
知識點(diǎn)一 濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響自主學(xué)習(xí)·必備知識
2.化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的定量關(guān)系
(1)基本規(guī)律(對于有氣體參與的反應(yīng))
(2)解釋:壓強(qiáng)的改變導(dǎo)致氣體⑤ __________________的改變,從而對反應(yīng)速率產(chǎn)生影響。
3.壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響
反之,壓強(qiáng)減小,化學(xué)反應(yīng)速率⑨ ________________。
想一想. 改變壓強(qiáng),化學(xué)反應(yīng)速率一定會改變嗎?
[答案] 不一定。對于沒有氣體參與的化學(xué)反應(yīng),由于改變壓強(qiáng)物質(zhì)的濃度變化很小,可忽略改變壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
1. 決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)物的性質(zhì)( )
知識點(diǎn)二 溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
2.經(jīng)驗(yàn)規(guī)律——范托夫規(guī)律
3.過渡態(tài)及活化能(1)過渡態(tài):一種① ___________ _ 沒有完全斷裂、②__________ 沒有完全形成的高能量的中間狀態(tài)。(2)活化能
(1)升高溫度可以提高反應(yīng)物分子的能量,增大反應(yīng)物之間的⑤ ____________________,增大反應(yīng)物分子形成⑥ _________________的比例,故升高溫度可以⑦ ________________ 化學(xué)反應(yīng)的速率。(2)由于反應(yīng)的⑧ __________________ 不同,所以溫度對不同反應(yīng)的反應(yīng)速率的影響不同。活化能越高,反應(yīng)越難發(fā)生。
[答案] 升高溫度,正、逆反應(yīng)速率均增大,但逆反應(yīng)速率增大程度大于正反應(yīng)速率,所以平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。
知識點(diǎn)三 催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
(1)概念:能改變化學(xué)反應(yīng)速率而在反應(yīng)前后本身的① __________________________ 不變的物質(zhì)。(2)影響因素:催化劑的活性除了與② ____________________ 有關(guān)外,還受到③ __________________________ 等因素以及反應(yīng)④ ______________________ 等條件的影響。(3)催化劑中毒:有些物質(zhì)使催化劑明顯⑤ ________________ 的現(xiàn)象。
2.催化原理:通過參與反應(yīng)改變⑥ ____________________、改變反應(yīng)的⑦ __________________ 來改變化學(xué)反應(yīng)速率。3.催化劑的特點(diǎn)
想一想. 汽車尾氣中的一氧化碳和一氧化氮在常溫下就能反應(yīng),為什么還要在處理器中加上催化劑?
[答案] 加上催化劑主要作用是加快反應(yīng)速率,加快有害氣體的轉(zhuǎn)化。
探究點(diǎn)一 外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
以下是投籃球的三種情況:第一種,能量不夠;第二種,方向不合適;第三種,足夠的能量和合適的方向。化學(xué)反應(yīng)也有類似的情況,碰撞理論認(rèn)為改變外界條件可使單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)改變,從而使化學(xué)反應(yīng)速率改變。
問題1: 為什么增大反應(yīng)物的濃度會影響化學(xué)反應(yīng)速率?
提示 其他條件不變,當(dāng)增大反應(yīng)物的濃度時(shí),單位體積中活化分子的數(shù)量增加,有效碰撞的頻率增大,導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)速率增大。
問題2: 增大壓強(qiáng)一定能增大化學(xué)反應(yīng)速率,減小壓強(qiáng)一定能減小化學(xué)反應(yīng)速率嗎?為什么?如何理解“改變體系壓強(qiáng)可改變化學(xué)反應(yīng)速率”?
提示 其他條件不變時(shí),增大壓強(qiáng)不一定增大反應(yīng)物的濃度,單位體積中活化分子的數(shù)量不一定增加,有效碰撞的頻率不一定增大,反應(yīng)速率不一定增大。其他條件不變時(shí),減小壓強(qiáng)不一定減小反應(yīng)物的濃度,單位體積中活化分子的數(shù)量不一定減少,有效碰撞的頻率不一定減小,反應(yīng)速率不一定減小。所以,只有改變了壓強(qiáng),導(dǎo)致反應(yīng)物濃度改變時(shí),才能改變化學(xué)反應(yīng)速率。
問題3: 為什么改變溫度會影響化學(xué)反應(yīng)速率?
提示 在其他條件不變時(shí),升高溫度,可以使反應(yīng)物分子能量增大,一部分原來能量較低的普通分子變成活化分子,使活化分子百分?jǐn)?shù)增大,有效碰撞次數(shù)增多,化學(xué)反應(yīng)速率增大。
問題4: 催化劑改變化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)是否改變化學(xué)反應(yīng)的焓變和化學(xué)平衡常數(shù)?
