《2017-2018年高中化学 第二章 化学反应速率和化学平衡 2.2.1 浓度、压强对化学反应速率的影响 新人教版选修4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018年高中化学 第二章 化学反应速率和化学平衡 2.2.1 浓度、压强对化学反应速率的影响 新人教版选修4（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二节 影响化学反应速率的因素 第1课时 浓度、压强对化学反应 速率的影响 阅读思考自主检测 任务一、认真阅读教材第2页到第4页的内容,思考回答下列问题 : 1.什么是活化分子?什么是活化能? 提示人们把发生有效碰撞的分子叫做活化分子;把活化分子所多 出的那部分能量称作活化能。 图中的E1是反应的活化能,E2是活化分子变成生成物分子放出的 能量,E2-E1是反应热。 阅读思考自主检测 2.H+与OH-的反应,Ag+与Cl-的反应以及高空大气层内自由原子 之间的反应都是瞬间完成的。原因是什么?该事实证明了什么? 提示因为反应之前反应物已经成为自由的离子或原子,不再需要 破坏或减弱化学键以启动化学
2、反应的活化能;该事实证明了有效碰 撞理论的合理性。 3.向反应体系提供“活化能”的方法有哪些? 提示加热、光照、超声波、核辐射、外加磁场、摩擦等。 阅读思考自主检测 任务二、认真阅读教材第20页,思考回答下列问题: 1.实验2-2的两个实验所用的试剂有何异同点?预测两支试管中 的实验现象有何不同? 提示两支试管中滴加的KMnO4溶液的体积和浓度均相同,而滴加 的H2C2O4溶液的体积相同,浓度不同。 滴加0.1 molL-1的H2C2O4溶液的试管中KMnO4溶液褪色所需时 间比滴加0.2 molL-1的H2C2O4溶液的试管中KMnO4溶液褪色所需 时间长。 2.实验2-2是如何判断两支试管
3、中反应速率大小的? 提示通过记录使同浓度、同体积的KMnO4溶液褪色的时间长短 来判断化学反应速率的大小。 阅读思考自主检测 任务三、认真阅读教材第21页的内容,思考回答下列问题: 1.观察教材第21页图2-2,并据图分析,对于有气体参与的反应,相 同温度下,为什么增大压强,化学反应速率会增大,减小压强化学反 应速率会减小? 提示在相同的温度下,增大压强,减小体积,相当于增大反应物浓 度,反应速率增大,反之,反应速率减小。 2.对只有固体或液体参加的反应,为什么压强变化对反应速率几 乎无影响? 提示对于固体和液体来说,粒子间的空隙很小,增大压强几乎不 能改变它们的浓度。 阅读思考自主检测 1.
4、正误判断,正确的画“”,错误的画“”。 (1)活化分子间的碰撞一定能发生化学反应( ) (2)普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应( ) (3)化学反应的实质是原子的重新组合( ) (4)化学反应的过程是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程 ( ) 答案:(1) (2) (3) (4) 阅读思考自主检测 2.10 mL 1 molL-1盐酸与一小块大理石的化学反应:CaCO3+2HCl CaCl2+CO2+H2O,下列措施能使化学反应速率增大的是( ) A.加入一定量的CaCO3固体 B.加入5 mL 1.5 molL-1盐酸 C.加入5 mL 0.5 molL-1盐酸 D.加入5 mL H2O
5、 答案:B 重点难点探究重要考向探究随堂检测 探究问题 1.为什么增大反应物的浓度会影响化学反应速率呢? 提示其他条件不变,当增大反应物的浓度时,单位体积中活化分 子的数量增加,有效碰撞的几率增大,导致化学反应速率增大。 2.增大压强一定能增大反应速率,减小压强一定能减小反应速率 吗?为什么?如何理解“改变体系压强可改变反应速率”? 提示其他条件不变时,增大压强不一定增大反应物的浓度,单位 体积中活化分子的数量不一定增加,有效碰撞的几率不一定增大, 反应速率不一定增大。其他条件不变时,减小压强不一定减小反应 物的浓度,单位体积中活化分子的数量不一定减少,有效碰撞的频 率不一定减小,反应速率不一
