高中化學(xué)化學(xué)反應(yīng)原理課件232外界因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響（44張）

第2課時(shí)外界因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響第2章

第3節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1.會(huì)分析濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。2.知道反應(yīng)速率常數(shù)、活化能的含義，能夠根據(jù)相應(yīng)規(guī)律解

決有關(guān)問題。一濃度、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響三催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響二溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響內(nèi)容索引達(dá)標(biāo)檢測提升技能一濃度、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)編號(hào)12345c(HI)/mol·L－10.1000.2000.3000.1000.100c(H2O2)/mol·L－10.1000.1000.1000.2000.300v/mol·L－1·s－10.007600.01530.02270.01510.0228新知導(dǎo)學(xué)1.濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響在298K時(shí)，實(shí)驗(yàn)測得溶液中的反應(yīng)H2O2＋2HI===2H2O＋I(xiàn)2在不同濃度時(shí)的速率如下表所示：分析上表數(shù)據(jù)，回答下列問題：(1)當(dāng)c(H2O2)恒定時(shí)，隨c(HI)增大，其反應(yīng)速率v的變化趨勢是____，若c(HI)增大1倍，其反應(yīng)速率v的變化是_______。同理，當(dāng)c(HI)恒定時(shí)，反應(yīng)速率v與c(H2O2)之間有類似的變化規(guī)律。(2)由以上分析可知，其反應(yīng)速率與c(H2O2)，c(HI)成____，上述反應(yīng)在不同濃度時(shí)的反應(yīng)速率的數(shù)學(xué)表達(dá)式是________________。增大1倍增大正比v＝kc(H2O2)c(HI)相關(guān)視頻2.化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的關(guān)系(1)速率方程對(duì)于任意一個(gè)化學(xué)反應(yīng)aA＋bB===cC＋dD，其反應(yīng)速率方程為v＝kcm(A)cn(B)，式子中m、n、k都是由實(shí)驗(yàn)測得，與化學(xué)方程式中的系數(shù)無關(guān)。(2)反應(yīng)速率常數(shù)速率方程中的比例系數(shù)k稱為反應(yīng)速率常數(shù)，它表示___________________

______，具備以下特點(diǎn)：①與濃度無關(guān)，但受___________________________等因素的影響。溫度升高，k值通常____。②通常情況下，k值越大，反應(yīng)進(jìn)行得____。應(yīng)速率單位濃度下的化學(xué)反增大溫度、催化劑、固體表面性質(zhì)越快結(jié)論：增大壓強(qiáng)，氣體體積_____，濃度_____，化學(xué)反應(yīng)速率_____。(1)由于固體、液體粒子間的_____很小，增大壓強(qiáng)幾乎不能改變它們的_____，因此對(duì)只有固體或液體參加的反應(yīng)，壓強(qiáng)的變化對(duì)于反應(yīng)速率的影響可以忽略不計(jì)。3.壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響對(duì)于氣體來說，在一定溫度下，一定質(zhì)量的氣體所占的體積與壓強(qiáng)成反比。如圖所示，縮小加快空隙濃度增大(2)對(duì)于反應(yīng)N2＋3H2

