第二節(jié)影響化學反應速率的因素2020年下學期長沙市第十一中學高一化學2020年下學期長沙市第十一中學高一化學學習目標1理解外界條件，濃度，溫度，壓強，催化劑等對化學反應速率的影響2初步運用又要碰撞理論和活化分子等知識，解釋外界條件對化學反應速率的影響，3初步學會設計對照實驗比較條件的改變對化學反應速率快慢的影響一、有效碰撞理論1化學反應：斷裂生成重新組合有效碰撞2020年下學期長沙市第十一中學高一化學2有效碰撞：有效碰撞2020年下學期長沙市第十一中學高一化學【注意】發(fā)生有效碰撞的分子一定是活化分子，但是活化分子發(fā)生的碰撞不一定都是有效碰撞，只有具有合適取向的碰撞才能發(fā)生有效碰撞。二、影響化學反應速率的因素反應物的本性2020年下學期長沙市第十一中學高一化學1濃度：增大減小增多增加加快2020年下學期長沙市第十一中學高一化學2壓強：增大減小減小增大加快2020年下學期長沙市第十一中學高一化學3溫度：增大減小增加增多增大2020年下學期長沙市第十一中學高一化學4催化劑：加快活化能增大2020年下學期長沙市第十一中學高一化學5其他因素對化學反應速率的影響：如光輻照、放射線輻照、超聲波、電弧、強磁場、高速研磨、增大反應物_________等，均會對化學反應速率產(chǎn)生影響。接觸面積2020年下學期長沙市第十一中學高一化學【聯(lián)想】催化劑能成千上萬倍地增大反應速率，可逆反應的正、逆反應速率同時等倍增大，它能縮短反應的時間，但不會改變可逆反應進行的程度，也不會改變化學反應的反應熱。1下列說法正確的是A增大壓強，活化分子百分數(shù)增加，化學反應速率一定增大B升高溫度，單位體積內(nèi)分子總數(shù)不變，但活化分子數(shù)增加C分子間所有的碰撞均為有效碰撞D加入反應物，使活化分子百分數(shù)增加，化學反應速率增大2020年下學期長沙市第十一中學高一化學2決定化學反應速率的根本因素是A溫度和壓強 B反應物的濃度C參加反應的各物質(zhì)的性質(zhì) D催化劑的加入3要增大鋅與鹽酸反應的速率，所采取的下列措施無效的是A增大鹽酸的濃度 B提高反應的溫度C用鋅粉代替鋅片 D用純鋅代替粗鋅1【解析】選B。增大壓強和加入反應物，只能增大單位體積內(nèi)活化分子數(shù)，活化分子百分數(shù)不變，A、D項錯誤；有效碰撞是能夠發(fā)生化學反應的碰撞，C項錯誤。2020年下學期長沙市第十一中學高一化學2【解析】選C。決定化學反應速率的根本因素是參加反應的各物質(zhì)的性質(zhì)，其余選項都是外界條件。3【解析】選D。A、增大鹽酸的濃度，反應速率加快，不選A；B、提高反應的溫度，可以提高反應速率，不選B；C、鋅粉代替鋅片，反應速率加快，不選C；D、粗鋅中含有雜質(zhì)可以形成原電池，反應速率快，所以用純鋅代替粗鋅，反應速率減慢。4下列四個試管中，過氧化氫分解產(chǎn)生氧氣的反應速率最快的是試管溫度過氧化氫溶液濃度催化劑A常溫3%B常溫6%C水浴加熱3%D水浴加熱6%MnO22020年下學期長沙市第十一中學高一化學4【解析】選D。一般情況下，溫度越高，反應物的濃度越大，反應速率就越快。使用催化劑可以加快反應速率，選項D是正確的。2020年下學期長沙市第十一中學高一化學5下列說法中正確的是A催化劑能使不起反應的物質(zhì)發(fā)生反應B催化劑在化學反應前后，化學性質(zhì)不變，質(zhì)量改變C催化劑能改變化學反應速率D電解水時，往水中加少量NaOH，可使電解速率明顯加快，所以NaOH是這個反應的催化劑2020年下學期長沙市第十一中學高一化學6中國已經(jīng)成為全球最大轎車生產(chǎn)國，汽車尾氣正成為城市的主要空氣污染源。NO和CO都是汽車尾氣中的有害物質(zhì)，它們能緩慢反應生成N2和CO2，為控制汽車污染有人提出以下建議，你認為合理的是A增大壓強B使用催化劑 C降低壓強D提高反應溫度5【解析】選C。催化劑能改變反應速率，但不能使不起反應的物質(zhì)發(fā)生反應，故A項錯；C項對；催化劑在反應前后質(zhì)量和化學性質(zhì)都不變，故B項錯；D項中加入NaOH增加了水的導電能力，NaOH不是催化劑，故D項錯。