6、定减小。所以,只有改变了压强,导致 反应物浓度改变时,才能改变化学反应速率。 重点难点探究重要考向探究随堂检测 知识点拨 一、有效碰撞理论 1.活化分子、活化能、有效碰撞 (1)活化分子:能够发生有效碰撞的分子。 (2)活化能:如下图所示。 图中:E1为反应的活化能,E2是活化分子变成生成物分子放出的 能量,反应热为E1-E2。 (3)有效碰撞:活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。 重点难点探究重要考向探究随堂检测 2.浓度与活化分子、有效碰撞以及反应速率的关系 增大反应物的浓度单位体积内分子总数增加,活化分子百分数 不变,活化分子数增加单位时间、单位体积内有效碰撞次数增多 增大化学反应速率
7、3.压强与浓度、活化分子、有效碰撞以及反应速率的关系 重点难点探究重要考向探究随堂检测 二、压强对反应速率的影响 1.压强对固体或液体(溶液)间的反应无影响。 2.压强的改变实质是改变反应物的浓度,判断时看反应物的浓度 是否发生改变。只有浓度改变了反应速率才改变。 3.对于气体反应有以下几种情况: (1)恒温时:增大压强体积减小浓度增大反应速率增大。 (2)恒容时:a.充入气体反应物反应物浓度增大总压强增大 反应速率增大;b.充入“惰性气体”(如He、Ne、Ar或不参与反应的 其他气体)引起总压强增大,但各反应物的分压不变,各物质的浓 度不变反应速率不变。 (3)恒压时:充入“惰性气体”(如H
8、e、Ne、Ar或不参与反应的其他 气体)引起体积增大各反应物浓度减小反应速率减小。 重点难点探究重要考向探究随堂检测 考向一 浓度对化学反应速率的影响 【例题1】 500 mL 1 molL-1的稀盐酸与锌反应,下列操作能使产 生氢气的速率增大的是( ) A.在接触面积不变的情况下,增加锌的质量 B.将500 mL 1 molL-1的稀盐酸改为1 000 mL 1 molL-1的稀盐酸 C.用 1 molL-1的H2SO4溶液代替1 molL-1的稀盐酸 D.用浓硫酸代替1 molL-1的稀盐酸 重点难点探究重要考向探究随堂检测 解析:该反应的实质是2H+ZnZn2+H2,增大反应物浓度可使反
9、 应速率增大,由于纯固体、纯液体的组成为定值,所以在接触面积 不变的情况下,增加锌的质量,不能增大反应速率,而将等浓度的盐 酸由500 mL变为1 000 mL,只是改变了反应物的体积,并不改变其 浓度,所以反应速率不变。用1 molL-1的H2SO4溶液代替1 molL-1 的稀盐酸,溶液中氢离子浓度增加一倍,所以反应速率增大。浓硫 酸与锌反应不产生氢气。 答案:C 重点难点探究重要考向探究随堂检测 规律方法点拨 分析浓度对化学反应速率的影响时需注意的问题 : (1)固体或纯液体的浓度视为常数,所以增加其用量时,化学反应 速率不变。但增大固体的表面积或将固体溶于一定溶剂,能增大化 学反应速率
10、。 (2)增大反应物浓度,即增大了单位体积内活化分子的数目,但活 化分子的百分数没有增大。 (3)增大反应物的浓度,必须是增加实际参加反应的反应物浓度才 能增大反应速率。 重点难点探究重要考向探究随堂检测 成功体验1对反应A+B AB来说,常温下按以下情况进行反应 : 20 mL溶液中含A、B各0.01 mol 50 mL溶液中含A、B各 0.05 mol 0.1 molL-1的A、B溶液各10 mL混合 0.5 molL-1 的A、B溶液各50 mL混合 四者反应速率的大小关系是( ) A.B. C.D. 解析:浓度越大,反应速率越大,A、B的浓度各为0.5 molL- 1;A、B的浓度各为
