2017-2018学年人教版选修4 第2章第2节 影响化学反应速率的因素 课件(61张)

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2.把下列 4 种 X 的溶液分别加入到 4 个盛有 10 mL 2 mol/L 盐酸的烧杯中,并加水稀释到 50 mL,此时 X 与盐酸缓慢地进行反应,其中反应速 率最大的是( )
A.20 mL 3 mol/L B.20 mL 2 mol/L C.10 mL 4 mol/L D.10 mL 2 mol/L
图2
(3)速率-压强图: 其他条件一定,增大气态反应物的压强 (缩小容器的容积),反应速率随着压强的增大 而增大;其他条件一定,减小气态反应物的 压强(增大容器的容积),反应速率随着压强的 减小而减小,如图 2 B 所示。
2.定量图像 定量图像主要是指反应物或生成物的物质 的量(或物质的量浓度)与反应时间 t 的定量关系。 如图 3 所示
(3)许多实验表明:温度每升高 10 ℃, 反应速率通常增大到原来的 2~4 倍。
(4)一般情况下,温度对化学反应速率的 影响比浓度、压强对化学反应速率的影响要 大,也更易控制。
[对点演练]
4.下列各组溶液,同时开始反应,出现浑浊 最早的是( )
A.20 ℃时 5 mL 0.05 mol/L Na2S2O3 溶液与 5 mL 0.1 mol/L 硫酸混合
B.20 ℃时 5 mL 0.1 mol/L Na2S2O3 溶液与 5 mL 0.1 mol/L 硫酸混合
C.10 ℃时 5 mL 0.05 mol/L Na2S2O3 溶液 与 5 mL 0.1 mol/L 硫酸混合
D.10 ℃时 5mL 0.1 mol/L Na2S2O3 溶液 与 5 mL 0.1 mol/L 硫酸混合
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 活化分子数 越多,单位时间内有效碰撞的次数越
多,化学反应速率 越快 。
[对点演练]
1.下列有关活化分子和有效碰撞的描述中,正确的 是________。
A.当碰撞的分子具有足够的能量和适当的取向时, 才能发生化学反应
B.发生有效碰撞的分子一定是活化分子 C.活化分子间的碰撞一定是有效碰撞 D.活化分子间每次碰撞都发生化学反应 E.能发生有效碰撞的分子必须具有相当高的能量 F.活化能指活化分子多出反应物分子平均能量的那 部分能量
[解析] 温度越高,反应速率越快;浓 度越大,反应速率越快。
[答案] B
1. 实验 原理 2H2O2=M=n=O==22H2O+O2↑
实验 操作
实现 现象
a. 未加入 MnO2 时,带余烬的木条无明显变化; b.加入 MnO2 后,锥形瓶内立即产生大量气泡,并 且带余烬的木条复燃
结论 MnO2 能加快 H2O2 的分解
[答案] B
1.实验
[新知探究]
原理 Na2S2O3 + H2SO4===Na2SO4 + S↓ + SO2↑+H2O
实验 操作
实验 混合后,两组均出现浑浊 ,但 现象 加热的一组 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,反应速率加快 ;温度降低,反应速率 减慢 。
[答案] A、C
[新知探究]
1.定性图像 (1)全程速率-时间图: 如 Zn 与足量盐酸的反应,反应速率随时间的变化如 图 1 所示。
图1
AB 段:Zn 与盐酸的反应是放热反应,使溶液 的温度升高,化学反应速率逐渐增大;BC 段:随 着反应的进行,盐酸的浓度逐渐减小,化学反应速 率逐渐减小。
(2)速率-温度图: 其他条件一定,反应速率随着温度的升高而增 大;其他条件一定,反应速率随着温度的降低而减小, 如图 2 A 所示。
3.解释 升高温度→活化分子百分数提高 →有效碰撞的次 数 增多 →化学反应速率加快。
[名师点拨] (1)温度对反应速率的影响规律,对吸热反 应、放热反应都适用,且不受反应物状态的限制。 升温时,化学反应速率增大;降温时,化学反应 速率减小。 (2)对于可逆反应来说,升高温度,正、逆反 应速率均增大,只是增大的程度不同;同理,降 低温度,正、逆反应速率均减小,只是减小的程 度不同。
