第二章第二节课前预习·巧设计名师课堂·一点通创新演练·大冲关设计1设计2考点一考点二课堂10分钟练习课堂5分钟归纳设计3课下30分钟演练(1)在化学反应中,能改变其他物质的,而本身的和在反应前后都没有变化的物质,叫做催化剂。(2)向H2O2溶液中加入MnO2,会(填“加快”或“减慢”)H2O2的分解速率,降低温度会(填同上)H2O2的分解速率。化学反应速率质量化学性质加快减慢(3)煤粉比煤块燃烧时反应速率。(4)HClO在光照条件下,分解速率会(填“加快”或“减慢”)。大加快一、有效碰撞理论(教科书绪言部分)1.有效碰撞2.活化分子与活化能如图所示:图中指反应的活化能,是反应热。E1-E2E13.化学反应速率与活化分子、有效碰撞的关系活化分子的百分数越大,单位体积内越多,单位时间内越多,化学反应速率。活化分子数有效碰撞的次数越快二、影响化学反应速率的因素1.浓度(1)影响规律:其他条件不变时增大反应物浓度,反应速率减小反应物浓度,反应速率增大减小(2)微观解释:其他条件不变时,增大反应物浓度―→单位体积内增多―→几率增加―→化学反应速率。反之,减小反应物浓度,化学反应速率。活化分子数有效碰撞增大减小(3)注意事项:①对化学反应速率的影响因素是指物质的量浓度,而不是指物质的量或反应物的总量。②对于纯液体或固体物质,可认为其浓度为“常数”,它们的量的改变不会影响化学反应速率。2.压强(1)影响规律:对于有气体反应,在相同温度下,增大压强减小容器容积,反应速率减小压强增大容器容积,反应速率增大减小(2)微观解释:对于有气体反应,在相同温度下,增大压强―→增大―→反应速率;反之减小压强,反应速率。(3)注意事项:对于无气体参与的化学反应,改变压强对反应速率无影响。反应物浓度增大减小3.温度(1)影响规律:其他条件相同时升高温度,反应速率降低温度,反应速率增大减小(2)微观解释:其他条件相同时,升高温度―→提高和较高能量的分子间的提高―→提高―→化学反应速率。活化分子百分数碰撞频率有效碰撞几率增大(3)注意事项:①温度对反应速率的影响规律,对于吸热反应、放热反应都适用,且不受反应物状态的限制。②升高温度,正、逆反应速率均增大,但增大的程度不同;降低温度,正、逆反应速率均降低,但降低的程度也不同。4.催化剂(1)影响规律:使用合适的催化剂,可化学反应速率。(2)微观解释:使用合适的催化剂―→降低反应所需的―→增加―→增加―→化学反应速率。加快活化能活化分子百分数有效碰撞次数加快(3)注意事项:①催化剂有正、负之分,正催化剂能加快反应速率,负催化剂减慢反应速率,不特别指明的条件下,均指正催化剂。②催化剂只有在一定温度下,才能最大限度的发挥其催化作用。(4)催化剂的催化效率:①H2O2分解实验中,FeCl3和CuSO4均有催化作用,但催化效果更好。②KMnO4与H2C2O4反应实验中,常用作催化剂。③淀粉水解实验中,H2SO4和淀粉酶均有催化作用,但催化效果更好。FeCl3MnSO4淀粉酶1.判断正误(正确打“√”号,错误打“×”号)。(1)增加反应物的用量,反应速率一定增大。()(2)增大体系的压强,反应速率一定增大。()(3)催化剂能改变化学反应的焓变。()(4)催化剂能加快化学反应速率的原因是降低了反应的活化能,提高了活化分子的数目,但活化分子的百分数不变。()(5)决定化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质,而不是外界因素。()答案:(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√2.把下列化学反应与影响因素连线。(1)点燃镁条时,H2和Cl2的混合气体发A.催化剂生爆炸(2)黄铁矿燃烧时粉碎成矿粒B.反应物本身的性质(3)H2O2溶液中加入MnO2很快产生气体C.温度(4)相同条件下,锌粒、镁条与盐酸反应产D.固体表面积生气体快慢不同(5)夏天的食物比冬天更易霉变E.光照答案:(1)—E(2)—D(3)—A(4)—B(5)—C3.在气体参与的反应中,能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大的方法是()①增大反应物的浓度②升高温度③增大压强④移去生成物⑤加入催化剂A.①②③B.①②③⑤C.②⑤D.①②③④⑤分析:根据活化分子的概念及影响条件知,①、③能增大活化分子的浓度(单位体积内的活化分子数),加快化学反应速率,但不影响活化分子百分数;而②中分子能量增加,使活化分子百分数增大,活化分子数也同时增加;⑤中催化剂降低了活化能,同样使活化分子百分数增大,活化分子数也同时增加。答案:C4.能使碳酸钙的分解速率显著增大的措施是()A.增加少量的CaCO3固体B.升高温度C.加入MnO2D.增大压强分析:CaCO3为固体,所以加压、增加物质的量,均不会使反应速率加快。MnO2不是CaCO3分解的催化剂。