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化学反应速率及影响因素第2页 学案学案26 化学反应速率及影响因素化学反应速率及影响因素第3页 轻松学教材轻松学教材第4页 一一 化学反应速率及相关计算化学反应速率及相关计算1.化学反应速率化学反应速率:在容积不变的反应器中在容积不变的反应器中,常用单位时间里反常用单位时间里反应物浓度的应物浓度的减少减少或生成物浓度的或生成物浓度的增加增加来表示来表示 它的常用单位它的常用单位是是mol/(Ls)2.同一反应里用不同物质的浓度变化来表示反应速率时同一反应里用不同物质的浓度变化来表示反应速率时,其数其数值值可以是不同的可以是不同的,故应标明是用哪种物质表示的化学反应速率故应标明是用哪种物质表示的化学反应速率,但这些数值表示的意义是但这些数值表示的意义是相同的相同的,均表示该化学反应的快慢均表示该化学反应的快慢 第5页 3.同一反应里同一反应里,各物质表示的反应速率之比等于各物质表示的反应速率之比等于化学方程式中化学方程式中对应物质的化学计量数之比对应物质的化学计量数之比,也等于同一时间内也等于同一时间内有关物质浓度有关物质浓度变化之比变化之比 4.化学反应速率在不同的时间间隔内化学反应速率在不同的时间间隔内不不相等相等 第6页 二二 影响化学反应速率的外界条件影响化学反应速率的外界条件1.碰撞理论碰撞理论反应物分子间必须相互碰撞才有可能发生反应反应物分子间必须相互碰撞才有可能发生反应但不是每次碰但不是每次碰撞都能发生反应撞都能发生反应,能发生反应的碰撞称为有效碰撞能发生反应的碰撞称为有效碰撞,有效碰撞有效碰撞必须满足两个条件必须满足两个条件:一是发生碰撞的分子具有一是发生碰撞的分子具有较高的能量较高的能量;二二是分子在一定的是分子在一定的方向上方向上发生碰撞发生碰撞 在化学反应中在化学反应中,能量较高能量较高,有有可能发生有效碰撞的分子称为可能发生有效碰撞的分子称为活化分子活化分子 第7页 特别提醒特别提醒:a.活化分子的碰撞不一定都是有效碰撞活化分子的碰撞不一定都是有效碰撞 b.活化分子数越多活化分子数越多,有效碰撞次数就越多有效碰撞次数就越多,反应速率就越快反应速率就越快,单单位体积内活化分子数与单位体积内反应物分子总数成正比位体积内活化分子数与单位体积内反应物分子总数成正比 c.活化能是指活化分子的平均能量与普通反应物分子的平均活化能是指活化分子的平均能量与普通反应物分子的平均能量的差值能量的差值 第8页 2.影响化学反应速率的外界条件影响化学反应速率的外界条件(1)浓度浓度:对有气体参加的反应或在对有气体参加的反应或在溶液溶液中进行的中进行的反应反应产生影产生影响响,在其他条件不变时在其他条件不变时,增大反应物的浓度增大反应物的浓度,化学反应速率化学反应速率增大增大,与反应物的总量与反应物的总量无关无关(2)压强压强:对有对有气体气体参加的化学反应而言参加的化学反应而言,在温度一定时在温度一定时,对一定对一定量气体增大压强就会使量气体增大压强就会使气体体积气体体积缩小缩小,使气体使气体浓度浓度增大增大,化学化学反应速率反应速率增大增大 若减小压强若减小压强,气体体积扩大气体体积扩大,气体反应物浓度就气体反应物浓度就减小减小,化学反应速率也减小化学反应速率也减小 第9页(3)温度温度:温度升高温度升高,化学反应速率化学反应速率增大增大,一般地说一般地说,温度每升高温度每升高10,反应速率增大到原来的反应速率增大到原来的24倍倍 升高温度升高温度,无论是吸热反无论是吸热反应还是放热反应应还是放热反应,反应速率反应速率都增大都增大(4)催化剂催化剂:催化剂催化剂改变改变(增大或减弱增大或减弱)化学反应速率化学反应速率,但不能使但不能使本来不会发生的反应变为可能本来不会发生的反应变为可能 催化剂催化剂参与参与反应过程反应过程,只是反只是反应前后质量与组成应前后质量与组成不变不变(5)其他其他:光光 超声波超声波 激光激光 放射线放射线 电磁波电磁波 反应物颗粒大小反应物颗粒大小 扩散速率扩散速率 溶剂等因素也都能对某些化学反应的反应速率产溶剂等因素也都能对某些化学反应的反应速率产生影响生影响;形成原电池也是增大反应速率的一种途径形成原电池也是增大反应速率的一种途径 第10页 体验热身体验热身第11页 1.(2009锦州模拟锦州模拟)下列说法正确的是下列说法正确的是()A.升高温度能使化学反应速率增大升高温度能使化学反应速率增大,主要原因是增加了反应物主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数分子中活化分子的百分数B.