ) 活化分子間的碰撞一定能發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 普通分子間的碰撞有時也能發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 活化分子比普通分子具有較高的能量 化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是原子的重新組合 化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成過程 化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是活化分子有合適取向的有效碰撞 A B C D,典例透析,【答案】 C,1人們把能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫做活化分子，同時把活化分子比普通反應(yīng)物分子所多出的那部分能量稱作活化能。某反應(yīng)過程如下圖所示。則該反應(yīng)的活化能為_，反應(yīng)為_(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)，H_kJmol1。,變式訓(xùn)練,解析：E2E1，反應(yīng)放熱，H(E2E1)kJmol1。 答案：E1 放熱 (E2E1),1外界條件對反應(yīng)速率產(chǎn)生影響的本質(zhì),外界條件對反應(yīng)速率的影響,教材點撥,2濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 在其他條件不變時，增大反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率加快；減小反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率減慢。 原因：當(dāng)反應(yīng)物濃度增大單位體積內(nèi)分子數(shù)增多單位體積活化分子數(shù)增多(活化分子濃度增大)單位時間內(nèi)有效碰撞次數(shù)增多化學(xué)反應(yīng)速率加快。,4.溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 溫度升高時，化學(xué)反應(yīng)速率加快；溫度降低時，化學(xué)反應(yīng)速率減小。 在濃度一定時，升高溫度，反應(yīng)物分子的能量增加，使一部分原來能量較低的分子變成活化分子，從而增大了反應(yīng)物分子中活化分子的百分?jǐn)?shù)，使有效碰撞次數(shù)增多，因而使反應(yīng)速率增大。,5催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 在其他條件不變時，使用正催化劑，能夠降低反應(yīng)所需的能量，這樣就會使更多的反應(yīng)物分子成為活化分子，大大增加單位體積內(nèi)反應(yīng)物分子中活化分子所占的百分?jǐn)?shù)，從而增大化學(xué)反應(yīng)速率。 結(jié)論：催化劑能夠改變化學(xué)反應(yīng)速率；能加快化學(xué)反應(yīng)速率的催化劑叫做正催化劑；能夠減慢化學(xué)反應(yīng)速率的催化劑叫負(fù)催化劑。一般情況下所說的催化劑指正催化劑。,溫馨提示：(1)正確理解濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 對于純固體或純液體，其濃度可視為常數(shù)，因而其物質(zhì)的量改變時不影響化學(xué)反應(yīng)速率。固體物質(zhì)的反應(yīng)速率與接觸面積有關(guān)，固體顆粒越細(xì)，表面積越大，反應(yīng)速率越快，故塊狀固體可以通過研細(xì)增大表面積，來加快反應(yīng)速率。 若為可逆反應(yīng)，增大反應(yīng)物濃度，正反應(yīng)速率增大，在瞬間生成物濃度可認(rèn)為不變，逆反應(yīng)速率不變。但隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物濃度減小，生成物的濃度逐漸增大，故v(正)逐漸減小，而v(逆)逐漸增大，直到兩者相等。,(2)壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率影響的關(guān)鍵分析。 分析壓強(qiáng)改變對化學(xué)反應(yīng)速率的影響時，關(guān)鍵看氣體反應(yīng)物濃度是否有變化：若氣體反應(yīng)物濃度有變化，化學(xué)反應(yīng)速率一定改變；若氣體反應(yīng)物濃度無變化，化學(xué)反應(yīng)速率不改變。同時要注意通常所說的壓強(qiáng)增大是指壓縮加壓。,(3)溫度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的要點 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。升溫時，吸熱反應(yīng)增加的倍數(shù)大于放熱反應(yīng)增加的倍數(shù)；降溫時，吸熱反應(yīng)減小的倍數(shù)大于放熱反應(yīng)減小的倍數(shù)。 對于可逆反應(yīng)來說，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大，但是吸熱方向增大的程度更大；同理，降低溫度，正、逆反應(yīng)速率均降低，只是吸熱方向降低的程度更大。,(4)催化劑的影響不可忽視： 催化劑有選擇，不同的反應(yīng)有不同的催化劑，具有一定的活化溫度，催化劑不同，活化溫度不同。 