第2课时 影响化学反应速率的因素(一)
[核心素养发展目标] 1.通过实验探究浓度、压强、温度对化学反应速率的影响,认识其一般规律。2.知道化学反应是有历程的,认识基元反应活化能对化学反应速率的影响,了解活化分子、活化能的概念。3.能用有效碰撞理论解释浓度、压强、温度对化学反应速率的影响。
一、浓度对反应速率的影响
1.内因
在相同条件下,不同化学反应的反应速率首先是由反应物的组成、结构和________等因素决定的。
2.实验探究浓度对反应速率的影响
实验 操作
实验 现象 均出现浑浊,先后顺序为________
实验 结论 c(Na2S2O3)增大,产生浑浊的速率______
规律 总结 其他条件相同时,增大反应物的浓度,反应速率________;减小反应物的浓度,反应速率________
3.理论解释
(1)碰撞理论——化学反应的微观条件
①活化分子:化学反应中,能量较高、有可能发生______________的分子。
②活化能:活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差。
③用碰撞理论理解化学反应的过程
④有效碰撞与化学反应速率的关系
有效碰撞的频率越高,则反应速率_____________________________________________。
(2)基元反应
①概念
为了简化化学反应研究的模型,我们重点考查最简单的化学反应,即反应物分子经过____________就转化为________分子的反应,也称为基元反应。
②基元反应的活化能与反应速率的关系
每个基元反应都有对应的________,反应的活化能越大,活化分子所占比例________,有效碰撞的比例也就____________,化学反应速率________。
(3)浓度对化学反应速率影响的微观解释
反应物浓度增大→单位体积内活化分子数目________→单位时间内有效碰撞几率________→反应速率________;反之,反应速率________。
(1)活化分子间的碰撞一定能发生化学反应( )
(2)化学反应的实质是活化分子有合适取向的有效碰撞( )
(3)减小反应物的浓度,可降低单位体积内活化分子的百分数,从而使有效碰撞次数减少( )
(4)增加固体反应物的质量,化学反应速率增大( )
(5)100 mL 2 mol·L-1盐酸与锌片反应,加入适量的NaCl溶液,反应速率不变( )
1.下列说法正确的是( )
A.活化分子具有的能量是活化能
B.活化分子的总数越多,反应速率越大
C.某一反应的活化分子的百分数是个定值
D.单位时间内有效碰撞次数越多,反应速率越大
2.已知反应:Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O。下列各组反应是在相同温度下发生的,则最快产生浑浊的是( )
选项 反应物
硫代硫酸钠溶液 硫酸溶液
A 0.2 mol·L-1, 20 mL 0.2 mol·L-1, 20 mL
B 0.5 mol·L-1, 20 mL 0.5 mol·L-1, 20 mL
C 1.0 mol·L-1, 20 mL 1.0 mol·L-1, 20 mL
D 1.0 mol·L-1, 20 mL 1.2 mol·L-1, 20 mL
3.为探究锌与稀硫酸的反应速率以v(H2)表示,向反应混合液中加入某些物质,下列判断正确的是( )
A.加入NH4HSO4固体,v(H2)不变
B.加入少量硫酸钠固体,v(H2)减小
C.加入少量水,v(H2)减小
D.滴加少量CuSO4溶液,v(H2)减小
浓度对化学反应速率的影响注意事项
(1)对于固体或纯液体,其浓度可视为常数,其质量改变不影响化学反应速率。
(2)固体物质的反应速率与接触面积有关,颗粒越细,表面积越大,反应速率就越快。
(3)对于离子反应,只有实际参加反应的各离子浓度发生变化,才会引起化学反应速率的改变。
二、压强对反应速率的影响
1.研究对象——气体模型的理解
对于气体来说,在一定温度下,一定质量的气体所占的体积与压强成__________比。如图所示:
对于有气体参加的反应,在密闭容器中保持温度不变时,增大压强,气体体积________,相当于______________反应物的浓度,反应速率______________。
2.微观解释
增大压强→气体体积减小→反应物浓度增大→单位体积内活化分子数__________→单位时间内有效碰撞几率________→反应速率________;反之,反应速率____________________。
3.注意事项
(1)压强改变对反应速率的影响适用于有________参与的反应,且通过________改变对反应速率的影响实现。
(2)对于固体、液体之间或在溶液中进行的反应而言,改变压强对它们体积的影响很小,因此可以忽略压强改变对反应速率的影响。
(1)无论任何反应,若增大压强,反应速率一定增大( )
(2)恒温条件下,密闭容器中发生全为气体的反应,若容器内总压强增大,则反应速率一定增大( )
(3)对有气体参加的化学反应,减小容器体积,使体系压强增大,可使单位体积内活化分子数目增大,化学反应速率加快( )
1.在一定条件下的密闭容器中存在下列四个化学反应,增大容器的体积对化学反应速率没有影响的是( )
A.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
B.CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
C.CO2(g)+H2O(l) H2CO3(aq)
D.Fe3+(aq)+3SCN-(aq) Fe(SCN)3(aq)
2.对于反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