有气体参加的化学反应有气体参加的化学反应,若增大压强若增大压强(即缩小反应容器的体即缩小反应容器的体积积),可增加活化分子的百分数可增加活化分子的百分数,从而使反应速率增大从而使反应速率增大C.增大反应物浓度增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子的百分数可增大单位体积内活化分子的百分数,从从而使有效碰撞次数增大而使有效碰撞次数增大D.催化剂不影响反应活化能但能增大单位体积内活化分子百催化剂不影响反应活化能但能增大单位体积内活化分子百分数分数,从而增大反应速率从而增大反应速率第12页 答案答案:A解解析析:升升高高温温度度可可增增大大反反应应物物分分子子能能量量,使使活活化化分分子子百百分分数数增增多多,A项项正正确确;增增大大压压强强或或增增大大反反应应物物浓浓度度,能能使使单单位位体体积积内内活活化化分分子子数数增增多多,但但活活化化分分子子的的百百分分数数不不变变,B C不不正正确确;催催化化剂剂可可降降低低反反应应所所需需的的能能量量,从从而而使使活活化化分分子子百百分分数数增增多多,D项错项错 第13页 2.取取100 mL浓浓度度为为2 mol/L的的盐盐酸酸跟跟过过量量的的锌锌片片反反应应,为为加加快快反反应应速速率率,又又不不影影响响生生成成的的氢氢气气的的总总量量,可可采采用用的的方方法法是是()A.加入适量的加入适量的6 mol/L的盐酸的盐酸B.用酒精灯适当加热用酒精灯适当加热C.加入适量蒸馏水加入适量蒸馏水D.加入适量的氯化钠溶液加入适量的氯化钠溶液答案答案:B解解析析:盐盐酸酸与与过过量量Zn反反应应,能能加加快快反反应应速速率率,且且H2量量又又不不变变,故故只能升温只能升温,故故B正确正确 第14页 3.一一定定温温度度下下,向向容容积积为为2 L的的密密闭闭容容器器通通入入两两种种气气体体发发生生化化学学反反应应,反反应应中中各各物物质质的的物物质质的的量量变变化化如如图图所所示示,对对该该反反应应的推断合理的是的推断合理的是()A.该反应的化学方程式为该反应的化学方程式为B.反应进行到反应进行到1 s时时,v(A)=v(D)C.反应进行到反应进行到6 s时时,B的平均反应速率为的平均反应速率为0.05 mol/(Ls)D.反应进行到反应进行到6 s时时,各物质的反应速率相等各物质的反应速率相等第15页 答案答案:C解解析析:A中中各各物物质质的的物物质质的的量量变变化化之之比比等等于于化化学学方方程程式式中中化化学学计计量量数数之之比比,n(A)n(B)n(C)n(D)=(1.2-0)mol(1.0-0.4)mol(1.0-0.2)mol(0.4-0)mol=6 3 4 2,所所以以化化学学方方程程式式为为3B+4C 6A+2D,A项项错错误误;不不论论在在什什么么时时刻刻,用用各各物物质表示的速率之比等于化学计量数之比质表示的速率之比等于化学计量数之比,故故B D选项错误选项错误 第16页 4.将等物质的量的将等物质的量的A B混合于混合于2 L的密闭容器中的密闭容器中,发生如下反发生如下反应应3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),经经5 min后后,测得测得D的浓度的浓度为为0.5 mol/L,c(A)c(B)=3 5,C的平均反应速率为的平均反应速率为0.1 mol/(Lmin)求求:第17页 (1)此此时时A的的浓浓度度c(A)=_mol/L,反反应应开开始始前前容容器器中中的的A B的物质的量的物质的量:n(A)=n(B)=_mol(2)B的平均反应速率的平均反应速率v(B)=_mol/(Lmin)(3)x的值为的值为_ 0.75 3 0.05 2 第18页 第19页 第20页 5.下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据:实验实验序号序号金属金属质量质量(g)金属金属状态状态c(H2SO4)(mol/L)V(H2SO4)(mL)溶液温度溶液温度()金属消金属消失的时失的时间间(s)反应前反应前反应后反应后10.10丝丝0.550203450020.10粉末粉末0.55020355030.10丝丝0.750203625040.10丝丝0.850203520050.10粉末粉末0.85020362560.10丝丝1.050203512570.10丝丝1.050355050100.10丝丝1.1502034100110.10丝丝1.150204440第21页 