2020年下學期長沙市第十一中學高一化學6【解析】選B。雖然增大壓強，使用催化劑，升高溫度都能加快反應速率，但考慮到實際情況，B項最合理。一、化學反應速率的影響因素思考探究：對于反應As2BgCgDgΔH>0，分析：1增加A的用量，化學反應速率如何變化？2升高溫度時，正反應速率增大，逆反應速率呢？3若在體積固定的密閉容器中，充入氦氣，化學反應速率如何變化？2020年下學期長沙市第十一中學高一化學【總結(jié)歸納】1濃度：1固態(tài)或純液體的濃度是恒定常數(shù)，則有：①增加其用量時，化學反應速率不變；②增大其表面積或?qū)⒐虘B(tài)溶于溶劑中，化學反應速率增大。2氣體或溶液：增大反應物濃度，反應速率增大。2020年下學期長沙市第十一中學高一化學2020年下學期長沙市第十一中學高一化學2溫度：1升高溫度，吸熱反應、放熱反應的化學反應速率都增大，但吸熱反應增大的多；2降低溫度，吸熱反應、放熱反應的化學反應速率都減小，但吸熱反應減小的多。3催化劑：催化劑同等程度的改變正、逆反應的化學反應速率。4壓強：改變壓強，對化學反應速率的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，改變壓強，對化學反應速率無影響。2020年下學期長沙市第十一中學高一化學2對于有氣體參與的化學反應，有以下幾種情況：①恒溫恒容時：a充入氣體反應物總壓強增大濃度增大反應速率加快。b充入“無關氣體如He、Ne、Ar、N2等不參與本反應也不干擾本反應的氣體，下同”總壓強增大，但各分壓不變，即各反應物濃度不變，則反應速率不變。②恒溫恒壓時：充入“無關氣體”體積增大各反應物濃度減小反應速率減慢。2020年下學期長沙市第十一中學高一化學【易錯提醒】1增大反應物濃度，即增大了單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目，但活化分子的百分率沒有增大。2對于固體或液體，壓強的變化，基本不影響其濃度，也不影響其反應速率。3對于固體來說，若表面積不變，只改變用量不影響反應速率，若改變固體狀態(tài)，改變了表面積，會影響反應速率。2020年下學期長沙市第十一中學高一化學1下列有關化學反應速率的說法中，正確的是A100mL2mol·L-1的鹽酸與鋅反應時，加入適量的氯化鈉溶液，生成氫氣的速率不變B用鐵片和稀硫酸反應制取氫氣，改用鐵片和濃硫酸可以加快產(chǎn)生氫氣的速率C進行草酸與高錳酸鉀的反應實驗時，加入少量草酸晶體可加快溶液褪色速率D在密閉容器中發(fā)生反應：CsH2OgCOgH2g，增加C的量可增大該反應的速率2020年下學期長沙市第十一中學高一化學1【解題指南】解答本題應注意以下兩點：1反應物的性質(zhì)是決定化學反應速率的主要原因。2單純增加固體的量不能加快化學反應速率。2020年下學期長沙市第十一中學高一化學【解析】選C。加入NaCl溶液后稀釋了鹽酸，使cH減小，反應速率減小，A項錯誤；改用濃硫酸后，因發(fā)生鈍化不產(chǎn)生氫氣，B項錯誤；增加草酸的濃度，使高錳酸鉀溶液褪色速率加快，C項正確；C為固體，增加C的量對各物質(zhì)濃度改變均無影響，因此反應速率不會改變，D項錯誤?！狙由焯骄俊?若C項中草酸與高錳酸鉀的反應較慢，還有哪些方法可以加快MnO4溶液的褪色速率？提示：升高溶液的溫度。2B項中鐵片改為鋅粒，反應速率是否相同？提示：不相同。鋅粒與稀硫酸、鋅粒與濃硫酸的反應實質(zhì)不同。2B3C，下列說法中正確的是A某溫度時，化學反應速率無論用A、B、C中任何物質(zhì)表示，其數(shù)值都相同B其他條件不變時，降低溫度，化學反應速率減小C其他條件不變時，增大壓強，化學反應速率一定加快的物質(zhì)的量，化學反應速率一定會發(fā)生明顯的變化2020年下學期長沙市第十一中學高一化學3一定量的鋅粉和6mol·L-1的過量鹽酸反應，當向其中加入少量的下列物質(zhì)時，既能夠加快反應速率，又不影響產(chǎn)生H2總量的是①CuO②銅粉③鐵粉④濃鹽酸A①② B②④ C③④ D①②④2【解析】選B。