(共57张PPT)
1.改变固体或纯液体的用量对化学反应速率有何影响?
提示:对于固体或纯液体,一般情况下其浓度可视为常数,因此改变固体或纯液体的用量对化学反应速率无影响。但固体物质的表面积的大小会影响化学反应速率,一般地,固体的颗粒越细,表面积就越大,反应速率就越快。
2.反应FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl进行一段时
间后,加入少量KCl固体,对反应速率有何影响?
提示:上述反应的实质是Fe3++3SCN- Fe(SCN)3。
因此加入少量KCl固体,对反应组分的浓度无影响,不
影响反应速率。
3.反应N2+O2 2NO,在体积不变的密闭容器中进
行,若向容器内充入He使气体压强增大,能否加快反
应速率?
提示:反应速率不变。因为充入He仅使体系的总压强增大,但反应容器体积不变,则各反应成分的浓度不变,化学反应速率不变。因此,改变压强能否影响化学反应速率,关键是看其能否改变各反应物成分的浓度。
4.根据压强对反应速率的影响实质,分析讨论若充入不参与反应的气体(“惰性气体”)对反应速率有何影响?
提示:充入“惰性气体”对反应速率的影响有两种情
况:
(1)恒温恒容时
充入不参与反应的气体 总压强增大 各物质
浓度未改变 反应速率不变。
引起
引起
引起
(2)恒温恒压时
充入不参与反应的气体 体积增大引 体反应
物浓度减小 反应速率减小。
引起
引起
引起
【典例1】(2010·福州高二检测)反应C(s)+
H2O(g) CO(g)+H2(g)在一密闭容器中进行,
下列条件的改变能使反应速率减小的是
A.减少C的量 B.容积不变,增加水蒸气的量
C.升温 D.压强不变,充入Ne
【思路点拨】解答本题关键是理解浓度、压强、温度对化学反应速率的影响,特别是不同条件下“惰性气体”对化学反应速率的影响。
【自主解答】选D。A项,炭为固体,减少其用量不能改变浓度,对反应速率无影响;B项,增加水蒸气的量,H2O(g)的浓度增大,反应速率增大;C项,升温增大反应速率;D项,压强不变时充入Ne,气态反应组分的浓度相应减小,反应速率减小。
1.根据能量变化,化学反应分为吸热反应和放热反应。升高温度,只是吸热反应的反应速率增大,对吗?
提示:不对。温度对反应速率的影响适用于物质各种状态参加的化学反应。不管是吸热反应还是放热反应,升高温度,化学反应速率都增大,降低温度,化学反应速率都减小。
2.根据催化剂对化学反应速率的影响实质,分析催化剂对可逆反应中的正、逆反应速率的影响是否相同?
提示:因催化剂对化学反应速率的影响是降低反应的活化能,增加有效碰撞次数,对正、逆反应的影响是相同的,所以催化剂对正、逆反应速率的影响相同。
3.结合教材和日常生活经验,说明影响化学反应速率的外界因素还有哪些?
提示:反应物的表面积、光波、声波、电磁波,搅拌等均能影响反应速率。
【典例2】(2010·金华四校联考)把下列四种Na2S2O3溶液分别加入四个盛有10 mL 2 mol/L硫酸的锥形瓶中,均加水稀释到50 mL,其中反应最快的是
A.10 ℃,20 mL、3 mol/L的Na2S2O3溶液
B.20 ℃,10 mL、4 mol/L的Na2S2O3溶液
C.20 ℃,30 mL、2 mol/L的Na2S2O3溶液
D.10 ℃,10 mL、2 mol/L的Na2S2O3溶液
【思路点拨】解答本题的关键是理解温度及稀释后
c(Na2S2O3)大小决定反应速率的大小。
【自主解答】选C。温度越高,稀释前n(Na2S2O3)越大的溶液,稀释到相同体积后c(Na2S2O3)越大,其反应速率也越大。
知识点一:外界条件对化学反应速率的影响
1.(2010·金华高二检测)下列说法正确的是( )
A.增大压强,活化分子数增加,化学反应速率一定增大
B.升高温度,活化分子百分数增加,化学反应速率一定增大
C.活化分子间所发生的分子间的碰撞为有效碰撞
D.加入反应物,使活化分子百分数增加,化学反应速率增大
【解析】选B。增大压强和加入反应物,只能增大单位体积内活化分子数,故A、D错;有效碰撞是能够发生化学反应的碰撞,故C也错。
2.(2010·中山高二检测)设C+CO2 2CO-Q1(吸
热反应)反应速率为v1,N2+3H2 2NH3+Q2(放热反
应)反应速率为v2,对于上述反应,当温度升高时,v1
和v2的变化情况为( )
A.同时增大 B.同时减小
C.增大,减小 D.减小,增大
【解析】选A。对于一个化学反应,不论是吸热反应还是放热反应,当升高温度时,其反应速率均增大。
3.(2010·太原高二检测)用3 g块状大理石与30 mL 3 mol/L盐酸反应制取CO2气体,若要增大反应速率,可采取的措施是( )
①再加入30 mL 3 mol/L盐酸 ②改用30 mL 6mol/L
盐酸 ③改用3 g粉末状大理石 ④适当升高温度
A.①②④ B.②③④ C.①③④ D.①②③