分析上述数据分析上述数据,回答下列问题回答下列问题:(1)实实验验4和和5表表明明,_对对反反应应速速率率有有影影响响,_反反应应速速率率越越快快,能能表表明明同同一规律的实验还有一规律的实验还有_(填实验序号填实验序号);(2)仅仅表表明明反反应应物物浓浓度度对对反反应应速速率率产产生生影影响响的的实实验验有有_(填实验序号填实验序号);(3)本本 实实 验验 中中 影影 响响 反反 应应 速速 率率 的的 其其 他他 因因 素素 还还 有有_,其实验序号是其实验序号是_;(4)实实验验中中的的所所有有反反应应,反反应应前前后后溶溶液液的的温温度度变变化化值值(约约15)相近相近,推测其原因推测其原因:_ 固体反应物的表面积固体反应物的表面积 表面积越大表面积越大 1和和213468;25反应温度反应温度 6和和7;8和和9因为所有反应中,金属质量和硫酸溶液体积均相等,且硫酸过量,产生热量相等,故溶液温度变化值相近第22页 解解析析:(1)4 5不不同同之之处处是是金金属属的的表表面面积积,粉粉末末状状的的金金属属消消失失得得快快,说明其反应速率快说明其反应速率快,1 2也可说明这一点也可说明这一点(2)仅仅表表明明反反应应物物浓浓度度对对反反应应速速率率产产生生影影响响的的实实验验,其其他他条条件件应完全相同应完全相同,则为则为1 3 4 6 8及及2 5(3)从从表表中中可可看看出出,溶溶液液反反应应前前的的温温度度不不同同,其其他他条条件件都都相相同同的的是是6 7或或8 9(4)在在所所有有反反应应中中,金金属属质质量量和和硫硫酸酸溶溶液液体体积积均均相相等等,且且H2SO4过量过量,则产生热量相等则产生热量相等,故溶液温度变化值相近故溶液温度变化值相近 第23页 重点探究重点探究第24页 外界条件对化学反应速率的影响外界条件对化学反应速率的影响一一 从活化分子角度解释外界条件对化学反应速率的影响从活化分子角度解释外界条件对化学反应速率的影响活化能活化能单位体积内单位体积内有效碰有效碰撞次数撞次数化学反化学反应速率应速率分子总分子总数数活化分活化分子数子数活化分活化分子百分子百分数数增大浓度增大浓度不变不变增加增加增加增加不变不变增加增加加快加快增大压强增大压强不变不变增加增加增加增加不变不变增加增加加快加快升高温度升高温度不变不变不变不变增加增加增加增加增加增加加快加快加催化剂加催化剂减小减小不变不变增加增加增加增加增加增加加快加快第25页 特别提醒特别提醒:活化分子数是一个绝对值活化分子数是一个绝对值,活化分子百分数是相活化分子百分数是相对值对值 活化分子数发生变化活化分子数发生变化,活化分子百分数不一定变化活化分子百分数不一定变化 影响有效碰撞次数的是单位体积内的活化分子数影响有效碰撞次数的是单位体积内的活化分子数,故影故影响化学反应速率的是单位体积内的活化分子数响化学反应速率的是单位体积内的活化分子数 第26页 二二 外界条件对可逆反应化学反应速率的影响外界条件对可逆反应化学反应速率的影响(只讨论改变一只讨论改变一个条件个条件)1.浓度浓度增大反应物增大反应物(或生成物或生成物)浓度浓度,正反应正反应(或逆反应或逆反应)速率立即增大速率立即增大,逆反应逆反应(或正反应或正反应)速率瞬时不变速率瞬时不变,随后增大随后增大 同理可得减小同理可得减小浓度的情况浓度的情况 2.温度温度(1)升高温度升高温度,正正 逆反应速率都增大逆反应速率都增大,但吸热反应速率增大得快但吸热反应速率增大得快(2)降低温度降低温度,正正 逆反应速率都减小逆反应速率都减小,但吸热反应速率减小得快但吸热反应速率减小得快 第27页 3.压强压强(1)若参加反应的物质为固体或液体若参加反应的物质为固体或液体(溶液溶液),由于压强的变化对由于压强的变化对它们的浓度几乎无影响它们的浓度几乎无影响,可以认为改变压强反应速率不变可以认为改变压强反应速率不变(2)对于有气体参加的可逆反应对于有气体参加的可逆反应,增大压强增大压强,正反应速率正反应速率 逆反应逆反应速率都增大速率都增大;减小压强减小压强,正反应速率正反应速率 逆反应速率都减小逆反应速率都减小 第28页 (3)对于有气体参加的反应对于有气体参加的反应,讨论压强对反应速率的影响讨论压强对反应速率的影响,应区应区分引起压强改变的原因分引起压强改变的原因,由这种改变对反应体系的浓度产生由这种改变对反应体系的浓度产生的影响的影响,判断出对反应速率有何影响判断出对反应速率有何影响 对于气体反应体系对于气体反应体系,有以下几种情况有以下几种情况:第29页 