A項，對于該反應，用不同的反應物或生成物表示的反應速率，其數(shù)值不相同，A錯；C項，如果反應物、生成物都不是氣體，則增大壓強對化學反應速率無影響，C錯；D項，若A是固體或純液體，增大或減小A的物質(zhì)的量，對化學反應速率沒有明顯影響，D錯。2020年下學期長沙市第十一中學高一化學3【解析】選B。銅粉與n形成原電池，加快反應速率。濃鹽酸增大H的濃度，反應速率加快，CuO與HCl反應生成Cu2，Cu2與n反應，H2的量減少。鐵粉與鹽酸反應，產(chǎn)生H2，使H2的量增加。4一定條件下，可逆反應CsCO2g2COgΔH>0，達到平衡狀態(tài)，現(xiàn)進行如下操作：①升高反應體系的溫度；②增加反應物C的用量；③縮小反應體系的體積；④減少體系中CO的量。上述措施中一定能使反應的正反應速率顯著增大的是A①②③④ B①③C①②③ D①③④2020年下學期長沙市第十一中學高一化學4【解析】選B。①升高反應體系的溫度正反應速率增大；②碳是固體，增加反應物C的用量，反應速率不變；③縮小反應體系的體積，壓強增大，反應速率增大；④減少體系中CO的量，正反應速率瞬間不變，然后逐漸減小。2020年下學期長沙市第十一中學高一化學二、有關化學反應速率的圖象分析在反應速率v-時間t圖象中，在保持平衡的某時刻t1改變某一條件前后，v正、v逆的變化有兩種：1改變物質(zhì)的濃度：1增大反應物濃度如下左圖，增大生成物濃度如下右圖：2020年下學期長沙市第十一中學高一化學2減小反應物濃度如下左圖，減小生成物濃度如下右圖：2020年下學期長沙市第十一中學高一化學2改變壓強和溫度：以反應2gYggΔH<0為例1增大壓強如下左圖，減小壓強如下右圖：2020年下學期長沙市第十一中學高一化學2升高溫度如下左圖，降低溫度如下右圖：2020年下學期長沙市第十一中學高一化學3加入催化劑：2020年下學期長沙市第十一中學高一化學【易錯提醒】1分清曲線是連續(xù)的，還是跳躍的。若是連續(xù)的，可能是濃度的變化引起的；若是跳躍的，可能是壓強、溫度或催化劑的改變引起的。2分清“漸變”和“突變”。3增大反應物濃度的瞬間，v正突變，v逆漸變；升高溫度和使用催化劑，v正、v逆均突變。2020年下學期長沙市第十一中學高一化學【拓展深化】化學反應速率圖象的類型1化學反應CaCO32HCl====CaCl2CO2↑H2O。①其他條件一定，反應速率隨著cHCl的增大而增大，如圖中Ⅰ所示。2020年下學期長沙市第十一中學高一化學②其他條件一定，反應速率隨著溫度的升高而增大，如圖中Ⅱ所示。③隨著反應時間的延長，cHCl逐漸減小，化學反應速率逐漸減小，如圖中Ⅲ所示。2化學反應2H2SgSO2g====3Ss2H2Ol。①其他條件一定時，增大氣態(tài)反應物的壓強縮小容器的容積，反應速率隨著壓強的增大而增大，如圖1所示。②其他條件一定時，減小氣態(tài)反應物的壓強擴大容器的容積，反應速率隨著壓強的減小而減小，如圖2所示。2020年下學期長沙市第十一中學高一化學③溫度、容器的容積都一定時，隨著時間的增加，SO2、H2S的物質(zhì)的量逐漸減小，氣體的壓強逐漸減小，反應速率逐漸減小，如圖3所示。④分別在較低溫度T1和較高溫度T2下反應，且反應體系的壓強逐漸增大縮小容器的容積，則反應速率隨著壓強的增大而增大且隨著溫度的升高而增大，如圖4所示。2020年下學期長沙市第十一中學高一化學gYgs3WgΔH<0。達到平衡后，t1時刻改變某一條件所得v-t圖象如圖，則改變的條件為A增大壓強B升高溫度C加催化劑D增大生成物濃度2020年下學期長沙市第十一中學高一化學1【解題指南】解答本題需注意以下3點：1圖象中t1時刻正、逆反應速率都增大。2增大壓強和升高溫度能使正、逆反應速率同時增大。3增大壓強對系數(shù)大的反應影響大，溫度對吸熱反應影響大。2020年下學期長沙市第十一中學高一化學【解析】選B。