2NH3，不同條件下，壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響①恒溫恒容密閉容器中a.充入N2，壓強(qiáng)_____，c(N2)_____，化學(xué)反應(yīng)速率_____。b.充入He(He與反應(yīng)無關(guān))，壓強(qiáng)_____，但c(N2)、c(H2)、c(NH3)都_____，化學(xué)反應(yīng)速率_____。②恒溫恒壓密閉容器中充入He，體積_____，c(N2)、c(H2)、c(NH3)都_____，化學(xué)反應(yīng)速率_____。增大加快增大不變?cè)龃蟛蛔冊(cè)龃鬁p小減小濃度、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響(1)改變濃度對(duì)可逆反應(yīng)速率的影響規(guī)律為增大反應(yīng)物濃度，_______速率增大，在瞬間內(nèi)，生成物濃度可認(rèn)為不變，___________不變。但隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物濃度減小，生成物的濃度逐漸增大，故__________逐漸減小，_______速率逐漸增大，直到兩者_(dá)____。(2)固體或純液體的濃度可視為常數(shù)，則固體量的增多______反應(yīng)速率，反應(yīng)速率還與固體______的大小和生成物_____的速率有關(guān)。歸納總結(jié)正反應(yīng)正反應(yīng)速率逆反應(yīng)相等逆反應(yīng)速率不影響表面積擴(kuò)散(3)壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響是通過改變氣體濃度實(shí)現(xiàn)的，故一般意義上增大氣體壓強(qiáng)是指壓縮氣體體積；對(duì)于有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，溫度一定時(shí)：改變不變壓強(qiáng)改變—濃度改變濃度改變反應(yīng)速率反應(yīng)速率1.反應(yīng)3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)在一可變?nèi)莘e的密閉容器中進(jìn)行，試回答：(1)增加Fe的量，其反應(yīng)速率_____(填“增大”“不變”或“減小”，下同)。活學(xué)活用答案解析由于Fe是固體，改變Fe的量，反應(yīng)物濃度不變，故反應(yīng)速率不變。不變(2)將容器的體積縮小一半，其反應(yīng)速率_____。將容器體積縮小一半，則反應(yīng)物濃度增大，故反應(yīng)速率增大。答案解析增大(3)保持體積不變，充入N2使體系壓強(qiáng)增大，其反應(yīng)速率_____。答案解析容器體積不變，充入N2，反應(yīng)物濃度不變，故反應(yīng)速率不變。不變(4)保持壓強(qiáng)不變，充入N2使容器的體積增大，其反應(yīng)速率_____。保持容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，充入N2相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，即反應(yīng)物和生成物濃度均減小，故反應(yīng)速率減小。答案解析減小二溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響1.根據(jù)基元反應(yīng)碰撞理論，能量較高，相互之間發(fā)生碰撞，能夠引發(fā)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的反應(yīng)物分子叫做活化分子。(1)化學(xué)反應(yīng)一般需要一個(gè)活化的過程，即能發(fā)生反應(yīng)的分子，必須是先____能量后形成活化分子。(2)普通反應(yīng)物分子形成活化分子所吸收的_____叫活化能(Ea)。對(duì)基元反應(yīng)而言，其活化能是活化分子平均能量與普通反應(yīng)物分子平均能量的_____。(3)由阿倫尼烏斯公式

(k為反應(yīng)速率常數(shù)，A為比例系數(shù)，e為自然對(duì)數(shù)的底，R為摩爾氣體常量，Ea為活化能)知：活化能越高，反應(yīng)_____進(jìn)行，反應(yīng)速率常數(shù)____。可見，活化能是決定化學(xué)反應(yīng)速率的內(nèi)因。新知導(dǎo)學(xué)吸收差值越難越小能量2.溫度會(huì)影響反應(yīng)速率常數(shù)，從而影響化學(xué)反應(yīng)速率，下表列出了幾個(gè)反應(yīng)在298K和308K時(shí)的反應(yīng)速率常數(shù)之比。序號(hào)化學(xué)反應(yīng)ANO＋O3===NO2＋O21.15BH2＋I(xiàn)2===2HI(氣體反應(yīng))8.99CNH4CNO===(NH2)2CO3.58請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)進(jìn)行討論：(1)溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率有怎樣的影響？答案升高溫度，反應(yīng)速率常數(shù)增大，化學(xué)反應(yīng)速率增大。(2)升高相同溫度，對(duì)不同化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率的影響程度一樣嗎？為什么？答案不一樣。不同的反應(yīng)，活化能差值很大?；罨茉酱螅淖儨囟葘?duì)反應(yīng)速率的影響程度就越大。因此，升高相同溫度時(shí)，對(duì)不同化學(xué)反應(yīng)速率影響就不一樣。(3)對(duì)于B反應(yīng)：H2(g)＋I(xiàn)2(g)

