2.2 影響化學反應速率的因素 學案（人教版選修4）
[學習目標] 1.理解外界條(濃度、溫度、壓強、催化劑)對化學反應速率的影響，認識其一般規(guī)律。2.知道活化能的含義及其對化學反應速率的影響。3.學會比較反應的快慢以及如何通過改變外界條改變化學反應速率。
[重點•難點] 重點：濃度、壓強、溫度、催化劑對化學反應速率的影響。難點：外界條影響化學反應速率的原因。
1．化學反應速率與分子間的______________________有關(guān)，所有能夠改變________、_______________以及________________的方法，都可以用改變、控制反應速率。
2．濃度對化學反應速率的影響
(1)影響
其他條不變時，增大反應物濃度，反應速率______；減小反應物濃度，反應速率________。
(2)原因
其他條不變時，增大反應物濃度?→單位體積內(nèi)____________________增多?→___幾率增加?→化學反應速率________。反之，減小反應物濃度，化學反應速率________。
(3)改變固體或純液體的用量對化學反應速率有何影響？改變?nèi)芤旱挠昧繉瘜W反應速率有何影響？
3．壓強對反應速率的影響
(1)影響
對于氣體反應，在相同溫度下，增大壓強(減小容器容積)，反應速率________；減小壓強(增大容器容積)，反應速率________。
(2)原因
對于氣體反應，在相同溫度下，增大壓強?→________________________增大?→反應速率________；反之減小壓強，反應速率________。
4．溫度對反應速率的影響
(1)影響
其他條相同時，升高溫度，反應速率________；降低溫度，反應速率________。
(2)原因
其他條相同時，升高溫度?→__________________________和較高能量的分子間的
________________提高?→____________________________提高?→化學反應速率
________。
5．催化劑對反應速率的影響
(1)影響
使用催化劑可________反應速率。
(2)原因
催化劑?→改變反應的______，降低反應所需_______?→提高_____?→___________幾率提高?→反應速率增大。
6．在氣體反應中，能使反應物中活化分子數(shù)和活化分子百分數(shù)同時增大的方法是( )
①增大反應物的濃度 ②升高溫度�、墼龃髩簭姟、芤苿由晌铩、菁尤氪呋瘎�
A．①③⑤ B．②⑤
C．②③⑤ D．①③④
一、外界條對反應速率的影響
1．外界條對反應速率產(chǎn)生影響的本質(zhì)
增大反應物濃度 升高反應溫度
↓ ↓
單位體積內(nèi) →單位時間、單位體積內(nèi) ←單位體積內(nèi)
↑ ↓ ↑
體積縮小 增大化學反應速率 使用催化劑
↑
增大氣體壓強
2．壓強對化學反應速率影響的分析
改變壓強，對化學反應速率影響的根本原因是引起濃度改變。所以在討論壓強對反應速率的影響時，應區(qū)分引起壓強改變的原因。
(1)對于沒有氣體參與的化學反應，由于改變壓強時，反應物濃度變化很小，可忽略不計，因此對化學反應速率無影響。
(2)對于有氣體參與的化學反應，有以下幾種情況：
①恒溫時，壓縮體積??→引起壓強________??→引起濃度________??→引起反應速率________。
②恒溫時，對于恒容密閉容器：
a．充入氣體反應物??→引起氣體反應物濃度________(壓強也________)??→引起反應速率________。
b．充入不參與反應的氣體??→引起總壓強________?→各物質(zhì)濃度____________?→反應速率________。
③恒溫恒壓時
充入不參與反應的氣體??→引起體積________??→引起氣體反應物濃度________??→引起反應速率減小。
典例1 在下列事實中，分析影響化學反應速率的因素：
(1)在集氣瓶外點燃鎂條時，瓶中H2和Cl2的混合氣體發(fā)生爆炸：
________________________________________________________________________。
(2)硫酸工業(yè)中，黃鐵礦燃燒時要粉碎成顆粒：
________________________________________________________________________。
(3)I晶體和HgCl2晶體混合無明顯現(xiàn)象，若一起投入水中，則很快生成紅色的HgI2：
________________________________________________________________________。
(4)熔化的ClO3放出氣泡很慢，撒入少量nO2很快產(chǎn)生氣體：
________________________________________________________________________。
(5)同樣大小的石灰石分別在0.1 mol•L－1的鹽酸和1 mol•L－1的鹽酸中反應速率不同：
________________________________________________________________________。
(6)夏天的食品易霉變，而冬天不易發(fā)生該現(xiàn)象：
________________________________________________________________________。
聽記錄：
變式訓練1 在C(s)＋CO2(g)===2CO(g)的反應中�，F(xiàn)采取下列措施：