(1)恒温恒容条件下,向反应体系中充入氮气,反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”,下同),原因是_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)恒温恒容条件下,向反应体系中充入氦气,反应速率________,原因是_________
________________________________________________________________________。
(3)恒温恒压条件下,向反应体系中充入氦气,反应速率________,原因是__________
________________________________________________________________________。
充入稀有气体对化学反应速率的影响
三、温度对化学反应速率的影响
1.实验探究
实验 操作
实验 现象 溶液紫红色褪去所需时间长短:__________
实验 结论 其他条件相同时,反应物的温度越高,反应速率越_______
2.影响规律
其他条件相同时,升高温度,反应速率________;降低温度,反应速率________。经验规律,对于许多反应而言,一般温度每升高10 K,其反应速率可增加2~4倍。
3.微观解释
反之,反应速率________。
(1)升高温度,C+CO22CO(吸热反应)反应速率加快,而N2+3H2??2NH3(放热反应)反应速率会减慢( )
(2)升高温度,会使分子的平均能量升高,活化分子所占百分数增大,从而使反应速率加快( )
硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是( )
实验 反应 温度 /℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4
V/mL c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1)
A 25 5 0.1 20 0.1
B 25 5 0.2 20 0.2
C 35 5 0.1 20 0.1
D 35 5 0.2 20 0.2
第2课时 影响化学反应速率的因素(一)
一、
1.性质
2.A、B、C 加快 增大 减小
3.(1)①有效碰撞 ④越快 (2)①一次碰撞 产物 ②活化能 越小 越小 越小 (3)增多 增加 加快 减慢
正误判断
(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)×
应用体验
1.D
2.D [反应物浓度越大,反应速率越快,则越快产生浑浊。]
3.C [A项,加入NH4HSO4固体,电离出H+,c(H+)增大,v(H2)增大;B项,加入Na2SO4固体,c(H+)不变,v(H2)不变;D项,滴加少量CuSO4溶液,构成原电池,v(H2)增大。]
二、
1.反 减小 增大 增大
2.增多 增加 增大 减小
3.(1)气体 浓度
正误判断
(1)× (2)× (3)√
应用体验
1.D
2.(1)增大 增大反应物的浓度,化学反应速率增大 (2)不变
恒容条件下,充入氦气,反应物和生成物的浓度不变,化学反应速率不变 (3)减小 压强不变,充入氦气,容积增大,氮气、氢气的浓度减小,化学反应速率减小
三、
1.甲>丙>乙 快
2.增大 减小
3.增加 增多 增大 减小
正误判断
(1)× (2)√
应用体验
D [因35 ℃>25 ℃,则选项C和D中的反应速率大于选项A和B中的反应速率,又选项D中反应物的浓度大于C中反应物的浓度,则D中反应速率最快,最先出现浑浊。](共69张PPT)
专题2 第一单元
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影响化学反应速率的因素(一)
第2课时
核心素养
发展目标
1.通过实验探究浓度、压强、温度对化学反应速率的影响,认识其一般规律。
2.知道化学反应是有历程的,认识基元反应活化能对化学反应速率的影响,了解活化分子、活化能的概念。
3.能用有效碰撞理论解释浓度、压强、温度对化学反应速率的影响。
内容索引
一、浓度对反应速率的影响
二、压强对反应速率的影响
课时对点练
三、温度对化学反应速率的影响
浓度对反应速率的影响
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一
1.内因
在相同条件下,不同化学反应的反应速率首先是由反应物的组成、结构和 等因素决定的。
一
浓度对反应速率的影响
性质
2.实验探究浓度对反应速率的影响
实验操作
实验现象 均出现浑浊,先后顺序为__________
A、B、C
实验结论 c(Na2S2O3)增大,产生浑浊的速率_____
规律总结 其他条件相同时,增大反应物的浓度,反应速率 ;减小反应物的浓度,反应速率_____
加快
增大
减小
3.理论解释
(1)碰撞理论——化学反应的微观条件
①活化分子:化学反应中,能量较高、有可能发生 的分子。
②活化能:活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差。
有效碰撞
③用碰撞理论理解化学反应的过程
④有效碰撞与化学反应速率的关系
有效碰撞的频率越高,则反应速率 。
越快
(2)基元反应
①概念
为了简化化学反应研究的模型,我们重点考查最简单的化学反应,即反应物分子经过 就转化为 分子的反应,也称为基元反应。
②基元反应的活化能与反应速率的关系
每个基元反应都有对应的 ,反应的活化能越大,活化分子所占比例 ,有效碰撞的比例也就 ,化学反应速率 。
一次碰撞
产物
活化能
越小
越小
越小
(3)浓度对化学反应速率影响的微观解释
反应物浓度增大→单位体积内活化分子数目 →单位时间内有效碰撞几率 →反应速率 ;反之,反应速率 。