第30页【例【例1】(2009聊城模拟聊城模拟)反应反应A(g)+3B(g)2C(g)Hbcd,由由影影响响反反应应速速率率的的因因素素可可知知,温温度度越越高高反反应应速速率率越越快快,粉粉末末状状固固体体比比块块状状固固体体表表面面积积大大,反反应应速速率率快快,提提高高温温度度和和将将固固体体做成粉末对速率的影响不确定做成粉末对速率的影响不确定,故有故有A C两种可能两种可能 第51页 实验探究实验探究第52页(2007广东广东)“碘钟碘钟”实验中实验中,的的反应速率可以用反应速率可以用I-3与加入的淀粉溶液显蓝色的时间与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量来度量,t越小越小,反应速率越大反应速率越大 某探究性学习小组在某探究性学习小组在20 进行实验进行实验,得到的数据如下表得到的数据如下表:第53页 回答下列问题回答下列问题:(1)该实验的目的是该实验的目的是_(2)显色时间显色时间t1=_(3)温温度度对对该该反反应应的的反反应应速速率率的的影影响响符符合合一一般般规规律律,若若在在40 下下进进行行编编号号对对应应浓浓度度的的实实验验,显显色色时时间间t2的的范范围围为为_(填字母填字母)A.44.0 sD.数据不足数据不足,无法判断无法判断29.3 s A 第54页(4)通通 过过 分分 析析 比比 较较 上上 表表 数数 据据,得得 到到 的的 结结 论论 是是_ 反应速率与反应物起始浓度乘积成正比反应速率与反应物起始浓度乘积成正比(或显色时间与反应物或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比起始浓度乘积成反比)第55页 第56页【方法归纳】【方法归纳】浓度浓度 温度温度 压强压强 催化剂等外界条件对化学催化剂等外界条件对化学反应速率的影响规律反应速率的影响规律,都是通过对照实验总结出来的都是通过对照实验总结出来的 同一同一个实验反应原理个实验反应原理,改变实验的条件改变实验的条件,产生不同的实验现象和产生不同的实验现象和结果结果 通过对照其异同点从而归纳总结出一个实验结论通过对照其异同点从而归纳总结出一个实验结论,是是化学实验常用的一个方法化学实验常用的一个方法,也是高考考查能力的一个考查方也是高考考查能力的一个考查方向向 在分析化学反应速率改变的原因时在分析化学反应速率改变的原因时,可采用列举排除法可采用列举排除法,首首先列举出影响化学反应速率的外界条件先列举出影响化学反应速率的外界条件:a.浓度浓度 b.压强压强 c.温度温度 d.催化剂催化剂 e.固体表面积固体表面积,然后再逐一排除不可能的因然后再逐一排除不可能的因素素,如在溶液中进行的反应如在溶液中进行的反应,不用考虑压强的因素不用考虑压强的因素 第57页 走出误区走出误区第58页 在求解时没有考虑到试题的落脚点在求解时没有考虑到试题的落脚点,是分析化学反应速率还是分析化学反应速率还是化学平衡问题是化学平衡问题 正确的解法是先明确试题讨论什么正确的解法是先明确试题讨论什么,然后然后再利用影响化学反应速率的因素或影响化学平衡移动的因再利用影响化学反应速率的因素或影响化学平衡移动的因素进行分析素进行分析 压强的改变不一定影响有气体参加反应的反应速率压强的改变不一定影响有气体参加反应的反应速率 如恒温如恒温恒压时充入恒压时充入“无关气体无关气体”(如如He Ne Ar等不参与反应也不干等不参与反应也不干扰本质反应的气体扰本质反应的气体),能引起总压强增大能引起总压强增大,但混合物中各组分但混合物中各组分浓度没变浓度没变,反应速率不变反应速率不变 第59页 因材施教因材施教第60页 化学反应速率的测定化学反应速率的测定1.方法方法化学反应速率是通过实验测定的化学反应速率是通过实验测定的,包括能够直接观察的某些性包括能够直接观察的某些性质质,如释放出气体的体积和体系的压强如释放出气体的体积和体系的压强,也包括必须依靠科也包括必须依靠科学仪器才能测量的性质学仪器才能测量的性质,如颜色的深浅如颜色的深浅 光的吸收光的吸收 光的发射光的发射 导电能力等导电能力等 在溶液中在溶液中,当反应物或产物本身有较明显的颜当反应物或产物本身有较明显的颜色时色时,人们常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来人们常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率跟踪反应的过程和测量反应速率 第61页 实实验验设设计计:如如按按图图安安装装两两套套装装置置,通通过过分分液液漏漏斗斗分分别别加加入入40 mL 1 mol/L和和40 mL 4 mol/L的的硫硫酸酸,比比较较二二者者收收集集10 mLH2所用的时间所用的时间 实验现象实验现象:两套装置中加入两套装置中加入H2SO4溶液后都立即产生气泡溶液后都立即产生气泡,但加但加入入1 mol/L硫酸的装置中产生气泡的速率较慢硫酸的装置中产生气泡的速率较慢,收集收集10 mL H2用的时间较长用的时间较长;加入加入4 mol/L硫酸的装置中产生气泡的速硫酸的装置中产生气泡的速率率 第62页 2.