①縮小體積，增大壓強 ②增加碳的量�、弁ㄈ隒O2�、芎闳菹鲁淙隢2 ⑤恒壓下充入N2
能夠使反應速率增大的措施是( )
A．①④ B．②③⑤
C．①③ D．①②④
變式訓練2 下列說法正確的是( )
A．增大反應物濃度，可增大單位體積內(nèi)活化分子的百分數(shù)，從而使有效碰撞次數(shù)增多
B．有氣體參加的化學反應，若增大壓強(即縮小反應容器的體積)，可增加活化分子的百分數(shù)，從而使反應速率增大
C．升高溫度能使化學反應速率增大的主要原因是增加了反應物分子中活化分子的百分數(shù)
D．催化劑能增大單位體積內(nèi)分子的總數(shù)，從而成千上萬倍地增大反應速率
二、化學反應速率圖象分析示例
1．以化學反應CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O為例
(1)其他條一定，反應速率隨著c(HCl)的增大而增大，如圖A。
(2)其他條一定，反應速率隨著溫度的升高而增大，如圖B。
(3)其他條一定時，隨著反應時間的延長，c(HCl)逐漸減小，化學反應速率逐漸減小，如圖C。
2．以化學反應2H2S(g)＋SO2(g)===3S(s)＋2H2O(g)為例
(1)其他條一定，增大氣態(tài)反應物的壓強(縮小氣體容器的容積)，反應速率隨著壓強的增大而增大，如圖A。
(2)其他條一定，減小氣態(tài)反應物的壓強(擴大氣體容器的容積)，反應速率隨著壓強的減小而減小，如圖B。
(3)溫度、反應容器的容積都一定，隨著時間的延長，SO2、H2S物質(zhì)的量逐漸減少，氣體的壓強逐漸減小，反應速率逐漸減小，如圖C。
(4)分別在較低溫度T1和較高溫度T2下反應，使氣態(tài)反應物的壓強都逐漸增大(縮小容器的容積)，反應速率隨著壓強的增大而增大及隨著溫度的升高而增大，如圖D。
典例2 等質(zhì)量的鐵與過量的鹽酸在不同的實驗條下進行反應，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)繪制得下圖，則曲線a、b、c、d所對應的實驗組別可能是( )
組別c(HCl)/mol•L－1溫度(℃)狀態(tài)
12.025塊狀
22.530塊狀
32.550塊狀
42.530粉末狀
①4－3－2－1�、�1－2－3－4�、�3－4－2－1
④1－2－4－3
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
聽記錄：
變式訓練3 下列表格中的各種情況，可以用下面對應選項中的圖象曲線表示的是( )
選項反應縱坐標甲乙
A外形、大小相近的金屬和水反應反應
速率Na
B4 mL 0.01 mol•L－1的nO4溶液，分別和不同濃度的H2C2O4(草酸)溶液各2 mL反應0.1 mol•L－1
的
H2C2O4
溶液0.2 mol•L－1
的
H2C2O4
溶液
C5 mL 0.1 mol•L－1 Na2S2O3溶液和5 mL 0.1 mol•L－1 H2SO4溶液反應熱水冷 水
D5 mL 4%的過氧化氫溶液分解放出O2無nO2
粉末加nO2
粉末
參考答案
前準備區(qū)
1．有效碰撞頻率 內(nèi)能 運動速率 碰撞幾率
2．(1)增大 減小 (2)活化分子數(shù) 有效碰撞 增大 減小
(3)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反應速率無影響。但固體物質(zhì)的表面積的大小會影響化學反應速率，一般地，固體的顆粒越細，表面積就越大，反應速率就越快。改變?nèi)芤旱挠昧繒r，由于濃度不變，因此對化學反應速率無影響。
3．(1)加快 減慢 (2)反應物的濃度 加快 減慢
4．(1)加快 減慢 (2)活化分子百分數(shù) 碰撞頻率 有效碰撞幾率 增大
5．(1)加快 (2)路徑 活化能 活化分子百分數(shù) 有效碰撞
6．B [升溫，有些分子吸收能量變?yōu)榛罨肿�，故活化分子�?shù)增大，同時活化分子百分數(shù)也增大；使用催化劑，改變了反應歷程，可以降低反應的活化能，許多分子變?yōu)榛罨肿�，同時活化分子百分數(shù)也增大。]
堂活動區(qū)
一、
1．活化分子數(shù)增多 有效碰撞次數(shù)增多 活化分子百分數(shù)增多
2．(2)①增大 增大 加快 ②a.增大 增大 加快 b．增大 未改變 不變�、墼龃蟆p小
典例1 (1)光照 (2)接觸面積 (3)接觸面積 (4)催化劑 (5)濃度 (6)溫度
變式訓練1 C [①中增大壓強即縮小體積可以增大反應物濃度，從而使反應速率增大；②中碳是固體，增加固體的量對反應速率無影響；③中通入CO2使其濃度增大，反應速率增大；④中總壓強增大，但參加反應的氣體濃度不變，反應速率不變；⑤中總壓強不變，但參加反應的氣體的濃度變小，反應速率減小。]
變式訓練2 C [濃度和壓強的變化是改變單位體積內(nèi)分子總數(shù)，活化分子的百分數(shù)不變，是單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目發(fā)生變化；溫度、催化劑是改變活化分子的百分數(shù)，單位體積內(nèi)分子總數(shù)不變。故應選C。]
典例2 A [由圖知，反應速率：a>b>c>d；由外界條對反應速率的影響知，溫度高、濃度大、固體表面積大，反應速率就快，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組的反應速率的快慢，但均比2組快，故①③項均正確，②④項均錯誤。]
變式訓練3 A
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