增多
增加
加快
减慢
(1)活化分子间的碰撞一定能发生化学反应
(2)化学反应的实质是活化分子有合适取向的有效碰撞
(3)减小反应物的浓度,可降低单位体积内活化分子的百分数,从而使有效碰撞次数减少
(4)增加固体反应物的质量,化学反应速率增大
(5)100 mL 2 mol·L-1盐酸与锌片反应,加入适量的NaCl溶液,反应速率不变
×
√
×
×
×
1.下列说法正确的是
A.活化分子具有的能量是活化能
B.活化分子的总数越多,反应速率越大
C.某一反应的活化分子的百分数是个定值
D.单位时间内有效碰撞次数越多,反应速率越大
√
单位体积内活化分子总数越多,有效碰撞几率越大,反应速率越大,B错误;
只有在一定条件下,活化分子在反应物中所占百分数才是定值,C错误。
2.已知反应:Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O。下列各组反应是在相同温度下发生的,则最快产生浑浊的是
选项 反应物
硫代硫酸钠溶液 硫酸溶液
A 0.2 mol·L-1,20 mL 0.2 mol·L-1,20 mL
B 0.5 mol·L-1,20 mL 0.5 mol·L-1,20 mL
C 1.0 mol·L-1,20 mL 1.0 mol·L-1,20 mL
D 1.0 mol·L-1,20 mL 1.2 mol·L-1,20 mL
√
反应物浓度越大,反应速率越快,则越快产生浑浊。
3.为探究锌与稀硫酸的反应速率以v(H2)表示,向反应混合液中加入某些物质,下列判断正确的是
A.加入NH4HSO4固体,v(H2)不变
B.加入少量硫酸钠固体,v(H2)减小
C.加入少量水,v(H2)减小
D.滴加少量CuSO4溶液,v(H2)减小
√
A项,加入NH4HSO4固体,电离出H+,c(H+)增大,v(H2)增大;
B项,加入Na2SO4固体,c(H+)不变,v(H2)不变;
D项,滴加少量CuSO4溶液,构成原电池,v(H2)增大。
归纳总结
浓度对化学反应速率的影响注意事项
(1)对于固体或纯液体,其浓度可视为常数,其质量改变不影响化学反应速率。
(2)固体物质的反应速率与接触面积有关,颗粒越细,表面积越大,反应速率就越快。
(3)对于离子反应,只有实际参加反应的各离子浓度发生变化,才会引起化学反应速率的改变。
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压强对反应速率的影响
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二
1.研究对象——气体模型的理解
对于气体来说,在一定温度下,一定质量的气体所占的体积与压强成
比。如图所示:
二
压强对反应速率的影响
对于有气体参加的反应,在密闭容器中保持温度不变时,增大压强,气体体积 ,相当于_______
反应物的浓度,反应速率 。
反
减小
增大
增大
2.微观解释
增大压强→气体体积减小→反应物浓度增大→单位体积内活化分子数
→单位时间内有效碰撞几率 →反应速率 ;反之,反应速率 。
增多
增加
增大
减小
3.注意事项
(1)压强改变对反应速率的影响适用于有 参与的反应,且通过
改变对反应速率的影响实现。
(2)对于固体、液体之间或在溶液中进行的反应而言,改变压强对它们体积的影响很小,因此可以忽略压强改变对反应速率的影响。
气体
浓度
(1)无论任何反应,若增大压强,反应速率一定增大
(2)恒温条件下,密闭容器中发生全为气体的反应,若容器内总压强增大,则反应速率一定增大
(3)对有气体参加的化学反应,减小容器体积,使体系压强增大,可使单位体积内活化分子数目增大,化学反应速率加快
×
×
√
1.在一定条件下的密闭容器中存在下列四个化学反应,增大容器的体积对化学反应速率没有影响的是
A.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
B.CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
C.CO2(g)+H2O(l) H2CO3(aq)
D.Fe3+(aq)+3SCN-(aq) Fe(SCN)3(aq)
√
增大容器的体积对于没有气体参与或生成的反应的反应速率无影响,D项正确。
2.对于反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
(1)恒温恒容条件下,向反应体系中充入氮气,反应速率_____(填“增大”“减小”或“不变”,下同),原因是________________________
______________。
(2)恒温恒容条件下,向反应体系中充入氦气,反应速率______,原因是__________________________________________________________
_________。
增大
增大反应物的浓度,化学
反应速率增大
不变
恒容条件下,充入氦气,反应物和生成物的浓度不变,化学反应速率不变
(3)恒温恒压条件下,向反应体系中充入氦气,反应速率______,原因是__________________________________________________________
______________。
减小
压强不变,充入氦气,容积增大,氮气、氢气的浓度减小,化学反应速率减小
归纳总结
充入稀有气体对化学反应速率的影响
返回
温度对化学反应速率的影响
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三
1.实验探究
三
温度对化学反应速率的影响
实验操作
实验现象 溶液紫红色褪去所需时间长短:_________
实验结论 其他条件相同时,反应物的温度越高,反应速率越___