催化劑不能改變反應(yīng)，不能改變生成物的量，也不能使本來不會發(fā)生的反應(yīng)變成可能。 如果為可逆反應(yīng)，催化劑可同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率。,典例透析,C降低溫度，v(正)、v(逆)都減小，且v(正)減小的倍數(shù)小于v(逆)減小的倍數(shù) D加入氬氣，v(正)、v(逆)都增大，且v(正)增大的倍數(shù)大于v(逆)增大的倍數(shù),【解析】 催化劑能同等倍數(shù)地改變正、逆反應(yīng)速率；增大壓強(qiáng)，v(正)、v(逆)都增大，且化學(xué)計量數(shù)較大的一側(cè)增大的倍數(shù)大于化學(xué)計量數(shù)較小的一側(cè)增大的倍數(shù)；降低溫度，v(正)、v(逆)都減小，且吸熱反應(yīng)減小的倍數(shù)大于放熱反應(yīng)減小的倍數(shù)，如本題中應(yīng)是v(逆)減小的倍數(shù)大于v(正)減小的倍數(shù)；加入氬氣，若是恒溫、恒容，則v(正)、v(逆)均不變，若是恒溫、恒壓，相當(dāng)于減小原體系的壓強(qiáng)，v(正)、v(逆)均減小。 【答案】 D,變式訓(xùn)練,解析：A項中加入100 mL NaCl溶液時，相當(dāng)于稀釋了鹽酸，H濃度減小，生成H2的速率變慢，A項不正確；C項升溫時無論正反應(yīng)速率還是逆反應(yīng)速率都要增大，C項不正確；D項Fe和濃H2SO4在溫度低時發(fā)生鈍化，若二者反應(yīng)也不會生成H2，而是生成SO2氣體，D項不正確。 答案：B,1以化學(xué)反應(yīng)CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O為例 (1)其他條件一定，反應(yīng)速率隨著c(HCl)的增大而增大。如圖A。 (2)其他條件一定，反應(yīng)速率隨著溫度的升高而增大，如圖B。 (3)其他條件一定，隨著反應(yīng)時間的延長，c(HCl)逐漸減小，化學(xué)反應(yīng)速率逐漸減小，如圖C。,化學(xué)反應(yīng)速率的圖像,教材點撥,(4)其他條件一定，只增加CaCO3(s)的質(zhì)量，反應(yīng)速率不變化，如圖D。,(4)分別在較低溫度T1和較高溫度T2下反應(yīng)，使氣態(tài)反應(yīng)物的壓強(qiáng)都逐漸增大(縮小容積的容積)，反應(yīng)速率隨著壓強(qiáng)的增大而增大，隨著溫度的升高而增大，如圖C。,溫馨提示：根據(jù)物質(zhì)的量(或物質(zhì)的量濃度)時間圖像，可以計算某物質(zhì)的平均反應(yīng)速率、轉(zhuǎn)化率，確定化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)等。 根據(jù)速率時間圖像可以判斷條件改變后反應(yīng)速率的變化趨勢，對化學(xué)反應(yīng)與外界條件的內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行定性分析。,3化學(xué)反應(yīng)速率的圖像是常考內(nèi)容之一，主要考查同學(xué)們的讀圖、識圖能力。對于化學(xué)反應(yīng)速率的有關(guān)圖像問題，可按以下方法進(jìn)行分析： (1)認(rèn)準(zhǔn)橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)各表示什么物理量； (2)看清曲線的起點位置及曲線的變化趨勢，確定函數(shù)的增減性； (3)理解曲線斜率大小的意義，當(dāng)斜率為0時，曲線為一水平線的特定含義；,(4)準(zhǔn)確把握各個特殊點(如起點、最高點、交點等)的含義； (5)認(rèn)準(zhǔn)某些關(guān)鍵數(shù)據(jù)在解題中的特定作用； (6)全面、準(zhǔn)確地從圖中找出直接或隱含的信息，結(jié)合上述幾點快速得出答案。,(2015濟(jì)寧模擬)(雙選)等質(zhì)量的鐵與過量的鹽酸在不同的實驗條件下進(jìn)行反應(yīng)，測定在不同時間t產(chǎn)生氫氣體積V的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)繪制得到如下圖，則曲線a、b、c、d所對應(yīng)的實驗組別可能是( ),典例透析,【解析】 由圖知，反應(yīng)速率：abcd；由外界條件對反應(yīng)速率的影響知，溫度高、濃度大、固體表面積大，反應(yīng)速率就快，則1組最慢，2組稍快，由于3組溫度高但固體表面積小，4組溫度低但固體表面積大，因此，無法確定3組與4組的反應(yīng)速率的快慢，但均比2組快，故A、C項均正確，B、D項均錯誤。 【答案】 AC,【點評】 分析化學(xué)反應(yīng)速率圖像，要注意分析圖像的變化趨勢，分清影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。一般要從以下幾個方面分析：分析起點：分清反應(yīng)物或生成物。濃度或物質(zhì)的量減少的是反應(yīng)物，濃度或物質(zhì)的量增大的是生成物。反應(yīng)物以高于原點為起點，生成物多以原點為起點。分析變化趨勢：如升溫或降溫，加壓或減壓等，注意濃度、溫度、壓強(qiáng)的改變等對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。分析終點：確定反應(yīng)物消耗的濃度或生成物增大的濃度。分析時間：如速率圖像中的拐點、突變點等。注意分析曲線的連續(xù)或跳躍所代表的含義。,3把鎂條直接投入到盛有鹽酸的敞口容器里，產(chǎn)生H2速率如圖所示。