高中化學(xué) 專題2 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 第一單元 化學(xué)反應(yīng)速率 4 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素學(xué)案 蘇教版選修4.doc

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影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 【考點(diǎn)精講】 1. 內(nèi)因（決定因素）：反應(yīng)物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。 2. 外因：主要有濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等，其它因素還包括固體表面積、光照、超聲波、放射線、溶劑、電弧、強(qiáng)磁場(chǎng)、研磨等。 只考慮單一因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響（其它因素保持不變），化學(xué)反應(yīng)速率變化的趨勢(shì)如下表所示： 影響因素 反應(yīng)物濃度c↑ 壓強(qiáng)p↑ 溫度T↑ 使用催化劑 化學(xué)反應(yīng)速率 v↑ v↑ v↑ v↑ 注：①純固體和純液體的濃度無(wú)法改變，只能改變其接觸面積； ②改變壓強(qiáng)相當(dāng)于改變氣體的濃度，壓強(qiáng)對(duì)固體、液體的影響忽略不計(jì)； ③催化劑不特殊聲明，均指正催化劑，對(duì)于可逆反應(yīng)，催化劑可以同等地改變正、逆反應(yīng)速率。 3. 微觀解釋 各種外界條件對(duì)反應(yīng)速率影響的實(shí)質(zhì)，都是改變了反應(yīng)物的活化分子的百分?jǐn)?shù)或改變了單位體積內(nèi)的活化分子的總數(shù)，從而改變了有效碰撞次數(shù)而影響了化學(xué)反應(yīng)速率。 如下表所示（只考慮單一因素的影響）： 影響因素 單位體積 分子數(shù)目 活化分子 百分?jǐn)?shù) 單位體積活化 分子數(shù)目 單位體積有效碰撞次數(shù) 化學(xué)反應(yīng) 速率 反應(yīng)物濃度c↑ ↑ － ↑ ↑ ↑ 壓強(qiáng)p↑ ↑ － ↑ ↑ ↑ 溫度T↑ － ↑ ↑ ↑ ↑ 使用催化劑 － ↑ ↑ ↑ ↑ 【典例精析】 例題1 對(duì)反應(yīng)A＋B＝AB來(lái)說(shuō)，常溫下按以下情況進(jìn)行反應(yīng)： ①20 mL溶液中含A、B各0.01 mol ②50 mL溶液中含A、B各0.05 mol ③0.1 molL－1的A、B溶液各10 mL ④0.5 molL－1的A、B溶液各50 mL 四者反應(yīng)速率的大小關(guān)系是（） A. ②>①>④>③ B. ④>③>②>① C. ①>②>④>③ D. ①>②>③>④ 思路導(dǎo)航：①中c（A）＝c（B）＝＝0.5 molL－1； ②中c（A）＝c（B）＝＝1 molL－1； ③中c（A）＝c（B）＝＝0.05 molL－1； ④中c（A）＝c（B）＝＝0.25 molL－1； 在其他條件一定的情況下，濃度越大，反應(yīng)速率越大，所以反應(yīng)速率由大到小的順序?yàn)棰?①>④>③。 答案：A 例題2 硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列實(shí)驗(yàn)中最先出現(xiàn)渾濁的是（） 實(shí)驗(yàn) 反應(yīng) 溫度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O V/mL c/molL－1 V/mL c/molL－1 V/mL A 25 5 0.1 10 0.1 5 B 25 5 0.2 5 0.2 10 C 35 5 0.1 10 0.1 5 D 35 5 0.2 5 0.2 10 思路導(dǎo)航：本題考查化學(xué)反應(yīng)速率，意在考查學(xué)生分析外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。結(jié)合選項(xiàng)可知混合液的體積都為20 mL，但選項(xiàng)D中反應(yīng)溫度最高、反應(yīng)物Na2S2O3的濃度最大，其反應(yīng)速率最大，故最先看到渾濁（有硫單質(zhì)生成）。 答案：D 例題3等質(zhì)量的鐵與過(guò)量的鹽酸在不同的實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行反應(yīng)，測(cè)得在不同時(shí)間（t）內(nèi)產(chǎn)生氣體體積（V）的數(shù)據(jù)如圖所示，根據(jù)圖示分析實(shí)驗(yàn)條件，下列說(shuō)法中一定不正確的是（） 組別 對(duì)應(yīng)曲線 c（HCl）/molL－1 反應(yīng)溫度/℃ 鐵的狀態(tài) 1 a 30 粉末狀 2 b 30 粉末狀 3 c 2.5 塊狀 4 d 2.5 30 塊狀 A. 