测定测定较快较快,收集收集10 mL H2用的时间较短用的时间较短 实实验验结结论论:通通过过两两套套装装置置收收集集10 mL H2所所用用的的时时间间就就能能比比较较二二者者反反应应速速率率的的大大小小 用用时时间间少少的的反反应应速速率率大大,用用时时间间多多的的反应速率小反应速率小,进而计算出各自的反应速率进而计算出各自的反应速率 第63页 备用选题备用选题第64页 1.反应反应4NH3+5O2 4NO+6H2O在在10 L密闭容器中进行密闭容器中进行,半半分分钟钟后后水水蒸蒸气气的的物物质质的的量量增增加加了了0.45 mol,则则此此反反应应的的平均反应速率平均反应速率v(X)可表示为可表示为()A.v(NH3)=0.002 mol/(Ls)B.v(O2)=0001 mol/(Ls)C.v(NO)=0.001 mol/(Ls)D.v(H2O)=0.001 mol/(Ls)答案答案:C第65页 第66页 2.下列说法正确的是下列说法正确的是()活化分子间的碰撞一定能发生化学反应活化分子间的碰撞一定能发生化学反应 普通分子间的普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应碰撞有时也能发生化学反应 活化分子比普通分子具有活化分子比普通分子具有较高的能量较高的能量 化学反应的实质是原子的重新组合化学反应的实质是原子的重新组合 化化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程化学反应的实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞化学反应的实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞第67页 A.B.C.D.答案答案:C解解析析:本本题题主主要要考考查查的的内内容容是是活活化化分分子子 有有效效碰碰撞撞 化化学学反反应应的的实实质质及及其其某某些些关关系系 观观点点错错误误,因因为为活活化化分分子子有有合合适适取取向向时时的的碰碰撞撞,才才能能发发生生化化学学反反应应,选选项项中中有有不不可可选选,A被被排排除除 观观点点错错误误,因因为为普普通通分分子子间间的的碰碰撞撞并并非非有有效效碰碰撞撞,因因而而不不会会发发生生化化学学反反应应,选选项项中中有有不不可可选选,B D被被排排除除 指指代代不不明明确确,即即某某种种普普通通分分子子所所具具有有的的能能量量可可能能比比另另一一种种活活化化分分子的能量高子的能量高,因而是错误的因而是错误的 第68页 3.下列判断正确的是下列判断正确的是()A.0.1 mol/L盐盐酸酸和和0.1 mol/L醋醋酸酸分分别别与与0.2 mol/L NaOH溶溶液反应的速率相同液反应的速率相同B.0.1 mol/L盐盐酸酸和和0.1 mol/L HNO3分分别别与与大大小小相相同同的的大大理理石反应的速率相同石反应的速率相同C.Al和和Fe分别与分别与0.1 mol/L H2SO4反应的速率相同反应的速率相同D.大理石块与大理石粉分别与大理石块与大理石粉分别与0.1 mol/L HCl反应的速率不同反应的速率不同答案答案:BD第69页 解析解析:影响化学反应速率有内因与外因之分影响化学反应速率有内因与外因之分,内因指的是反应内因指的是反应物本身的结构性质物本身的结构性质 在完全相同的外界条件下在完全相同的外界条件下,Al Fe由于由于自身金属活泼性的不同自身金属活泼性的不同,反应速率反应速率v(Al)v(Fe)外因主要指外因主要指的是温度的是温度 浓度浓度 压强压强 催化剂催化剂 反应物颗粒的大小反应物颗粒的大小,紫外线辐紫外线辐射等因素射等因素 A中中0.1 mol/L盐酸和盐酸和0.1 mol/L醋酸中自由移动醋酸中自由移动的的c(H+)不同不同 