甲>丙>乙
快
2.影响规律
其他条件相同时,升高温度,反应速率 ;降低温度,反应速率
。经验规律,对于许多反应而言,一般温度每升高10 K,其反应速率可增加2~4倍。
增大
减小
3.微观解释
增加
增多
增大
反之,反应速率 。
减小
(1)升高温度,C+CO2 2CO(吸热反应)反应速率加快,而N2+3H2
2NH3(放热反应)反应速率会减慢
(2)升高温度,会使分子的平均能量升高,活化分子所占百分数增大,从而使反应速率加快
×
√
硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4===
Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是
实验 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4
V/mL c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1)
A 25 5 0.1 20 0.1
B 25 5 0.2 20 0.2
C 35 5 0.1 20 0.1
D 35 5 0.2 20 0.2
√
因35 ℃>25 ℃,则选项C和D中的反应速率大于选项A和B中的反应速率,又选项D中反应物的浓度大于C中反应物的浓度,则D中反应速率最快,最先出现浑浊。
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课时对点练
对点训练
题组一 碰撞理论
1.有效碰撞是指
A.反应物分子间的碰撞 B.反应物活化分子间的碰撞
C.能发生化学反应的碰撞 D.反应物分子间有合适取向的碰撞
√
当分子成为活化分子,且活化分子之间发生合适取向的碰撞时,才发生化学反应,此时的碰撞为有效碰撞。
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对点训练
2.某反应的ΔH=100 kJ·mol-1,下列有关该反应的叙述正确的是
A.正反应活化能小于100 kJ·mol-1
B.逆反应活化能一定小于100 kJ·mol-1
C.正反应活化能大于100 kJ·mol-1
D.正反应活化能比逆反应活化能小100 kJ·mol-1
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对点训练
某反应的ΔH=100 kJ·mol-1,说明该反应的正反应为吸热反应,且正反应的活化能比逆反应的活化能大100 kJ·mol-1,正反应的活化能应大于100 kJ·mol-1,无法确定逆反应的活化能大小。
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对点训练
3.下列说法正确的是
A.活化能接近零的反应,当反应物相互接触时,反应瞬间完成,而且温
度对其反应速率几乎没有影响
B.增大反应物的浓度是通过增大活化分子百分数来加快化学反应速率的
C.人们把能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子,把活化分子具有的能
量叫做活化能
D.活化能的大小不仅意味着一般分子成为活化分子的难易,也会对化学
反应前后的能量变化产生影响
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对点训练
增大反应物的浓度是增加了单位体积内活化分子的数目,不改变活化分子百分数,B错误;
活化能指活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差,C错误;
活化能的大小对化学反应前后的能量变化无影响,D错误。
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对点训练
题组二 浓度、压强、温度对化学反应速率的影响
4.把下列四种碳酸氢钠溶液分别加入四个盛有10 mL 2 mol·L-1盐酸的烧杯中,此时碳酸氢钠与盐酸发生反应,其中反应开始时速率最大的是
A.10 ℃ 20 mL 3 mol·L-1的碳酸氢钠溶液
B.20 ℃ 20 mL 2 mol·L-1的碳酸氢钠溶液
C.20 ℃ 20 mL 4 mol·L-1的碳酸氢钠溶液
D.10 ℃ 20 mL 2 mol·L-1的碳酸氢钠溶液
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对点训练
B、C中反应温度大于A、D中反应温度;
B、C中温度相同,C中反应物浓度更大,则C中反应速率最大。
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对点训练
5.已知反应:CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑,下列措施中可使生成CO2的速率加快的是(不考虑CaCO3与HCl接触面积改变的影响)
A.加大CaCO3的量 B.加大盐酸的浓度
C.加大盐酸的量 D.减少CaCl2的浓度
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浓度不变,加大反应物的量不影响化学反应速率,改变浓度才影响化学反应速率。
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对点训练
6.(2023·广西北海高二检测)对反应A+B AB来说,常温下按以下情况进行反应:
①20 mL溶液中含A、B各0.01 mol ②50 mL溶液中含A、B各0.05 mol
③0.1 mol·L-1的A、B溶液各10 mL混合 ④0.5 mol·L-1的A、B溶液各50 mL混合
四者反应速率的大小关系是
