苏教版高中化学选修四《化学反应原理》《化学反应速率》第二课时学案新版.docx
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苏教版高中化学选修四《化学反应原理》《化学反应速率》第二课时学案新版
第一单元化学反应速率第2课时
问题导入
1.单质硫在空气中燃烧，火焰浅蓝色，而在纯O2中燃烧更剧烈，发出明亮的蓝紫色火焰；铁在空气中不能燃烧，但在纯氧气中剧烈反应，火星四溅，这是什么原因？
试解释之。
2.我们在做KClO3分解制O2的实验中，发现若不用MnO2，反应放出氧气的速率非常缓慢，说明催化剂能大幅度增大化学反应速率。
那么催化剂是如何改变化学反应速率的呢？
基础知识
1.其他条件相同时，增大反应物的浓度，__________；减小反应物的浓度，______________。
2.在化学反应中，能量较高，有可能发生有效碰撞的分子称为_________。
活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差称为____________。
当增加反应物的浓度时，单位体积内活化分子数目增多，________________，所以，反应速率_________。
3.对于有气体参加的反应，密闭容器中保持温度不变时，增大压强，相当于增大__________________，反应速率_________；减小压强，相当于减小__________________，因而化学反应速率____________。
因此，压强对反应速率的影响，可以归结为_____________。
4.升高温度，化学反应速率_________；降低温度，反应速率_________。
据测定，许多反应的温度每升高10K,其反应速率增加______________。
5.催化剂对化学反应速率有显著影响，催化剂是通过_____________增大反应速率的。
没有催化剂参与的反应，活化能_________；而有催化剂参与的反应，活化能_________，因此反应速率较大。
课堂互动
三点剖析
重点浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响
1.浓度对化学反应速率的影响
通常状况下，增大反应物浓度可以提高反应速率。
参与反应的物质的浓度与化学反应速率之间的定量关系由实验测定。
如对于反应：
H2O2+2HI====2H2O+I2v=kc（H2O2）c（HI）
K为反应速率常数，它表示单位浓度下的化学反应速率。
2.温度对化学反应速率的影响
（1）影响规律：
k=A·
当Ea＞0时，升高温度，反应速率常数增大，化学反应速率随之增大。
化学反应的活化能越大，温度对化学反应速率的影响越大。
（2）活化能Ea:
不同反应有不同的活化能；基元反应的活化能是活化分子平均能量与普通反应分子平均能量的差值。
3.催化剂对化学反应速率的影响
催化剂通过改变反应历程来降低反应的活化能，从而提高化学反应速率。
催化剂不能改变反应的平衡常数，不能改变平衡转化率；催化剂具有选择性。
【例1】升高温度能加快反应速率的主要原因是（）
A.活化分子能量明显增加B.降低活化分子的能量
C.增加活化分子百分数D.降低反应所需的能量
解析：
在浓度一定时，升高温度，反应物分子的能量增加，使一部分原来能量较低的分子变成活化分子，从而增加了反应物分子中活化分子的百分数，使有效碰撞次数增多，因而使反应速率增大。
答案：
C
难点压强对化学反应速率的影响
对于有气体参加的反应来说，当温度一定时，活化分子在反应物分子中所占的百分数是一定的，但增大压强，即缩小体积时，增大了单位体积内的活化分子数，活化分子碰撞几率增大，所以增大了化学反应速率。
【例2】对于反应：
N2+O2
2NO，在密闭容器中进行，下列条件能加快反应速率的是（）
A.缩小体积使压强增大B.体积不变充入N2使压强增大
C.体积不变充入He使气体压强增大D.使总压强不变，充入Ne气体
解析：
缩小体积使浓度增大，反应速率加快，A符合；体积不变充入N2时，可使c（N2）增大，能使反应速率增大，B符合；充入He后，由于体积不变，物质浓度不变，故对反应速率没有影响，C不符合题意；而在压强不变时，充入Ne，若要使总压强不变，则气体体积将变大，各物质浓度将变小，故使反应速率减小。
答案：
AB
各个击破
类题演练1
下列说法正确的是（）
A.增大压强，活化分子数增多，化学反应速率一定增大
B.升高温度，活化分子百分数增大，化学反应速率一定增大
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.使用催化剂，降低了反应的活化能，增大了活化分子百分数，化学反应速率一定增大
变式训练1
盐酸与K2CO3反应时，能使反应的最初速率明显加快的是（）
A.将盐酸的用量增加一倍B.盐酸的浓度增加一倍，用量减半
C.温度升高30℃D.增加K2CO3粉末的量
变式训练2
煅烧硫铁矿产生SO2，为了提高生成SO2的速率，下列措施可行的是（）
A.把块状矿石碾成粉末B.向炉内喷吹氧气
C.使用Fe2O3作催化剂D.降低体系的温度
类题演练2
反应C（s）+H2O（g）
CO（g）+H2（g）在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是（）
A.增加C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
变式训练3
在C（s）+CO2（g）
2CO（g）反应可使反应速率增大的措施是（）
①增大压强②增加碳的量③通入CO2④恒压下充入N2⑤恒容下充入N2
A.①③⑤B.②④C.①③D.③⑤
课后集训
基础达标