D中大理石粉与盐酸的接触面积大中大理石粉与盐酸的接触面积大,其反应速其反应速率大率大 第70页 4.2007年诺贝尔化学奖颁给了德国化学家格哈德年诺贝尔化学奖颁给了德国化学家格哈德埃特尔埃特尔(Gerhard Ertl),以表彰他在固体表面化学研究中取得的开以表彰他在固体表面化学研究中取得的开拓性成就拓性成就 他的成就之一是证实了氢气与氮气在固体催化他的成就之一是证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨气的反应过程剂表面合成氨气的反应过程(如图所示如图所示)下列选项中符合合下列选项中符合合成氨反应过程的是成氨反应过程的是()第71页 A.B.C.D.答案答案:D解析解析:按按的顺序正好反映了氢气与氮气在催化剂的顺序正好反映了氢气与氮气在催化剂表面聚集表面聚集离解成为原子离解成为原子化合生成氨气分子化合生成氨气分子离开催化离开催化剂表面的过程剂表面的过程 第72页 5.在在2 L容器中容器中,放入放入0.4 mol A和和0.6 mol B,在一定温度下在一定温度下,压压强为强为P,放入催化剂放入催化剂(催化剂体积忽略不计催化剂体积忽略不计)发生反应发生反应2A(g)+3B(g)xC(g)+2D(g),在在a min后后,容器中容器中c(A)=0.1 mol/L,此时此时,若温度与压强均未改变若温度与压强均未改变,则则v(B)=_,x=_;若温度不变压强为若温度不变压强为0.9P,则则v(C)=_mol/Lmin-1,x=_ 3 2 第73页 第74页 6.以下述反应为例以下述反应为例,验证浓度对化学反应速率的影响验证浓度对化学反应速率的影响:Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S+SO2+H2O 一一同同学学在在下下午午活活动动课课中中,配配置置了了0.2 mol/L的的盐盐酸酸置置于于大大烧烧杯杯中中,并并取取了了3 mL 0.1 mol/LNa2S2O3溶溶液液和和3 mL该该盐盐酸酸反反应应,产产生生明明显显浑浑浊浊所所需需时时间间t s,由由于于时时间间另另有有安安排排,停停止止了了实实验验 第第二二天天又又用用了了3 mL 0.2 mol/L的的Na2S2O3溶溶液液与与原原盐盐酸酸3 mL反反应应,产产物物明明显显浑浑浊浊所所需需时时间间t s左左右右 于于是是他他得得出出结结论论:浓浓度度对对化化学学反反应速率的影响不大应速率的影响不大 请你评价该同学的这次实验请你评价该同学的这次实验 第75页(1)结论是结论是()A.可靠的可靠的B.不可靠的不可靠的C.基本正确基本正确,但有疑点但有疑点D.可能正确可能正确,也可能不正确也可能不正确B 第76页(2)一般对比实验都要控制条件一般对比实验都要控制条件,且再现性好且再现性好 请请评评价价他他实实验验控控制制的的条条件件:_ 请评价他实验现象的对比方法请评价他实验现象的对比方法:_;若他的对比不好若他的对比不好,请你给出合理请你给出合理的对比方法的对比方法(若他的对比方法可行若他的对比方法可行,此问可不答此问可不答)_ a.两次实验的温度可能有差异两次实验的温度可能有差异;b.在敞口在敞口烧杯中烧杯中,盐酸的浓度也有可能改变盐酸的浓度也有可能改变,故没有控制好条件故没有控制好条件 所谓所谓“明显浑浊明显浑浊”的标准可能不一致的标准可能不一致,故不能进行严密的对比故不能进行严密的对比(合理的对比方法合理的对比方法)可在进行实验的两支试管的背可在进行实验的两支试管的背侧贴同一大小的标志侧贴同一大小的标志,如如“+”,并分别记下并分别记下“+”看不看不见时所需时间见时所需时间第77页 解析解析:本题用实验来验证浓度对反应速率的影响本题用实验来验证浓度对反应速率的影响,以考查学生以考查学生对待实验的态度以及动手做实验和观察实验现象的能力对待实验的态度以及动手做实验和观察实验现象的能力,同同时也考查了学生思维的严密性时也考查了学生思维的严密性 第78页 高效作业高效作业第79页 一一 选择题选择题1.(2009福建理综福建理综)某探究小组利用丙酮的溴代反应某探究小组利用丙酮的溴代反应 来来研研究究反反应应物物浓浓度度与与反反应应速速率率的的关关系系 反反应应速速率率v(Br2)通通过过测测定定溴溴的的颜颜色色消消失失所所需需的的时时间间来来确确定定 在在一一定定温温度度下下,获获得得如如下实验数据下实验数据:第80页 实验实验序号序号初始浓度初始浓度c(mol/L)溴颜色消溴颜色消失所需时失所需时间间t/sCH3COCH3HClBr20.801.600.800.800.200.200.400.200.00100.00100.00100.0020290145145580第81页 分析实验数据所得出的结论不正确的是分析实验数据所得出的结论不正确的是()A.