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、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 v↑ v↑ v↑ v↑ 注:①純固體和純液體的濃度無法改變,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(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 對反應(yīng)A+B=AB來說,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)量的鐵與過量的鹽酸在不同的實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行反應(yīng),測得在不同時(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,下列說法中一定不正確的是() 組別 對應(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,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A和二氧化錳的催化性能進(jìn)行了定量對照實(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 KClO3質(zhì)量 (g) MnO2質(zhì)量 (g) 反應(yīng)溫度 (℃) 待測數(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 KClO3質(zhì)量 (g) A質(zhì)量 (g) 反應(yīng)溫度 (℃) 待測數(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(shí)驗(yàn),測定相同條件下收滿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(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- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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