11、1 molL-1;A、B的浓度各为0.05 molL- 1;A、B的浓度各为0.25 molL-1;所以四者反应速率的大小关系是 。 答案:A 重点难点探究重要考向探究随堂检测 考向二 压强对化学反应速率的影响 【例题2】 一定温度下,反应N2(g)+O2(g) 2NO(g)在密闭容器中 进行,下列措施不改变化学反应速率的是 ( ) A.缩小容积使压强增大 B.恒容,充入N2 C.恒容,充入HeD.恒压,充入He 解析:A项,气体的物质的量不变,仅缩小容积,气体的浓度必然增 大,反应速率必然增大;B项,容积不变,充入N2,使反应物N2的浓度增 大,反应速率增大;C项,容积不变,充入He,虽然反
12、应容器内压强增大, 但反应物N2、O2、NO的浓度并没有变化,因此不影响反应速率;D 项,压强不变,充入He,反应容器的容积必然增大,压强虽然没变,但 N2、O2、NO的浓度减小,反应速率减小。 答案:C 重点难点探究重要考向探究随堂检测 规律方法点拨 分析压强改变对化学反应速率的影响时,关键看 气体反应物浓度是否有变化:若气体反应物浓度有变化,化学反应 速率一定改变;若气体反应物浓度无变化,化学反应速率不改变。 同时要注意通常所说的压强增大是指缩小容积、增大压强。 重点难点探究重要考向探究随堂检测 成功体验2下列条件的改变,一定能增大化学反应速率的是( ) A.增大压强 B.增大反应物的浓度
13、 C.增大反应物的量 D.减小生成物的浓度 解析:对于非气体反应体系,增大压强不会改变化学反应速率;对 于反应物为固体的化学反应,改变反应物的量不会改变化学反应速 率;减小生成物的浓度使化学反应速率减小。 答案:B 重点难点探究重要考向探究随堂检测 1.下列说法不正确的是( ) A.其他条件不变,缩小体积增大压强,单位体积内的分子数增大,活 化分子数增多,化学反应速率增大 B.其他条件不变,增大体积减小压强,单位体积内的分子数减小,活 化分子数减少,化学反应速率减小 C.加入反应物,使活化分子百分数增大,化学反应速率增大 D.减小反应物的浓度,单位体积内的分子数减小,活化分子数减少, 化学反应
14、速率减小 重点难点探究重要考向探究随堂检测 解析:增大体积减小压强或减小反应物的浓度,单位体积内的分子 数减小,活化分子数减少,化学反应速率减小,故B、D两项正确。其 他条件不变,缩小体积增大压强,单位体积内的分子数增大,活化分 子数增多,化学反应速率增大,故A项正确。加入反应物,反应物的 浓度不一定改变,所以化学反应速率不一定增大。 答案:C 重点难点探究重要考向探究随堂检测 2.下列判断正确的是( ) A.0.1 molL-1的盐酸和0.1 molL-1的H2SO4溶液分别与0.2 molL-1 NaOH溶液反应的速率相同 B.0.1 molL-1的盐酸和0.1 molL-1 HNO3溶液
15、分别与大小相同的大 理石反应的速率相同 C.大小形状相同的镁和铁分别与0.1 molL-1 HCl溶液反应的速率相 同 D.大理石块与大理石粉末分别与0.1 molL-1 HCl溶液反应的速率 相同 重点难点探究重要考向探究随堂检测 解析:A中0.1 molL-1的盐酸与0.1 molL-1的H2SO4溶液中c(H+)是不 同的,因而反应速率不同;D中大理石粉末增大了与盐酸的接触面积 ,也就会增大反应速率;而同浓度的两种一元强酸溶液与大理石反 应时的本质是相同的:CaCO3+2H+Ca2+CO2+H2O,因此在c(H+)相 同的情况下,反应速率相同,B项正确;在完全相同的外界条件下,Mg 、F
16、e由于自身金属活动性的不同,故其反应速率v(Mg)v(Fe),C项错 误。 答案:B 重点难点探究重要考向探究随堂检测 3.增大压强对下列反应的速率无影响的是( ) 解析:对于无气体参加的反应,压强对化学反应速率无影响。 答案:C 重点难点探究重要考向探究随堂检测 4.在实验和实验中,用等体积、等浓度的盐酸与足量的石灰石 反应,并在一定的时间内测量反应所放出的CO2的体积。实验用 的是块状石灰石,实验用的是粉末状石灰石。下列哪个图像能正 确反映两种实验的结果( ) 重点难点探究重要考向探究随堂检测 解析:HCl的物质的量相同,石灰石足量,因此反应产生的气体量相 同,即最终两个实验产生CO2体积相同,图像应终点相同,但由于 中用粉末状