答案:B压强对反应速率的影响,是通过改变气体的浓度来实现的,故一般意义上的增大压强是指压缩气体的体积。(1)对无气体参加的化学反应,改变压强时,化学反应速率基本不变。如MgO+2HCl===MgCl2+H2O。(2)对有气体参加的反应,压强对化学反应速率的影响可简化理解为:压强改变―→物质浓度改变―→反应速率改变物质浓度不变―→反应速率不变常见的形式有以下几种情况:①恒温时:增大压强引起体积缩小引起,反应速率增大。②恒温恒容时:充入反应气体该物质浓度增大该反应速率迅速增大。充入“无关气体”(如He、Ne、Ar等不参与本反应也不干扰本反应的气体,下同)总压强增大,但反应混合物的各组分浓度没有改变,反应速率不变。引起引起引起③恒温恒压时:充入“无关气体”体积增大反应混合物各组分的浓度减小反应速率减小。引起引起引起[例1]反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改变使其反应速率增大的是()A.增加C(s)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]A项,C为固体,增加其用量,不影响反应速率;B项,加压能使反应速率增大;C项,保持体积不变,充入N2后各反应物的浓度不变,不影响反应速率;D项,保持压强不变充入N2,容器体积增大,反应物浓度减小,使反应速率减小。[答案]B改变压强,影响化学反应速率的根本原因是引起浓度改变,因此分析压强对反应速率的影响时,应注意参加反应的物质的浓度是否改变。1.以化学反应CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O为例(1)其他条件一定,反应速率随着c(HCl)的增大而增大,如图A。(2)其他条件一定,反应速率随着温度的升高而增大,如图B。(3)其他条件一定,随着反应时间的延长,c(HCl)逐渐减小,化学反应速率逐渐减小,如图C。(4)其他条件一定,只增加CaCO3(s)的质量,反应速率不变化,如图D。2.以化学反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)为例(1)其他条件一定,增大气态反应物的压强(缩小容器的容积),反应速率随着压强的增大而增大,如图A。(2)其他条件一定,减小气态反应物的压强(扩大容器的容积),反应速率随着压强的减小而减小,如图B。(3)温度、反应容器的容积都一定,随着时间的延长,SO2、O2物质的量逐渐减小,气体的压强逐渐减小,反应速度逐渐减小,如图C。(4)分别在较低温度T1和较高温度T2下反应,使气态反应物的压强都逐渐增大(缩小容器的容积),反应速率随着压强的增大而增大及随着温度的升高而增大,如图D。[例2][双选题](2012·如东高二检测)下列表格中的各种情况,可以用下面对应选项中的图像曲线表示的是()选项反应纵坐标甲乙A外形、大小相近的金属和水反应反应速率KNaB4mL0.01mol/L的KMnO4溶液,分别和不同浓度的H2O4(草酸)溶液各2mL反应0.1mol/L的H2O4溶液0.2mol/L的H2O4溶液选项反应纵坐标甲乙C5mL0.1mol/LNa2S2O3溶液和5mL0.1mol/LH2SO4溶液反应反应速率热水冷水D5mL4%的过氧化氢溶液分解放出O2无MnO2粉末加MnO2粉末[解析]反应速率与物质本身的性质有关。由于K比Na活泼,故相同大小的金属K和Na,K的反应速率快,又由于Na、K与H2O反应均为放热反应,随反应进行,放出大量热,反应速率逐渐加快,故A图像正确;由于起始时乙中H2C2O4浓度大,故其反应速率比甲中快,B图像错误;由于甲反应是在热水中反应,温度高,故甲的反应速率高于乙的,随反应进行,反应物浓度逐渐减小,故甲、乙中反应速率逐渐减小,C图像正确;MnO2在H2O2分解过程中起催化作用,故乙中反应速率大于甲中,D图像错误。[答案]AC解速率图像题的注意事项(1)认清坐标系,搞清纵、横坐标所代表的意义,并与有关的原理相联系。(2)看清起点,分清反应物、生成物,浓度减小的是反应物还是生成物,浓度增大的是反应物还是生成物。(3)抓住变化趋势,要注意看清曲线是连续的还是跳跃的,分清渐变和突变,大变和小变。(4)注意终点。要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量,并结合有关原理进行推理判断。(1)对于固体或纯液体,改变其用量或对其加压,均不改变其浓度,因此对反应速率无影响。(2)改变压强时,若使气体反应物浓度增大,则使反应速率增大,反之,使反应速率减小。(3)升高温度,化学反应速率一般加快,对吸热反应和放热反应均适用。(4)催化剂能降低反应的活化能,但不影响反应热,使用催化剂能极大的加快反应速率。(5)增大反应物浓度或增大压强,均能使单位体积内活化分子数增多,但活化分子百分数不变,升高温度或使用催化剂,均能提高单位体积内活化分子数目以及活化分子百分数。