1、第二节影响化学反应速率的因素第第1 1课时课时浓度、压强对化学反应浓度、压强对化学反应速率的影响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
2、动化学反应的活化能;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中反应速率大小的?提
3、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.正误判断,正确的画“”,错误的画“”。(1)活化分
4、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+2HClCaCl2+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答案:B重点难点探究重要考向探究随堂检测探究问题探究问题1.为什么增大反应物的浓度会影响化学
5、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
6、点拨知识点拨一、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
7、)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He、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
8、 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
9、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。(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
10、验成功体验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 mol50 mL溶液中含A、B各0.05 mol0.1 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(
11、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N2C.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规律方法点拨 分析压强改
12、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
13、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
14、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
15、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、Fe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
16、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,但由于中用粉末状固体,接触面积大,整个过程中反应速率大于,故B项正确。答案:B重点难点探究重要考向探究随堂检测5.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)H0。(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。重点难点探究重要考向探究随堂检测解析:(1)容器容积不变,充入H2,增大反应物的浓度,使反应速率增大。(2)容器容积不变,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,使容器容积增大,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)减小容器的容积变大,反应物浓度减小,反应速率减小