[解析] 活化分子间的碰撞有适当的取 向时,才能发生有效碰撞,故 C 项错;活化 分子间的碰撞只有发生有效碰撞,才能发生 化学反应,故 D 项错。
[答案] A、B、E、F
1.实验探究
[新知探究]
原理
2KMnO4

5H2C2O4

3H2SO4===K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2↑
+8H2O
[对点演练]
3.反应 C(s)+H2
+H2(g)在
一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改变使
其反应速率增大的是( )
A.增加 C(s)的量
B.将容器的体积缩小一半
C.保持体积不变,充入 N2 使体系压强增大 D.保持压强不变,充入 N2 使容器体积变大
[解析] A 项,C 为固体,增加其用量, 不影响反应速率;B 项,体积缩小,浓度增 大,反应速率增大;C 项,保持体积不变, 充入 N2 后各反应物的浓度不变,不影响反应 速率;D 项,保持压强不变充入 N2,容器体 积增大,反应物浓度减小,使反应速率减小。
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
[名师点拨]
(1)固体或纯液体的浓度为常数,所以增加其 用量时,化学反应速率不变。
(2)增大固体的表面积或将固体溶于一定溶剂, 能增大化学反应速率。
(3)增大反应物浓度,即增大了单位体积内活化 分子的数目,但活化分子的百分数没有增大。
[对点演练]
(2)充入氦气,尽管总压强增大,但反应 物的浓度不变,反应速率不变。
(3)充入氦气,尽管总压强不变,但容器的 体积增大,反应物的浓度减小,反应速率减慢。
[名师点]
1.规律 (1)增大压强(减小容器容积)相当于增大反应物 浓度,反应速率加快; (2)减小压强(增大容器容积)相当于减小反应物 浓度,反应速率减慢。
2.压强对化学反应速率的影响
对于气体反应来说,增大压强(减小容器体积) 相当于 增大 反应物的浓度,反应速率 加快 ;减小 压强(增大容器体积)相当于 减小 反应物的浓度, 反应速率减慢。对于只有固体或液体参加的反应, 压强的变化对反应速率 没有影响 。
3.温度对反应速率的影响 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。 加热的主要作用的两个方面: 一方面是通过提高温度使分子获得更 高的能量,活化分子百分数提高;另一方 面是含有较高能量的分子间的碰撞频率也 随之提高。
H2C2O4(草酸)溶液各 2 mL 溶液
溶液
反应
5 mL 0.1 mol/L Na2S2O3 C 溶 液 和 5 mL 0.1 mol/L 热水
H2SO4 溶液反应
冷水
5 mL 4%的过氧化氢溶液 无 MnO2 加 MnO2
D 分解放出 O2
粉末
粉末
[解析] 反应速率与物质本身的性质有关。 由于 K 比 Na 活泼,故相同大小的金属 K 和 Na, K 的反应速率快,又由于 Na、K 与 H2O 反应均 为放热反应,随反应进行,放出大量热,反应速 率逐渐加快,故 A 图像正确;
2.原因分析 (1)增大压强→单位体积内活化分子数增 多→有效碰撞几率增加→反应速率加快; (2)减小压强→单位体积内活化分子数减 少→有效碰撞几率减小→反应速率减慢。
3.注意事项 (1)对于固体或液体,压强的变化,基本 不影响其浓度,也不影响其反应速率。 (2)恒容时充入“无关气体”,容器总压 强增大,但各反应物的浓度不变,反应速率 不变。 (3)恒压时充入“无关气体”,引起体积 增大,各反应物浓度减小,反应速率减慢。
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 mol/L 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
1.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,认识其一般规律。
2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重 大作用。