A.②>①>④>③ B.④>③>②>①
C.①>②>④>③ D.①>②>③>④
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对点训练
反应物的浓度越大,反应速率越大。①A、B的浓度各为0.5 mol·L-1;
②A、B的浓度各为1 mol·L-1;
③A、B的浓度各为0.05 mol·L-1;
④A、B的浓度各为0.25 mol·L-1;
所以四者反应速率的大小关系是②>①>④>③。
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对点训练
7.反应N2(g)+O2(g) 2NO(g),在密闭容器中进行,下列条件能增大反应速率的是
A.增大容积使压强减小
B.容积不变充入N2使压强增大
C.容积不变充入氦气使压强增大
D.使总压强不变,充入氖气
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对点训练
增大容积使压强减小,参加反应的气体的浓度减小,则反应速率减小,A错误;
容积不变充入N2使压强增大,N2的浓度增大,反应速率增大,B正确;
容积不变充入氦气使压强增大,但参加反应的气体的浓度不变,则反应速率不变,C错误;
保持总压强不变,充入氖气,容积增大,参加反应的气体的浓度减小,反应速率减小,D错误。
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对点训练
8.在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2,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,改变下列条件能加快化学反应速率的是
A.保持容器容积不变,向其中加入1 mol N2(N2不参加反应)
B.保持容器容积不变,向其中加入1 mol H2
C.保持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol N2(N2不参加反应)
D.保持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)
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对点训练
保持容器容积不变,向其中加入1 mol N2,参加反应的物质的浓度不变,则反应速率不变,故A不符合题意;
保持容器容积不变,向其中加入1 mol H2,反应物浓度增大,反应速率增大,故B符合题意;
保持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol N2,体积增大,反应物的浓度减小,则反应速率减小,故C不符合题意;
保持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol H2(g)和1 mol I2(g),因体积增大为2倍,物质的量增大为2倍,则浓度不变,反应速率不变,故D不符合题意。
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9.在C(s)+CO2(g) 2CO(g)的反应中,现采取下列措施:①缩小体积,增大压强 ②增加碳的量 ③恒容下充入CO2 ④恒容下充入N2 ⑤恒压下充入N2,其中能够使反应速率增大的措施是
A.①④ B.②③⑤
C.①③ D.①②④
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综合强化
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①该反应为有气体参加的反应,增大压强,反应速率加快;
②增加固体物质的量不影响化学反应速率;
③恒容下充入CO2,反应物浓度增大,反应速率加快;
④恒容下充入N2,反应物的浓度不变,反应速率不变;
⑤恒压下充入N2,反应体系体积增大,反应物的浓度减小,反应速率减小。
综合强化
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综合强化
10.在体积可变的容器中发生反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),当增大压强使容器体积缩小时,化学反应速率加快,其主要原因是
A.分子运动速率加快,使反应物分子间的碰撞机会增多
B.反应物分子的能量增加,活化分子百分数增大,有效碰撞次数增多
C.活化分子百分数未变,但单位体积内活化分子数增加,有效碰撞次数
增多
D.分子间距离减小,使所有的活化分子间的碰撞都成为有效碰撞
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综合强化
A项,由于温度不变,因此分子运动速率不变,错误;
B项,由于温度不变,因此反应物分子的能量不变,错误;
D项,增大压强使容器体积缩小时,单位体积内反应物浓度增大,但单位体积内分子间的碰撞不一定都是有效碰撞,错误。
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综合强化
11.下列关于有效碰撞理论与影响化学反应速率的因素之间的关系,错误的是
A.活化分子间所发生的部分碰撞为有效碰撞
B.增大反应物浓度能够增大单位体积内的活化分子数,化学反应速率增大
C.升高温度,活化分子数目增多,化学反应速率增大
D.增大压强,反应物气体分子运动加快,增加了碰撞频率,故反应速率
增大
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活化分子之间发生碰撞,且发生反应的碰撞才是有效碰撞,所以活化分子间所发生的部分碰撞为有效碰撞,A正确;