下列因素中對產(chǎn)生H2速率有影響的是( ) 鹽酸的濃度 鎂條的表面積 溶液的溫度 Cl的濃度 A B C D,變式訓(xùn)練,解析：鎂條與鹽酸反應(yīng)過程中鹽酸濃度逐漸減小，同時放出一定的熱量。 答案：C,點評：本題如果沒有速度時間變化圖，同樣能確定影響該反應(yīng)速率的因素。實際上從圖像變化看，化學(xué)反應(yīng)速率開始先增大，后又逐漸減小，在增大和減小的兩個時間段內(nèi)，三方面都一直影響反應(yīng)速率，只不過開始階段表面積增大、溫度升高(加快反應(yīng)速率)為主要影響因素，而鹽酸中H濃度的減小(使反應(yīng)速率減小)為次要影響因素，后面階段則相反。,4將a g塊狀碳酸鈣跟足量的鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)物損失的質(zhì)量隨時間的變化曲線如圖(實線表示)，在相同的條件下，b g(ab)粉末狀碳酸鈣與同濃度的鹽酸反應(yīng)，則相應(yīng)的曲線(圖中虛線表示)正確的是( ),解析：粉末狀CaCO3的表面積比塊狀CaCO3的表面積大，故在相同條件下，與相同濃度的鹽酸反應(yīng)時反應(yīng)速率快，即單位時間內(nèi)損失的CaCO3質(zhì)量大，A、B均不合題意。由于ab，當(dāng)粉末狀CaCO3完全消耗時，塊狀CaCO3尚有剩余，此后，單位時間內(nèi)塊狀CaCO3的損失量又大于粉末狀CaCO3。 答案：C,1(2015經(jīng)典習(xí)題選項)下列說法正確的是( ) A某一反應(yīng)的活化分子百分?jǐn)?shù)是個定值 B升高溫度會加快化學(xué)反應(yīng)速率，原因是增大了活化分子百分?jǐn)?shù) C加壓可以增大活化分子百分?jǐn)?shù) D對有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，若縮小反應(yīng)容器的容積，可增大活化分子百分?jǐn)?shù)，從而使反應(yīng)速率增大,解析：A項，如果改變反應(yīng)條件，如升溫或使用催化劑等，則活化分子百分?jǐn)?shù)會增大，A錯；C項，加壓活化分子百分?jǐn)?shù)并不變化，C錯；D項，縮小容器的容積只是增加了單位體積內(nèi)活化分子數(shù)，并沒有增大活化分子百分?jǐn)?shù)，D錯。 答案：B,2(2015溫州十校聯(lián)考)把下列四種X溶液分別加入四個盛有10 mL 2 molL1鹽酸的燒杯中，并加水稀釋到50 mL。此時X和鹽酸緩慢地進(jìn)行反應(yīng)，其中反應(yīng)速率最快的是( ) A20 30 mL 2 molL1的X溶液 B10 20 mL 3 molL1的X溶液 C20 10 mL 4 molL1的X溶液 D10 10 mL 2 molL1的X溶液,解析：加水稀釋到50 mL后，A、B濃度相同，但A比B溫度高，A、C溫度相同但C的濃度小，D溫度低、濃度小，故反應(yīng)最快的是A。要注意開始時溶液體積不同，加水均稀釋到50 mL。 答案：A,解析：降溫使反應(yīng)速率減慢，A項不正確；因為B為固體，所以加入B對反應(yīng)速率無影響，B項不正確；恒容條件下充入氦氣不參與反應(yīng)，容器內(nèi)壓強(qiáng)增大，但是各反應(yīng)體系物質(zhì)的濃度不變，反應(yīng)速率不變，C項不正確；恒容條件加入A，增大了A的濃度，反應(yīng)速率增大，D項正確。 答案：D,4硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為： Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SO2SH2O下列各組實驗中最先出現(xiàn)渾濁的是( ),解析：本題考查了影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。比較A和C可知，兩選項中物質(zhì)混合后反應(yīng)物的濃度相等，但C選項的溫度高，故反應(yīng)速率C大于A，同理可知反應(yīng)速率D大于B，再比較C、D兩選項，混合后D中Na2S2O3的濃度是C中的2倍，故D組實驗中最先出現(xiàn)渾濁。 答案：D,5(2015浙江臺州中學(xué)月考)某實驗小組對H2O2的分解做了如下探究： 下表是該實驗小組研究影響H2O2分解速率的因素時記錄的一組數(shù)據(jù)： 用10 mL H2O2制取150 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)O2所需的時間(s),(1)該實驗小組在設(shè)計方案時，考慮了濃度、_、_等因素對H2O2分解速率的影響。上述因素對H2O2分解速率的影響分別是： _； _； _； 推測t(s)的范圍為_。,(2)將質(zhì)量相同但聚集狀態(tài)不同的MnO2分別加入15 mL 5%的H2O2溶液中，并用帶火星的木條測試，結(jié)果如下： 寫出上述實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_。 實驗結(jié)果表明，催化劑的催化效果與_有關(guān)。,(3)下列有關(guān)催化劑的說法中正確的是_(填序號) A催化劑不參與反應(yīng)，反應(yīng)前后催化劑的性質(zhì)和質(zhì)量都不變 B催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量都不變 C催化劑能使不起反應(yīng)的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng) D催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率 E任何化學(xué)反應(yīng)都需要催化劑 F催化劑具有高度的選擇性(或?qū)Ｒ恍?,