2HI(g)

ΔH<0，則升高溫度時(shí)，v正和v逆應(yīng)如何變化？平衡如何移動(dòng)？答案升高溫度，v正和v逆均增大；平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。相關(guān)視頻溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響(1)一定條件下的化學(xué)反應(yīng)，升高溫度，可____化學(xué)反應(yīng)速率，降低溫度，可____化學(xué)反應(yīng)速率。(2)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律對(duì)于在____中發(fā)生的反應(yīng)，溫度每升高10K，反應(yīng)速率增加到原來的_____倍。此近似規(guī)律只對(duì)一些反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率做粗略估計(jì)。(3)經(jīng)驗(yàn)公式(阿倫尼烏斯公式)。Ea為______，單位為J·mol－1或kJ·mol－1。加快溶液活化能2～4減慢歸納總結(jié)當(dāng)Ea>0時(shí)，升高溫度，反應(yīng)速率常數(shù)_____，化學(xué)反應(yīng)速率_____。增大增大(4)升高溫度，v正、v逆一般均加快，吸熱反應(yīng)增加的倍數(shù)大于放熱反應(yīng)增加的倍數(shù)。降低溫度，v正、v逆一般均減小，且吸熱反應(yīng)減小的倍數(shù)大于放熱反應(yīng)減小的倍數(shù)。

2.對(duì)于反應(yīng)M＋N===P，如果溫度每升高10℃，反應(yīng)速率增加為原來的3倍。在10℃時(shí)完成反應(yīng)的10%需要54min，將溫度提度到40℃完成反應(yīng)的10%，需要的時(shí)間為A.2min B.3minC.6min D.9min活學(xué)活用答案

解析因?yàn)闇囟让可?0℃，反應(yīng)速率增加為原來的3倍，所以溫度由10℃變?yōu)?0℃反應(yīng)速率將變?yōu)?3倍，應(yīng)所用時(shí)間變?yōu)樵瓉淼?/27，即

＝2min。提示溫度影響反應(yīng)速率的經(jīng)驗(yàn)公式為

式中v2、v1分別是在T2、T1溫度下的反應(yīng)速率，其含義為溫度每升高10℃，反應(yīng)速率加快為原來的n倍。三催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)原理2H2O22H2O＋O2↑實(shí)驗(yàn)操作在試管中先加入2mL5%的H2O2，再加入1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液在試管中先加入2mL5%的H2O2，再加入1mL0.1mol·L－1CuSO4溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象______________________________實(shí)驗(yàn)結(jié)論_____________________________________________________1.根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)操作要求完成實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，填寫下表：活學(xué)活用產(chǎn)生氣泡比較快產(chǎn)生氣泡比較慢Fe3＋、Cu2＋對(duì)H2O2的分解都有催化作用，但Fe3＋催化作用強(qiáng)相關(guān)視頻2.某些反應(yīng)使用催化劑前后的活化能及反應(yīng)速率常數(shù)之比如下表所示：化學(xué)反應(yīng)催化劑Ea/kJ·mol－1無催化劑有催化劑2HI===H2＋I(xiàn)2金1841051.6×108(503K)CH3CHO===CH4＋CO碘2101367.5×104(793K)2H2O2===2H2O＋O2過氧化氫酶75255.8×108(298K)分析上表數(shù)據(jù)，回答下列問題：(1)使用催化劑，其反應(yīng)的活化能有何變化？反應(yīng)速率常數(shù)有何變化？答案使用催化劑，反應(yīng)的活化能大幅度降低，反應(yīng)速率常數(shù)變大。(2)使用催化劑對(duì)其化學(xué)反應(yīng)速率有怎樣的影響？答案化學(xué)反應(yīng)速率增大。(3)與其他因素(如濃度、溫度等)相比較，催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響程度如何？為什么？答案比溫度、壓強(qiáng)、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響程度都要大，加快的速率可達(dá)幾千倍；催化劑可以較大幅度地降低反應(yīng)的活化能。(1)催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率，但反應(yīng)前后催化劑本身的_____和_________不變。催化劑通過參與化學(xué)反應(yīng)改變反應(yīng)歷程降低反應(yīng)的______來提高反應(yīng)速率。(2)使用催化劑→降低反應(yīng)活化能→更多的反應(yīng)物分子成為________→大大增加單位體積內(nèi)的________百分?jǐn)?shù)→成千成萬倍地增大化學(xué)反應(yīng)速率。(3)催化劑_________地改變正、逆反應(yīng)速率。但催化劑_____引起平衡移動(dòng)，不改變化學(xué)平衡常數(shù)，不改變平衡轉(zhuǎn)化率。質(zhì)量活化能同等倍數(shù)活化分子化學(xué)性質(zhì)歸納總結(jié)不能活化分子(4)催化劑具有_______。某反應(yīng)中的催化劑不一定適用于其他反應(yīng)，故工業(yè)生產(chǎn)中，常需要選取特定的催化劑來提高生產(chǎn)效率。選擇性