增大反应物浓度能够增大单位体积内的活化分子数,有效碰撞几率增大,化学反应速率增大,B正确;
升高温度,部分非活化分子转化为活化分子,活化分子数目增多,有效碰撞几率增大,化学反应速率增大,C正确;
对于有气体参加的反应,增大压强相当于增大反应物的浓度,增大单位体积内的活化分子数,分子运动不加快,但增加了碰撞频率,故反应速率增大,D错误。
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综合强化
12.下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是
A.大小、形状相同的镁片、铁片,前者与盐酸反应放出H2的速率比后者大
B.Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快
C.N2与O2在常温、常压下不反应,放电时可反应
D.Cu与浓硫酸能反应,而不与稀硫酸反应
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综合强化
要想说明反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定性因素,则该实验事实应区别在反应物本身而不是外界因素如浓度、压强、温度等。其中选项B、D为反应物浓度不同对反应速率的影响,选项C为反应条件不同对反应速率的影响,只有选项A是因Mg、Fe本身性质不同对反应速率产生影响。
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综合强化
13.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反应放出气体的体积。下列选项能正确表示实验X及Y的结果的是
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实验 所用盐酸
X 25 mL 0.2 mol·L-1
Y 50 mL 0.1 mol·L-1
综合强化
由镁和盐酸反应的化学方程式知,两组实验中镁均过量,n(H+)相等,故二者最终产生等量的氢气,排除选项C和D;
根据其他条件相同时,反应物浓度越大,化学反应速率越大可知,实验X产生氢气的速率大,体现在图像上即实验X对应的曲线的斜率比实验Y的大,结合以上两点可知,选项A符合题意。
实验 所用盐酸
X 25 mL 0.2 mol·L-1
Y 50 mL 0.1 mol·L-1
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综合强化
14.在一个容积可变的密闭容器中发生反应:3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g)。
回答下列问题:
(1)增加Fe的量,正反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”,下同)。
不变
Fe为固体,因此增加Fe的量,反应速率不变。
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综合强化
(2)将容器容积缩小一半,正反应速率_______,逆反应速率______。
增大
增大
将容器容积缩小一半,体系中各气态物质的浓度均增大,正反应速率和逆反应速率都增大。
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综合强化
(3)保持容器容积不变,充入N2使体系压强增大,正反应速率______,逆反应速率______。
不变
不变
保持容器容积不变,充入N2使体系压强增大,体系中各物质的浓度不变,正反应速率和逆反应速率均不变。
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综合强化
(4)保持压强不变,充入N2使容器容积增大,正反应速率______,逆反应速率______。
减小
减小
保持压强不变,充入N2使容器容积增大,体系中各气态物质的浓度均减小,正反应速率和逆反应速率均减小。
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实验编号 ① ② ③ ④ ⑤
c(I-)/(mol·L-1) 0.040 0.080 0.080 0.160 0.120
0.040 0.040 0.080 0.020 0.040
t/s 88.0 44.0 22.0 44.0 t1
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回答下列问题:
(1)该实验的目的是___________________________________________。
(2)显色时间t1为_____________。
(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律,若在40 ℃条件下进行编号③对应浓度的实验,显色时间t2的范围为______(填字母)。
A.<22.0 B.22.0~44.0
C.>44.0 D.数据不足,无法判断
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(4)通过分析比较上述数据,得到的结论是__________________________
_____________________________________________________。
化学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起始浓度乘积成反比)