第4組實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)速率最慢 B. 第1組實(shí)驗(yàn)中鹽酸的濃度大于2.5 molL－1 C. 第2組實(shí)驗(yàn)中鹽酸的濃度等于2.5 molL－1 D. 第3組實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)溫度低于30 ℃ 思路導(dǎo)航：由圖像可知，1、2、3、4組實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的氫氣一樣多，只是反應(yīng)速率有快慢之分。第4組實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)所用時(shí)間最長(zhǎng)，故反應(yīng)速率最慢，A正確；第1組實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)所用時(shí)間最短，故反應(yīng)速率最快，根據(jù)控制變量法原則可知鹽酸濃度應(yīng)大于2.5 molL－1，B正確；第2組實(shí)驗(yàn)，鐵是粉末狀，與3、4組塊狀鐵相區(qū)別，根據(jù)控制變量法原則可知鹽酸的濃度應(yīng)等于2.5 molL－1，C正確；由3、4組實(shí)驗(yàn)并結(jié)合圖像知第3組實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)溫度應(yīng)高于30 ℃，D錯(cuò)誤。 答案：D 例題4某中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組查閱資料發(fā)現(xiàn)金屬氧化物A也能催化氯酸鉀的分解，且A和二氧化錳的最佳催化溫度都是500℃左右，于是對(duì)A和二氧化錳的催化性能進(jìn)行了定量對(duì)照實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)均以收滿500 mL氧氣為準(zhǔn)（其他可能影響的因素均已忽略）。 表一用二氧化錳作催化劑 實(shí)驗(yàn) 序號(hào) KClO3質(zhì)量 （g） MnO2質(zhì)量 （g） 反應(yīng)溫度 （℃） 待測(cè)數(shù)據(jù) 1 8.00 2.00 500 2 8.00 2.00 500 表二用A作催化劑 實(shí)驗(yàn) 序號(hào) KClO3質(zhì)量 （g） A質(zhì)量 （g） 反應(yīng)溫度 （℃） 待測(cè)數(shù)據(jù) 1 8.00 2.00 500 2 8.00 2.00 500 （1）完成實(shí)驗(yàn)中的待測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)該是________________。 （2）完成此研究后，他們準(zhǔn)備發(fā)表一篇研究報(bào)告，請(qǐng)你替他們擬一個(gè)報(bào)告題目 __________________________。 思路導(dǎo)航：催化劑是參與化學(xué)反應(yīng)，但反應(yīng)前后的質(zhì)量與化學(xué)性質(zhì)保持不變的物質(zhì)，并且它可以加快化學(xué)反應(yīng)速率。對(duì)A和二氧化錳的催化性能進(jìn)行比較，必須進(jìn)行定量對(duì)照實(shí)驗(yàn)，測(cè)定相同條件下收滿500 mL氧氣所需的時(shí)間，從而得出兩者的催化性能。 答案：（1）收集500 mL O2所需時(shí)間 （2）催化效果的對(duì)比研究（其它合理答案均可） 【總結(jié)提升】 對(duì)于氣體反應(yīng)體系，有以下幾種情況： （1）恒溫時(shí)： 增加壓強(qiáng)體積縮小濃度增大反應(yīng)速率加快。 （2）恒容時(shí)： ①充入氣體反應(yīng)物濃度增大總壓增大速率加快。 ②充入“惰氣”總壓增大，但各分壓不變，即各物質(zhì)的濃度不變，反應(yīng)速率不變。 （3）恒壓時(shí)： 充入“惰氣”體積增大各反應(yīng)物濃度減少反應(yīng)速率減慢。 例題一定溫度下，反應(yīng)N2（g）＋O2（g）＝2NO（g）在密閉容器中進(jìn)行，下列措施不改變化學(xué)反應(yīng)速率的是（） A. 縮小體積使壓強(qiáng)增大 B. 恒容，充入N2 C. 恒容，充入He D. 恒壓，充入He 思路導(dǎo)航：A選項(xiàng)，氣體的物質(zhì)的量不變，僅縮小體積，氣體的濃度必然增大，反應(yīng)速率必然加快；B選項(xiàng)，容積不變，充入N2，使反應(yīng)物N2的濃度增大，濃度越大，反應(yīng)速率越快；C選項(xiàng)，容積不變，充入He，雖然反應(yīng)容器內(nèi)壓強(qiáng)增大，但反應(yīng)物N2、O2、NO的濃度并沒有變化，因此不影響反應(yīng)速率；D選項(xiàng)，壓強(qiáng)不變，充入He，反應(yīng)容器的體積必然增大，壓強(qiáng)雖然沒變，但N2、O2、NO的濃度減小，反應(yīng)速率減慢。 答案：C