圖象特點：t1時刻正、逆反應速率都增大，但逆反應速率增大得多，因為該反應正反應是放熱反應，故升高溫度時，正、逆反應速率都增大，但逆反應速率增大得多，B正確；該反應是氣體體積不變的反應，故增大壓強時，正、逆反應速率都增大，且增大的程度相同，A錯誤；加入催化劑，正、逆反應速率都增大，且增大的程度相同，C錯誤；增大生成物濃度，逆反應速率瞬間增大，但正反應速率在這一瞬間不變，故D錯誤。【延伸探究】1如果增大壓強，則v-t圖象為________________。提示：增大壓強，正逆反應速率增大的程度相同，其圖象為2增大生成物的濃度，v-t圖象是否發(fā)生改變？提示：增大生成物的濃度，逆反應速率瞬間增大，而正反應速率瞬間不變，其圖象為塊狀碳酸鈣與足量鹽酸反應，固體反應物損失的質(zhì)量隨時間的變化曲線如圖中的實線所示。在相同的條件下，bga>b粉末狀碳酸鈣與同濃度鹽酸反應，則相應的曲線圖中虛線所示正確的是2020年下學期長沙市第十一中學高一化學2【解析】選C。固體物質(zhì)反應速率與接觸面積有關，粉末狀碳酸鈣與鹽酸反應比塊狀碳酸鈣與鹽酸接觸面積大，反應速率大，且a>b，故選C。2020年下學期長沙市第十一中學高一化學3將001mol相同顆粒大小的鎂粉、鐵粉分別加入到盛有50mL1mol·L-1硫酸的兩燒杯甲和乙中，下圖能正確反映實驗結(jié)果的是2020年下學期長沙市第十一中學高一化學3【解析】選A。n金屬=001mol，n硫酸=005mol，且鎂、鐵與硫酸反應時均生成2價硫酸鹽，所以硫酸均過量，則生成的氫氣的物質(zhì)的量相同，又因為鎂比鐵活潑，故鎂與硫酸反應時更快，A正確。2020年下學期長沙市第十一中學高一化學4在相同條件下，做H2O2分解對比實驗時，其中1加入MnO2催化，2不加MnO2催化。下圖是反應放出O2的體積隨時間的變化關系示意圖，其中正確的是2020年下學期長沙市第十一中學高一化學4【解析】選A。由圖象知，橫坐標為時間，縱坐標為VO2，只要H2O2的量相同，兩種情況下最終產(chǎn)生O2的體積相同，1中加入MnO2作催化劑，加快了H2O2的分解速率，在相同時間內(nèi)產(chǎn)生O2的體積比2大，反應結(jié)束時所用時間短，故選A。2020年下學期長沙市第十一中學高一化學【備選要點】“控制變量法”在討論外界因素對反應速率影響中的應用1控制變量法：物質(zhì)變化往往受到多個因素的影響，在研究化學反應與外界因素之間的關系時，對影響物質(zhì)變化規(guī)律的因素或條件加以人為控制，使其他幾個因素不變，集中研究其中一個因素的變化所產(chǎn)生的影響，以利于在研究過程中，迅速尋找到物質(zhì)變化的規(guī)律。常涉及的題型有：1外因濃度、溫度、壓強等對化學反應速率、化學平衡的影響；2物質(zhì)性質(zhì)的遞變規(guī)律。2020年下學期長沙市第十一中學高一化學2變量探究實驗題的解題策略：解答變量探究類試題關鍵是在其他條件相同的前提下，只改變一個條件對研究對象的影響規(guī)律。注意：選擇數(shù)據(jù)要有效，且變量統(tǒng)一，否則無法作出正確判斷。2020年下學期長沙市第十一中學高一化學3思路總結(jié)：2020年下學期長沙市第十一中學高一化學4探究實例：探究溫度、催化劑對反應：2H2O2====2H2OO2↑的影響，因此可以確定催化劑是否加入MnO2和溫度加熱、常溫作為可變量，其他影響此反應速率的因素則控制為不變量。2020年下學期長沙市第十一中學高一化學探究對象的反應2H2O2====2H2O+O2↑控制的可變量催化劑溫度控制的不變量濃度、溫度等濃度、催化劑等實驗實施方案取相同量的5%的H2O2于兩支規(guī)格一樣的試管中，向其中一支試管中加入少量MnO2，另一支不加，在常溫下觀察現(xiàn)象取相同量的5%的H2O2于兩支規(guī)格一樣的試管中，給其中一支試管加熱，另一支試管不加熱，觀察現(xiàn)象1等質(zhì)量的鐵與過量的鹽酸在不同的實驗條件下進行反應，測定在不同時間t產(chǎn)生氫氣體積V的數(shù)據(jù)，繪制得到下圖，則曲線a、b、c、d所對應的實驗組別