3.知道活化能的含义及其对化学反应速率的影响。 4.了解通过改变外界条件从而改变化学反应速率的 方法和意义。
细读教材记主干 1.浓度对反应速率的影响 其他条件相同时,增大反应物浓度,反应速率 增大 ,减小反应物浓度,反应速率 减小 。这是因 为其他条件不变时,活化分子的百分数是一定的,而 单位体积内活化分子的数目与单位体积内反应物的 总数成 正比,反应物浓度增大,活化分子数增多,有 效碰撞的几率 增加,反应速率增大。
由于起始时乙中 H2C2O4 浓度大,故其反应速 率比甲中快,B 图像错误;由于甲反应是在热水中 反应,温度高,故甲的反应速率大于乙的,随反应 进行,反应物浓度逐渐减小,故甲、乙反应速率逐 渐减小,C 图像正确;MnO2 在 H2O2 分解过程中起 催化作用,故乙的反应速率大于甲的,D 图像错误。
图3
[对点演练]
6.[双选]下列表格中的各种情况,可以用下
面对应选项中的图像曲线(纵坐标表示化学反应速
率)表示的是( )
选项 反应
甲乙
外形、大小
相近的金
A
K Na
属和水反

4 mL 0.01 mol/L 的 KMnO4
0.1 mol/L 0.2 mol/L
溶液,分别和不同浓度的
B
的 H2C2O4 的 H2C2O4
2.规律 使用合适的催化剂,可 加快 化学反应速率。 3.解释 使用合适的催化剂→降低反应所需的 活化能→活化分子百分数 提高→有效碰撞次数 增加→化学反应速率加快。
[名师点拨] (1)有的催化剂能加快化学反应速率,有的催 化剂能减慢化学反应速率,能加快化学反应速率的 催化剂叫做正催化剂;能减慢化学反应速率的催化 剂叫做负催化剂。在实践中,若不特别说明,凡是 催化剂均指正催化剂。 (2)可逆反应中催化剂可同等程度地改变正、逆 反应速率。 (3)催化剂具有选择性和高效性。
I2
。该密闭容器有一个可移动的活塞(如图)。
(1)向下压缩活塞,使容器的压强增大,反 应速率如何变化?
(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?
(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:(1)压缩体积,增大压强,反应物 的浓度增大,反应速率加快。
[答案] A、C
【方法技巧】
解答图像题的方法
1.下列措施肯定使化学反应速率增大的是( )
[解析] 本题中反应速率的大小是 由混合后反应物浓度的大小决定的,由 于最后溶液体积相同,所以混合前 X 的 物质的量越大,混合后其浓度越大,反 应速率越快。
[答案] A
[新知探究]
在一密闭容器中充入 1 mol H2 和 1 mol I2,压强为
p(Pa) , 并 在 一 定 温 度 下 使 其 发 生 反 应 : H2(g) +
[对点演练]
5.[双选]下列关于催化剂的叙述中,正确 的是( )
A.催化剂在化学反应前后化学性质不变 B.催化剂在反应前后质量不变,故催化剂 不参加化学反应 C.反应物中的某些杂质能使催化剂失去活 性,造成催化剂“中毒” D.催化剂可以提高反应物的转化率
[解析] 催化剂参加反应,改变反应历程 (即降低反应活化能),但反应前后其质量和化 学性质不变。某些杂质使催化剂的催化作用减 弱或失去,叫催化剂中毒。催化剂不能改变反 应物的转化率。
2.规律 反应物浓度增大→反应速率 加快 ; 反应物浓度减小→反应速率 减慢 。
[问题讨论] 1.用有效碰撞理论解释为什么增大反应 物的浓度能增大化学反应速率。
提示:增大反应物的浓度,即增大了单 位体积内活化分子的数目,单位时间内有效 碰撞次数增多,反应速率加快。
2.Zn 与盐酸反应,增加 Zn 的质量, 生成氢气的速率能够加快吗?
4.催化剂对反应速率的影响 催化剂能加快反应速率,使发生反应所 需的活化能降低 。 5.其他因素对反应速率的影响 除了以上四种因素,还能改变化学反应速 率的方法有:光辐射、放射线辐照、超声波 、 电弧、强磁场 、高速研磨 等。
[新知探究] 1.化学反应发生的条件
2.有效碰撞理论与活化能
如图所示: 图中 E1 指反应的活化能, E1-E2 是反应热。
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