增大增大c(CH3COCH3),v(Br2)增大增大B.实验实验和和的的v(Br2)相等相等C.增大增大c(HCl),v(Br2)增大增大D.增大增大c(Br2),v(Br2)增大增大答案答案:D解解析析:A项项,由由实实验验和和对对比比可可知知增增大大c(CH3COCH3),反反应应时时间间变变少少,v(Br2)增增大大 B项项,实实验验和和反反应应时时间间相相同同,则则v(Br2)相相等等 C项项,比比较较实实验验和和可可知知,增增大大c(HCl)时时,反反应应时时间间缩缩短短,v(Br2)增增大大 D项项,比比较较实实验验和和可可知知,增增大大c(Br2)时时,v(Br2)减小减小,故选故选D 第82页 2.(2009宁厦理综宁厦理综)硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为式为:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O,下列各下列各组实验中最先出现浑浊的是组实验中最先出现浑浊的是()第83页 实实验验反反应应温温度度/Na2S2O3溶液溶液稀稀H2SO4H2OV/mLc/(mol/L)V/mLc/(mol/L)V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210第84页 答案答案:D解析解析:考查反应速率的影响因素和控制变量分析外界因素对速考查反应速率的影响因素和控制变量分析外界因素对速率的影响率的影响 第85页 3.下列各组反应下列各组反应(表中的物质均为反应物表中的物质均为反应物)开始时开始时,放出放出H2速率速率最大的是最大的是()编号编号金属金属(粉末状粉末状)物质的量物质的量酸的浓度酸的浓度反应温度反应温度/AMg 0.1 mol3 mol/L硝酸硝酸10 mL60BMg 0.1 mol3 mol/L盐酸盐酸10 mL60CFe 0.1 mol3 mol/L盐酸盐酸10 mL60DMg 0.1 mol3 mol/L硫酸硫酸10 mL30第86页 答案答案:D解解析析:影影响响反反应应速速率率的的内内因因是是反反应应物物的的性性质质,外外因因是是条条件件 所所以以C项项速速率率最最小小,其其他他三三项项可可比比较较c(H+),但但由由于于A项项中中不不产产生生氢气氢气,故选故选D 第87页 4.在在可可逆逆反反应应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)(正正反反应应为为放放热反应热反应)中中,改变下列条件改变下列条件,不能使不能使v正正增大的是增大的是()A.升高温度升高温度B.降低温度降低温度C.使用催化剂使用催化剂D.增大容器容积增大容器容积第88页 答案答案:BD解析解析:升高温度升高温度 使用催化剂都能增大正使用催化剂都能增大正 逆反应的速率逆反应的速率;降低降低温度温度,v正正 v逆都将减小逆都将减小;增大容器的容积增大容器的容积,相当于气体物质相当于气体物质的浓度减小的浓度减小,正正 逆反应速率都将降低逆反应速率都将降低 第89页 5.煤本身是可燃物质煤本身是可燃物质,但是块状的煤用明火靠近都不燃烧但是块状的煤用明火靠近都不燃烧,而当而当煤变为粉末状态时煤变为粉末状态时,在空气中达到一定的浓度遇明火即迅速在空气中达到一定的浓度遇明火即迅速爆炸爆炸,其原因是其原因是()A.粉末状态的煤比块状煤的着火点低粉末状态的煤比块状煤的着火点低B.粉末状态的煤比块状煤放出的热量多粉末状态的煤比块状煤放出的热量多C.粉末状态的煤比块状煤的总表面积大粉末状态的煤比块状煤的总表面积大D.粉末状态的煤呈气态粉末状态的煤呈气态,属于可燃性气体属于可燃性气体答案答案:C第90页 解析解析:煤变为粉末状态时煤变为粉末状态时,总表面积大总表面积大,与空气中的氧气密切接与空气中的氧气密切接触触,一旦遇见火源一旦遇见火源,便发生剧烈的氧化还原反应便发生剧烈的氧化还原反应 第91页 6.