提示 催化劑通過改變化學(xué)反應(yīng)的活化能改變化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率,但不能改變化學(xué)反應(yīng)的焓變和化學(xué)平衡常數(shù)。
1.純液體和固體的反應(yīng)速率的影響因素分析 純液體和固體的濃度視為常數(shù),它們的量的改變不會影響化學(xué)反應(yīng)速率,但固體顆粒的大小影響接觸面積的大小,故影響反應(yīng)速率。
3.溫度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的分析升高溫度,可以增加分子能量,增大活化分子百分?jǐn)?shù),且加快分子運(yùn)動(dòng),增大分子的碰撞頻率,因此升高溫度可以加快化學(xué)反應(yīng)的速率。反之,降低溫度可以減小化學(xué)反應(yīng)速率。
4.催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率影響的分析(1)催化劑能同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率,故能改變反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間,但催化劑不能改變反應(yīng)物的濃度和反應(yīng)的平衡常數(shù),所以催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng),不能改變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。(2)理論解釋:使用催化劑→降低反應(yīng)所需的能量→更多的反應(yīng)物分子成為活化分子→大大增加單位體積內(nèi)的活化分子百分?jǐn)?shù)→成千成萬倍地增大化學(xué)反應(yīng)速率。(3)催化劑只有在適宜的溫度下活性才能達(dá)到最大,反應(yīng)速率才能達(dá)到最大,故在許多工業(yè)生產(chǎn)中溫度的選擇還需考慮催化劑的活性溫度范圍。
解題感悟外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率影響的理論解釋影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界條件主要有溫度、濃度、壓強(qiáng)和催化劑,它們的影響歸納如下:
[解析] 應(yīng)標(biāo)明物質(zhì)的聚集狀態(tài),故A項(xiàng)錯(cuò)誤;加入催化劑,降低活化能,但不改變反應(yīng)熱,故B項(xiàng)、C項(xiàng)錯(cuò)誤。
探究點(diǎn)二 化學(xué)反應(yīng)速率圖像問題
1.可逆反應(yīng)的速率—時(shí)間圖像
(1)“一看”——看圖像
①看面:弄清縱、橫坐標(biāo)的含義。②看線:弄清線的走向、變化趨勢及線的陡與平。③看點(diǎn):弄清曲線上點(diǎn)的含義,特別是一些特殊點(diǎn),如與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)、曲線的交點(diǎn)、折點(diǎn)、最高點(diǎn)與最低點(diǎn)等。④看量的變化:弄清是濃度變化、溫度變化還是轉(zhuǎn)化率的變化。⑤看要不要作輔助線:如等溫線、等壓線等。
2.解圖像題“三部曲”:“一看”“二想”“三判斷”
(2)“二想”——想規(guī)律看完線后聯(lián)想外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響規(guī)律。(3)“三判斷”通過對比分析,作出正確判斷。
1. 下列說法正確的是( )A. 醫(yī)藥用品應(yīng)該一直在高溫下保存B. 向一堆篝火中“鼓風(fēng)”,有利于它燃燒下去C. 壓強(qiáng)越大反應(yīng)速率越大D. 二氧化錳在過氧化氫的分解前后質(zhì)量減少
[解析] 醫(yī)藥用品應(yīng)該在低溫、干燥的環(huán)境下密封保存,故A不正確;向篝火中鼓風(fēng),主要是增加了氧氣的濃度,所以有利于它燃燒下去,故B正確;壓強(qiáng)的變化只有引起濃度的變化才會對反應(yīng)速率產(chǎn)生影響,故C不正確;二氧化錳在過氧化氫的分解中只是起催化劑的作用,反應(yīng)前后質(zhì)量不會發(fā)生變化,故D不正確。
4. 鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)時(shí),下列措施能使最初的反應(yīng)速率明顯加快的是( )A. 增加碳酸鈣的量B. 鹽酸的用量增加一倍C. 鹽酸用量減半,濃度加倍D. 增大體系壓強(qiáng)
[解析] 增加固體的量不能改變化學(xué)反應(yīng)速率,鹽酸用量的多少與反應(yīng)速率無關(guān),鹽酸濃度加倍能加快反應(yīng)速率。
(1) 催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率的原因是_______________________。
[解析] 加入催化劑能使化學(xué)反應(yīng)速率加快,其原因是催化劑降低了反應(yīng)的活化能,使更多的普通分子變?yōu)榛罨肿?增大了活化分子的碰撞頻率,使活化分子的有效碰撞增多。
探究濃度對反應(yīng)速率的影響
向反應(yīng)物中加入等量同種催化劑(或?qū)⑹⒂蟹磻?yīng)物的試管同時(shí)放入同一熱水浴中)
(3) 實(shí)驗(yàn)③④⑤中,測得生成氧氣的體積隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示。
分析上圖能夠得出什么實(shí)驗(yàn)結(jié)論?
易錯(cuò)提醒 解答有關(guān)速率大小的問題,不要被平衡移動(dòng)的方向迷惑,要只看反應(yīng)條件,條件越高,反應(yīng)速率就越大。對于可逆反應(yīng),正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率同時(shí)增大或同時(shí)減小,只是增大或減小的程度不一樣。
(1) 該實(shí)驗(yàn)的目的是______________________________________________。
(4) 通過分析比較上述數(shù)據(jù),得到的結(jié)論是___________________________________________________________________________________。
化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物起始濃度乘積成正比(或顯色時(shí)間與反應(yīng)物起始濃度乘積成反比)
10. 某同學(xué)在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。已知,反應(yīng)后鋅呈灰黑色,請回答下列問題:
(1) 上述實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有_________________________________________________________。
(2) 硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是_____________________________________________________________________________。
(4) 要加快上述實(shí)驗(yàn)中氣體產(chǎn)生的速率,還可采取的措施有___________________________________________________________________(答兩種)。
升高反應(yīng)溫度、適當(dāng)增加硫酸的濃度、增加鋅粒的比表面積等(答兩種)
[解析] 升高反應(yīng)溫度、適當(dāng)增加硫酸的濃度、增加鋅粒的比表面積等均可以加快反應(yīng)速率。
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這是一份魯科版 (2019)選擇性必修1第1節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的方向作業(yè)ppt課件,共34頁。
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