3.對(duì)于某一可逆反應(yīng)，使用催化劑的作用在于A.提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率B.同等程度改變正、逆反應(yīng)速率C.增大正反應(yīng)速率，減小逆反應(yīng)速率D.改變平衡混合物的組成活學(xué)活用答案

解析根據(jù)催化劑的作用原理可知：催化劑不能改變平衡轉(zhuǎn)化率，不能影響化學(xué)平衡的移動(dòng)。能同等倍數(shù)地改變正、逆反應(yīng)速率。值得注意的是，催化劑不是只提高正反應(yīng)速率，而是同時(shí)、同等程度地提高正、逆反應(yīng)速率。達(dá)標(biāo)檢測提升技能1.過量鋅粉跟100mL6mol·L－1的H2SO4溶液反應(yīng)，一定溫度下，為減緩反應(yīng)進(jìn)行的速率，但又不影響生成氫氣的總量，可向反應(yīng)物中加入適量的A.碳酸鈉固體

B.氯化鋇固體C.硫酸鉀溶液

D.硫酸銅溶液答案解析√1234A項(xiàng)，Na2CO3與H2SO4反應(yīng)生成CO2氣體，生成H2的量減少；B項(xiàng)，H2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2HCl，c(H＋)不變，速率不變；D項(xiàng)，形成銅鋅原電池，速率加快。52.對(duì)已達(dá)化學(xué)平衡的如下反應(yīng)：2X(g)＋Y(g)

2Z(g)，減小壓強(qiáng)時(shí)，對(duì)該反應(yīng)產(chǎn)生的影響是A.逆反應(yīng)速率增大，正反應(yīng)速率減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)B.逆反應(yīng)速率減小，正反應(yīng)速率增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)C.正、逆反應(yīng)速率都減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)D.正、逆反應(yīng)速率都增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)答案解析√1234減小壓強(qiáng)，平衡向氣體總體積增大的方向移動(dòng)，即平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)；減小壓強(qiáng)，正、逆反應(yīng)速率都減小，只是減小的程度不一樣。53.在實(shí)驗(yàn)Ⅰ和實(shí)驗(yàn)Ⅱ中，用定量、定濃度的鹽酸與足量的石灰石反應(yīng)，并在一定的時(shí)間內(nèi)測量反應(yīng)所放出的CO2的體積。實(shí)驗(yàn)Ⅰ用的是塊狀的石灰石，實(shí)驗(yàn)Ⅱ用的是粉末狀石灰石。下圖中哪個(gè)圖像能正確反映兩種實(shí)驗(yàn)的結(jié)果答案解析123