【解析】选B。对反应CaCO3(s)+2HCl(aq)==== CaCl2(aq)+CO2(g)+H2O(l)而言,增大反应速率的方法有增大盐酸溶液的浓度,升高温度或将块状大理石改为粉末状大理石,故选B。
知识点二:速率—时间图像的分析及应用
4.如图是相同条件下做H2O2分解的对比实验时,放出O2的体积随时间的变化关系示意图,a为使用催化剂,b为不使用催化剂,其中正确的图像是( )
【解析】选A。使用催化剂只能加快反应速率,不能改变生成O2的量,故只有A正确。
5.将a g块状碳酸钙跟足量盐酸反应,反应物损失的质量随时间的变化曲线如图实线所示。在相同的条件下,将b g(a>b)粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应,则相应的曲线如下图虚线所示,正确的是( )
【解析】选C。粉末状的碳酸钙表面积比块状碳酸钙大,所以反应速率大,即损失得快。由于盐酸足量,所以碳酸钙全部损失,而a>b,所以反应完全后实线在虚线的上方。
6.把除去氧化膜的镁条投入盛有稀HCl的试管中,发现产生氢气的速率变化情况如图所示。
(1)其中t1~t2速率变化的主要原因是_________。
(2)t~t3速率变化的主要原因是_________。
【解析】对一确定的化学反应来说,其反应速率的大小,受浓度、温度、压强、催化剂等外界条件的影响。Mg与HCl反应的整个过程中盐酸的浓度在不断降低。在t1~t2时间段,速率呈增大趋势是由温度升高引起的,在t2~t3时间段,速率呈减小趋势说明盐酸浓度降低到一定程度后,浓度对反应速率的影响成为主要因素。
答案:(1)镁条与盐酸反应放热,温度升高使反应速率加快
(2)盐酸浓度减小,反应速率减慢
一、选择题(本题包括5小题,每小题3分,共15分)
1.下列说法中正确的是( )
A.活化分子碰撞即发生化学反应
B.升高温度会加快反应速率,原理是增加了活化分子的碰撞次数
C.某一反应的活化分子的百分数是一个定值
D.活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞
【解析】选D。只有活化分子间的有效碰撞才能发生化学反应,A错;升高温度,使分子的平均能量升高,活化分子的百分数增加,从而增加有效碰撞次数,加快反应速率,B错;只有在一定条件下,反应物中的活化分子百分数才是固定的,C错;活化分子间的碰撞并不一定都能发生反应,故不一定是有效碰撞,D正确。
2.一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时,为了减缓反应的速率,且不影响生成H2的总量,可向反应容器中加入适量的( )
A.NaOH(s) B.H2O(l)
C.NaHSO4(s) D.Na2CO3(s)
【解析】选B。Fe与盐酸反应的实质是Fe+2H+ ==== Fe2++H2↑,加入NaOH或Na2CO3,均消耗H+,c(H+)降低,反应速率和生成H2量均减小;加入水时n(H+)不变,但c(H+)减小,因此反应速率减小,但生成H2量不变;C项,加入NaHSO4(s),c(H+)增大,反应加快,生成H2量增大。
3.对于反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)能增大
反应速率的措施是( )
A.通入大量O2 B.增大容器容积
C.充入稀有气体 D.降低体系温度
【解析】选A。通入大量O2后相当于增大了反应物的浓度,故能增大正反应速率。增大容器容积,减小了浓度,反应速率减小。充入稀有气体并不能使反应物浓度增大,不能使速率增大。降低体系温度可以使反应速率减小。
催化剂
△
4.(双选)(2010·中山高二检测)反应C(s)+
H2O(g) CO(g)+H2(g),在一容积可变的密闭
容器中进行,在其他条件不变的情况下,下列条件的
改变对其反应速率几乎无影响的是( )
A.增加C的物质的量
B.将容器的体积缩小一半
C.保持体积不变,充入N2使体系压强增大
D.保持压强不变,充入N2使容器体积变大
【解析】选A、C。A项,增加C的物质的量,不改变反应物的浓度,不能加快反应速率;B项,气态反应组分浓度增大能加快反应速率;C项,恒温恒容时充入N2,各反应组分浓度不变,对反应速率无影响;D项,恒温恒压时充入N2,气态反应组分浓度减小,使反应速率减小。
5.向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2,开始反应时,按正反应速率由大到小排列顺序正确的是( )
甲 500 ℃,10 mol SO2和5 mol O2的反应
乙 500 ℃,用V2O5作催化剂,10 mol SO2和5 mol O2的反应
丙 450 ℃,8 mol SO2和5 mol O2的反应
丁 500 ℃,8 mol SO2和5 mol O2的反应
A.甲、乙、丙、丁 B.乙、甲、丙、丁
C.乙、甲、丁、丙 D.丁、丙、乙、甲