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综合强化
分析数据容易发现:②④组所用时间相同,③组所用时间为它们的一半,①组所用时间为它们的2倍。
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15作业15 影响化学反应速率的因素(一)
(选择题1~13题,每小题6分,共78分)
题组一 碰撞理论
1.有效碰撞是指( )
A.反应物分子间的碰撞
B.反应物活化分子间的碰撞
C.能发生化学反应的碰撞
D.反应物分子间有合适取向的碰撞
2.某反应的ΔH=100 kJ·mol-1,下列有关该反应的叙述正确的是( )
A.正反应活化能小于100 kJ·mol-1
B.逆反应活化能一定小于100 kJ·mol-1
C.正反应活化能大于100 kJ·mol-1
D.正反应活化能比逆反应活化能小100 kJ·mol-1
3.下列说法正确的是( )
A.活化能接近零的反应,当反应物相互接触时,反应瞬间完成,而且温度对其反应速率几乎没有影响
B.增大反应物的浓度是通过增大活化分子百分数来加快化学反应速率的
C.人们把能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子,把活化分子具有的能量叫做活化能
D.活化能的大小不仅意味着一般分子成为活化分子的难易,也会对化学反应前后的能量变化产生影响
题组二 浓度、压强、温度对化学反应速率的影响
4.把下列四种碳酸氢钠溶液分别加入四个盛有10 mL 2 mol·L-1盐酸的烧杯中,此时碳酸氢钠与盐酸发生反应,其中反应开始时速率最大的是( )
A.10 ℃ 20 mL 3 mol·L-1的碳酸氢钠溶液
B.20 ℃ 20 mL 2 mol·L-1的碳酸氢钠溶液
C.20 ℃ 20 mL 4 mol·L-1的碳酸氢钠溶液
D.10 ℃ 20 mL 2 mol·L-1的碳酸氢钠溶液
5.已知反应:CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑,下列措施中可使生成CO2的速率加快的是(不考虑CaCO3与HCl接触面积改变的影响)( )
A.加大CaCO3的量 B.加大盐酸的浓度
C.加大盐酸的量 D.减少CaCl2的浓度
6.(2023·广西北海高二检测)对反应A+BAB来说,常温下按以下情况进行反应:
①20 mL溶液中含A、B各0.01 mol
②50 mL溶液中含A、B各0.05 mol
③0.1 mol·L-1的A、B溶液各10 mL混合
④0.5 mol·L-1的A、B溶液各50 mL混合
四者反应速率的大小关系是( )
A.②>①>④>③ B.④>③>②>①
C.①>②>④>③ D.①>②>③>④
7.反应N2(g)+O2(g) 2NO(g),在密闭容器中进行,下列条件能增大反应速率的是( )
A.增大容积使压强减小
B.容积不变充入N2使压强增大
C.容积不变充入氦气使压强增大
D.使总压强不变,充入氖气
8.在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2,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,改变下列条件能加快化学反应速率的是( )
A.保持容器容积不变,向其中加入1 mol N2(N2不参加反应)
B.保持容器容积不变,向其中加入1 mol H2
C.保持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol N2(N2不参加反应)
D.保持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)
9.在C(s)+CO2(g) 2CO(g)的反应中,现采取下列措施:①缩小体积,增大压强 ②增加碳的量 ③恒容下充入CO2 ④恒容下充入N2 ⑤恒压下充入N2,其中能够使反应速率增大的措施是( )
A.①④ B.②③⑤
C.①③ D.①②④
10.在体积可变的容器中发生反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),当增大压强使容器体积缩小时,化学反应速率加快,其主要原因是( )
A.分子运动速率加快,使反应物分子间的碰撞机会增多
B.反应物分子的能量增加,活化分子百分数增大,有效碰撞次数增多
C.活化分子百分数未变,但单位体积内活化分子数增加,有效碰撞次数增多
D.分子间距离减小,使所有的活化分子间的碰撞都成为有效碰撞
11.下列关于有效碰撞理论与影响化学反应速率的因素之间的关系,错误的是( )
A.活化分子间所发生的部分碰撞为有效碰撞
B.增大反应物浓度能够增大单位体积内的活化分子数,化学反应速率增大
C.升高温度,活化分子数目增多,化学反应速率增大
D.增大压强,反应物气体分子运动加快,增加了碰撞频率,故反应速率增大
12.下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是( )
A.大小、形状相同的镁片、铁片,前者与盐酸反应放出H2的速率比后者大
B.Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快
C.N2与O2在常温、常压下不反应,放电时可反应
D.Cu与浓硫酸能反应,而不与稀硫酸反应
13.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反应放出气体的体积。下列选项能正确表示实验X及Y的结果的是( )
实验 所用盐酸
X 25 mL 0.2 mol·L-1
Y 50 mL 0.1 mol·L-1
