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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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
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、研磨等。只考慮單一因素對化學(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vvvv注:純固體和純液體的濃度無法改變,只能改變其接觸面積;改變壓強(qiáng)相當(dāng)于改變氣體的濃度,壓強(qiáng)對固體、液體的影響忽略不計;催化劑不特殊聲明,均指正催化劑,對于可逆反應(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反應(yīng)速率影響的實質(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 對反應(yīng)ABAB來說,常溫下按以下情況進(jìn)行反應(yīng):20 mL溶液中含A、B各0.01 mol 50 mL溶液中含A、B各0.05 mol 0.1 molL1的A、B溶液各10 mL 0.5 molL1的A、B溶液各50 mL四者反應(yīng)速率的大小關(guān)系是()A. >>>B. >>>C. >>>D. >>>思路導(dǎo)航:中c(A)c(B)0.5 molL1;中c(A)c(B)1 molL1;中c(A)c(B)0.05 molL1;中c(A)c(B)0.25 molL1;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為>>>。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Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SO2SH2O,下列實驗中最先出現(xiàn)渾濁的是()實驗反應(yīng)溫度/Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/molL1V/mLc/molL1V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210思路導(dǎo)航:本題考查化學(xué)反應(yīng)速率,意在考查學(xué)生分析外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。結(jié)合選項可知混合液的體積都為20 mL,但選項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)量的鐵與過量的鹽酸在不同的實驗條件下進(jìn)行反應(yīng),測得在不同時間(t)內(nèi)產(chǎn)生氣體體積(V)的數(shù)據(jù)如圖所示,根據(jù)圖示分析實驗條件,下列說法中一定不正確的是()組別對應(yīng)曲線c(HCl)/molL1反應(yīng)溫度/鐵的狀態(tài)1a30粉末狀2b30粉末狀3c2.5塊狀4d2.530塊狀A(yù). 第4組實驗的反應(yīng)速率最慢B. 第1組實驗中鹽酸的濃度大于2.5 molL1C. 第2組實驗中鹽酸的濃度等于2.5 molL1D. 第3組實驗的反應(yīng)溫度低于30 思路導(dǎo)航:由圖像可知,1、2、3、4組實驗產(chǎn)生的氫氣一樣多,只是反應(yīng)速率有快慢之分。第4組實驗,反應(yīng)所用時間最長,故反應(yīng)速率最慢,A正確;第1組實驗,反應(yīng)所用時間最短,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 molL1,B正確;第2組實驗,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 molL1,C正確;由3、4組實驗并結(jié)合圖像知第3組實驗中反應(yīng)溫度應(yīng)高于30 ,D錯誤。答案:D例題4某中學(xué)化學(xué)實驗小組查閱資料發(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A和二氧化錳的催化性能進(jìn)行了定量對照實驗。實驗時均以收滿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驗序號KClO3質(zhì)量(g)MnO2質(zhì)量(g)反應(yīng)溫度()待測數(shù)據(jù)18.002.0050028.002.00500表二用A作催化劑實驗序號KClO3質(zhì)量(g)A質(zhì)量(g)反應(yīng)溫度()待測數(shù)據(jù)18.002.0050028.002.00500(1)完成實驗中的待測數(shù)據(jù)應(yīng)該是_。(2)完成此研究后,他們準(zhǔn)備發(fā)表一篇研究報告,請你替他們擬一個報告題目_。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A和二氧化錳的催化性能進(jìn)行比較,必須進(jìn)行定量對照實驗,測定相同條件下收滿500 mL氧氣所需的時間,從而得出兩者的催化性能。答案:(1)收集500 mL O2所需時間(2)催化效果的對比研究(其它合理答案均可)【總結(jié)提升】對于氣體反應(yīng)體系,有以下幾種情況:(1)恒溫時:增加壓強(qiáng)體積縮小濃度增大反應(yīng)速率加快。(2)恒容時:充入氣體反應(yīng)物濃度增大總壓增大速率加快。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: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N2C. 恒容,充入He D. 恒壓,充入He思路導(dǎo)航:A選項,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,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,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,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