(2009杭州杭州)反应速率和反应物浓度的关系是用实验方法反应速率和反应物浓度的关系是用实验方法测定的测定的 化学反应化学反应H2+Cl2=2HCl的反应速率可表示为的反应速率可表示为v=K(cH2)m(cCl2)n,式中式中K为常数为常数,m n的值可用下表中的值可用下表中数据确定之数据确定之 cH2(mol/L)cCl2(mol/L)vmol/(Ls)1.01.01.0K2.01.02.0K2.04.04.0K第92页 答案答案:D第93页 解析解析:该题已知关于几个未知数的公式和实验中所记录的数据该题已知关于几个未知数的公式和实验中所记录的数据,目的是考查对实验中数据的处理目的是考查对实验中数据的处理,以及对浓度对化学反应速以及对浓度对化学反应速率影响的理解率影响的理解 将表格第将表格第2组数据带入公式中组数据带入公式中,可以计算出可以计算出m=1,再将第再将第3组数据带入公式组数据带入公式,得得n=第94页 7.(2008四四川川调调研研)2007年年诺诺贝贝尔尔化化学学奖奖得得主主德德国国科科学学家家格格哈哈德德埃埃特特尔尔通通过过对对有有关关一一氧氧化化碳碳在在金金属属铂铂表表面面的的氧氧化化过过程程的的研研究究,发发明明了了汽汽车车尾尾气气净净化化装装置置 净净化化装装置置中中的的催催化化转转化化器器,可可将将CO NO NO2和和碳碳氢氢化化合合物物等等转转化化为为无无害害的的物物质质,有有效效降降低低尾尾气气对对环环境境的的危危害害 下下列列有有关关说说法法不不正正确确的的是是()A.催化转化器中的铂催化剂可加快催化转化器中的铂催化剂可加快CO的氧化的氧化B.铂表面做成蜂窝状更有利于提高催化效果铂表面做成蜂窝状更有利于提高催化效果C.在铂催化下在铂催化下,NO NO2可被可被CO还原成还原成N2D.碳氢化合物在铂催化下碳氢化合物在铂催化下,被被CO直接氧化成直接氧化成CO2和和H2O第95页 答案答案:D解析解析:CO是常见的还原剂是常见的还原剂,不能将碳氢化合物直接氧化不能将碳氢化合物直接氧化 第96页 8.在室温下在室温下,反应速率最慢的反应是反应速率最慢的反应是()A.H2+F2=2HFB.H2+Br2=2HBrC.Ag+Cl-=AgClD.H+OH-=H2O答案答案:B解析解析:沉淀反应沉淀反应 中和反应在溶液中进行速率极快中和反应在溶液中进行速率极快 第97页 9.已知已知:X(g)+Y(g)3Z(g),X与与Y在有催化剂条件下发生在有催化剂条件下发生反应建立平衡如下列各图实线所示反应建立平衡如下列各图实线所示,在无催化剂条件下发生在无催化剂条件下发生反应建立平衡如下列各图虚线所示反应建立平衡如下列各图虚线所示,则相应的图示正确的是则相应的图示正确的是()第98页 答案答案:B解解析析:催催化化剂剂能能够够加加快快化化学学反反应应速速率率,可可以以排排除除A C;催催化化剂剂不不能改变化学平衡能改变化学平衡,可以排除可以排除D 第99页 10.在在体体积积为为2 L的的密密闭闭容容器器内内合合成成氨氨,已已知知在在时时间间t内内,氨氨的的物物质质的的量量增增加加了了0.6 mol,在在此此时时间间段段内内,用用氢氢气气表表示示的的平平均均反反应速率是应速率是0.45 mol(Ls),则则t是是()A.0.44 sB.1 sC.1.33 sD.2 s答案答案:B解析解析:v(氨气氨气)=0.3/tmol(Ls),而而v(氨气氨气)v(氢气氢气)=2 3,故故t=1 s 第100页 11.(2009广州模拟广州模拟)一定条件下一定条件下,可逆反应可逆反应C(s)+CO2(g)2CO(g);H0达达到到平平衡衡状状态态,现现进进行行如如下下操操作作:升升高高反反应应体体系系的的温温度度;增增加加反反应应物物C的的用用量量;缩缩小小反反应应体体系系的的体体积积;减减少少体体系系中中CO的的量量 上上述述措措施施中中一一定定能使反应的正反应速率显著加快的是能使反应的正反应速率显著加快的是()A.B.C.D.第101页 答案答案:B解解析析:温温度度升升高高,反反应应速速率率加加快快;缩缩小小反反应应体体系系体体积积,相相当当于于增增加加反应物和生成物浓度反应物和生成物浓度,反应速率加快反应速率加快 第102页 12.反应反应4NH3+5O2 4NO+6H2O在在5 L的密闭容器中的密闭容器中进进行行,半半分分钟钟后后,NO的的物物质质的的量量增增加加了了0.3 mol 则则此此反反应应的的平平均速率均速率vx错误的是错误的是()A.vO2=0.01 mol/(Ls)B.vNO=0.002 mol/(Ls)C.vH2O=0.003 mol/(Ls)D.vNH3=0.002 mol/(Ls)第103页 答案答案:A解析解析:根据题目给的已知条件根据题目给的已知条件,可以求出可以求出vNO,vNO=mol/(Ls);再再根根据据各各物物质质反反应应速速率率之之比比等等于于它它们们在在化化学