【解析】选C。比较同一个化学反应在不同条件下的反应速率大小时,影响程度大小的一般规律为:催化剂>温度>浓度,温度相同时,反应物浓度越大,反应速率越大。
二、非选择题(本题包括2小题,共15分)
6.(7分)在下列事例中,什么因素影响了化学反应速率:
(1)集气瓶中H2和Cl2的混合气体,在瓶外点燃镁条时发生爆炸:______。
(2)黄铁矿煅烧时要粉碎成颗粒:______。
(3)熔化的KClO3放出气泡很慢,加入少量MnO2很快产生气体:______。
(4)同浓度、同体积的盐酸放入同样大小的锌粒和镁条,产生气体有快有慢:______。
(5)同样大小的石灰石分别在0.1 mol·L-1的盐酸和
1 mol·L-1的盐酸中反应速率不同:______。
(6)夏天的食品易霉变,而冬天不易发生该现象: ______。
【解析】本题通过几个具体的事例来考查外界条件对化学反应速率的影响。(1)H2和Cl2的混合气体在光照条件下爆炸,(2)实质是增大固体表面积,(3)是用MnO2作催化剂,(4)用不同的反应物,速率不同,是反应物本身性质对反应物速率的影响,(5)是所用盐酸的浓度不同,(6)是夏天和冬天的温度不同。
答案:(1)光照 (2)固体表面积 (3)催化剂
(4)反应物性质 (5)浓度 (6)温度
7.(8分)把在空气中久置的铝片5.0 g
投入盛有500 mL 0.5 mol/L 硫酸溶液
的烧杯中,该铝片与硫酸反应产生氢气
的速率与反应时间的关系可用如图所示
的坐标曲线来表示,回答下列问题:
(1)曲线由O→A段不产生氢气的原因____________,
有关的离子方程式为____________;
(2)曲线由B→C段,产生氢气的速率增加较快的主要原因____________;
(3)曲线由C以后,产生氢气的速率逐渐下降的主要原因____________。
【解析】(1)久置于空气中的铝其表面有一层Al2O3薄膜,比Al先与H2SO4发生反应Al2O3+3H2SO4 ====
Al2(SO4)3+3H2O,而无气体放出。
(2)Al与H2SO4反应放热,溶液温度升高,使反应速率加快。
(3)C点以后,随着反应的进行,c(H+)降低,对反应速率的影响起主导作用,因此反应速率下降。
答案:(1)铝片的表面有氧化膜,开始氧化膜与硫酸反应,无气体放出 Al2O3+6H+ ==== 2Al3++3H2O
(2)反应为放热反应,温度升高,速率加快
(3)随着反应的进行,H+的浓度降低,速率下降
1.(5分)(2009·山东高考)2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是
( )
A.催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率
B.增大反应体系的压强,反应速率一定增大
C.该反应是放热反应,降低温度将缩短反应达到平衡的时间
V2O5
△
D.在t1、t2时刻,SO3(g)的浓度分别是c1、c2,则时
间间隔t1~t2内,SO3(g)生成的平均速率为
【解析】选D。A项,催化剂能同等程度地改变正、逆
反应速率,A项错误;B项,在恒容的条件下,通入惰
性气体,压强增大,但各物质的浓度不变,反应速率
不变,故B项错误;C项,降低温度,反应速率也降
低,反应达到平衡的时间会延长,故C项错误;根据反
应速率的计算公式可知D项正确。
2.(5分)用如图所示的实验装置进行实验X及Y时,每隔半分钟分别测定放出气体的体积。下列选项中正确表示实验X及Y的结果的是( )
【解析】选A。由镁和盐酸反应的化学方程式可知,两者反应时镁均过量,因此两者产生等量的氢气,否定了选项C和D。根据浓度越大,化学反应速率越快的事实可知实验X产生氢气的速率快,体现在图像上即曲线的斜率大,结合以上两点可知选项A符合题意。
3.(10分)在一密闭容器中充入1 mol I2和1 mol
H2,压强为p(Pa),并在一定温度下使其发生反应:
H2(g)+I2(g) 2HI(g) ΔH<0。
(1)保持容器容积不变,向其中充入1 mol H2,反应
速率______(填“增大”、“减小”或“不变”,下
同),理由是____________。
(2)保持容器容积不变,向其中充入1 mol CO2(不参
加反应),反应速率______,理由是__________。
(3)保持容器内气体的压强不变,向其中充入1 mol
CO2,反应速率______,理由是____________。
【解析】(1)V不变,充入H2,增大反应物的浓度,使反应速率增大。
(2)V不变,充入“惰性气体”CO2,并没有改变H2、I2的浓度,故反应速率不变。
(3)p不变,充入“惰性气体”CO2,使容器体积增大,H2、I2的浓度降低,反应速率减小。
答案:(1)增大 增大反应物浓度,反应速率增大
(2)不变 反应物的浓度不变,反应速率不变
(3)减小 容器的体积变大,反应物浓度减小,反应速率减小