14.(14分)在一个容积可变的密闭容器中发生反应:3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g)。
回答下列问题:
(1)增加Fe的量,正反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”,下同)。
(2)将容器容积缩小一半,正反应速率________,逆反应速率________。
(3)保持容器容积不变,充入N2使体系压强增大,正反应速率________,逆反应速率________。
(4)保持压强不变,充入N2使容器容积增大,正反应速率__________,逆反应速率__________。
15.(8分)“碘钟”实验中,3I-+S2O===I+2SO的反应速率可以用I遇加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量,t越小,反应速率越大。某探究性学习小组在20 ℃进行实验,得到的数据如下表:
实验编号 ① ② ③ ④ ⑤
c(I-)/(mol·L-1) 0.040 0.080 0.080 0.160 0.120
c(S2O)/(mol·L-1) 0.040 0.040 0.080 0.020 0.040
t/s 88.0 44.0 22.0 44.0 t1
回答下列问题:
(1)该实验的目的是__________________________________________________________。
(2)显色时间t1为________________________。
(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律,若在40 ℃条件下进行编号③对应浓度的实验,显色时间t2的范围为____________(填字母)。
A.<22.0 B.22.0~44.0
C.>44.0 D.数据不足,无法判断
(4)通过分析比较上述数据,得到的结论是________________。
作业15 影响化学反应速率的因素(一)
1.C 2.C 3.A 4.C
5.B [浓度不变,加大反应物的量不影响化学反应速率,改变浓度才影响化学反应速率。]
6.A [反应物的浓度越大,反应速率越大。①A、B的浓度各为0.5 mol·L-1;②A、B的浓度各为1 mol·L-1;③A、B的浓度各为0.05 mol·L-1;④A、B的浓度各为0.25 mol·L-1;所以四者反应速率的大小关系是②>①>④>③。]
7.B [增大容积使压强减小,参加反应的气体的浓度减小,则反应速率减小,A错误;容积不变充入N2使压强增大,N2的浓度增大,反应速率增大,B正确;容积不变充入氦气使压强增大,但参加反应的气体的浓度不变,则反应速率不变,C错误;保持总压强不变,充入氖气,容积增大,参加反应的气体的浓度减小,反应速率减小,D错误。]
8.B [保持容器容积不变,向其中加入1 mol N2,参加反应的物质的浓度不变,则反应速率不变,故A不符合题意;保持容器容积不变,向其中加入1 mol H2,反应物浓度增大,反应速率增大,故B符合题意;保持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol N2,体积增大,反应物的浓度减小,则反应速率减小,故C不符合题意;保持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol H2(g)和1 mol I2(g),因体积增大为2倍,物质的量增大为2倍,则浓度不变,反应速率不变,故D不符合题意。]
9.C [①该反应为有气体参加的反应,增大压强,反应速率加快;②增加固体物质的量不影响化学反应速率;③恒容下充入CO2,反应物浓度增大,反应速率加快;④恒容下充入N2,反应物的浓度不变,反应速率不变;⑤恒压下充入N2,反应体系体积增大,反应物的浓度减小,反应速率减小。]
10.C 11.D
12.A [要想说明反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定性因素,则该实验事实应区别在反应物本身而不是外界因素如浓度、压强、温度等。其中选项B、D为反应物浓度不同对反应速率的影响,选项C为反应条件不同对反应速率的影响,只有选项A是因Mg、Fe本身性质不同对反应速率产生影响。]
13.A [由镁和盐酸反应的化学方程式知,两组实验中镁均过量,n(H+)相等,故二者最终产生等量的氢气,排除选项C和D;根据其他条件相同时,反应物浓度越大,化学反应速率越大可知,实验X产生氢气的速率大,体现在图像上即实验X对应的曲线的斜率比实验Y的大,结合以上两点可知,选项A符合题意。]
14.(1)不变 (2)增大 增大 (3)不变 不变 (4)减小 减小
解析 (1)Fe为固体,因此增加Fe的量,反应速率不变。(2)将容器容积缩小一半,体系中各气态物质的浓度均增大,正反应速率和逆反应速率都增大。(3)保持容器容积不变,充入N2使体系压强增大,体系中各物质的浓度不变,正反应速率和逆反应速率均不变。(4)保持压强不变,充入N2使容器容积增大,体系中各气态物质的浓度均减小,正反应速率和逆反应速率均减小。
15.(1)研究反应物I-与S2O的浓度对反应速率的影响 (2)(或29.3) (3)A (4)化学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起始浓度乘积成反比)
解析 分析数据容易发现:②④组所用时间相同,③组所用时间为它们的一半,①组所用时间为它们的2倍。进一步分析:②④两组中c(I-)与c(S2O)的乘积相等,③组中乘积为②④组的2倍,①组乘积为其一半。因此可得结论:当c(I-)·c(S2O)相等时,显色时间相等,反应速率相等,显色时间与反应速率成反比,即t与c(I-)·c(S2O)成反比。=,得t1=≈29.3。