1.在温度不变，恒容的容器中进行反应H2
2HΔH＜0，若反应物的浓度由0.1mol·L-1降到0.06mol·L-1需20s，那么由0.06mol·L-1降到0.036mol·L-1，所需反应时间应为（）
A.等于10sB.等于12sC.大于12sD.小于12s
2.冰箱制冷剂氟氯甲烷在高空中受紫外线辐射产生Cl原子，并进行下列反应：
Cl+O3
ClO+O2,ClO+O
Cl+O2。
下列说法不正确的是（）
A.反应后将O3转变为O2B.Cl原子是总反应的催化剂
C.氟氯甲烷是总反应的催化剂D.Cl原子反复起分解O3的作用
3.在aL的密闭容器里，于一定温度下进行2A（g）+B（g）
2C（g）的可逆反应。
容器内开始加入下列各组物质，在达到平衡时逆反应速率最大的一组物质是（）
A.2molA和1molBB.1molA和1molB
C.1molA和2molBD.1molB和1molC
4.向四个体积相同的密闭容器（甲、乙、丙、丁）中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应时，按反应速率由大到小排列顺序正确的是（）
甲：
在500℃时，10molSO2和6molO2反应
乙：
在500℃时，用V2O5作催化剂，10molSO2和5molO2反应
丙：
在450℃时，8molSO2和5molO2反应
丁：
在500℃时，8molSO2和5molO2反应
A.甲、乙、丙、丁B.乙、甲、丙、丁
C.乙、甲、丁、丙D.丁、丙、乙、甲
5.由于催化作用使反应速率加快的是（）
A.乙酸乙酯的水解，加入少量稀硫酸B.苯和溴反应时，加入少量铁粉
C.实验室制取甲烷时，要加入生石灰D.锌与盐酸反应，加入少量浓硫酸
6.进行如下实验：
在A锥形瓶中放入10g绿豆粒大的碳酸钙，在B锥形瓶中放入5g粉末状的碳酸钙，分别加入50mL1mol·L-1盐酸。
下图中（图中：
x表示时间；y表示锥形瓶中碳酸钙减小的质量），能正确表示实验结果的是（）
综合运用
7.对于反应3X（g）+Y（g）====Z（g）,在其他条件不变时，改变其中一个条件则生成Z的速率（填“增大”“减小”或“不变”）：
（1）升高温度：
____________________________；
（2）增大压强：
____________________________；
（3）增大容器容积：
____________________________；
（4）加入X：
____________________________；
（5）加入Y：
____________________________；
（6）压缩体积：
____________________________。
8.在硫酸的工业生产中，通过下列反应使SO2转化为SO3：
2SO2+O2
2SO3ΔH＜0。
已知常压下SO3体积分数为91%，试回答：
（1）在生产中常用过量的空气是为了____________________________。
（2）加热到400—500℃是由于___________________________________。
（3）压强应采用____________（填“高压”或“常压”）。
原因是___________。
（4）常用浓H2SO4来吸收SO3，而不是用水，是因为___________________。
（5）尾气中的SO2必须回收，是因为_______________________________。
9.可逆反应N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）,在反应过程中NH3的质量分数（NH3%）与温度（t℃）关系如下图所示，请回答：
（1）正反应是______________（填“放热”或“吸热”）反应。
（2）t＜500℃时，NH3%逐渐增大，是因为____________________________。
（3）t＞500℃时，NH3%逐渐减小，是因为_________________________。
10.把除去氧化膜的镁条投入到盛有少量稀盐酸的试管中，发现氢气发生的速率变化情况如图所示。
其中t1—t2速率变化的主要原因是______________；t2—t3速率变化的主要原因是______________。
拓展探究
11.在120℃时分别进行如下四个反应：
A.2H2S+O2====2H2O+2SB.2H2S+3O2====2H2O+2SO2
C.C2H4+3O2
2H2O+2CO2D.C4H8+6O2
4H2O+4CO2
（1）若反应在容积固定的容器内进行，反应前后气体密度（d）和气体总压强（p）分别符合关系式d前=d后和p前＞p后的是________________；符合关系式d前=d后和p前=p后的是________________。
（请填写反应的代号）
（2）若反应在压强恒定容积可变的容器内进行，反应前后气体密度（d）和气体体积（V）分别符合关系式d前＞d后和V前＜V后的是________________，符合d前＞d后和V前＞V后的是________________。
（请填写反应的代号）
参考答案
课前预习
问题导入
1.答案：
反应物浓度影响化学反应速率。
浓度越大，化学反应速率越快。
2.答案：
催化剂是通过降低反应活化能增大化学反应速率的。
基础知识
1.答案：
反应速率增大反应速率减小
2.答案：
活化分子活化能反应物发生有效碰撞的次数增多增大
3.答案：
反应物浓度增大反应物浓度减小浓度改变对反应速率的影响
4.答案：
增大减小2—4倍
5.答案：
降低反应所需的活化能较大较小
课堂互动
类题演练1解析：
增大压强和加入反应物，只能增多单位体积内活化分子数，故A、C错误。
答案：
BD
变式训练1解析：
本题主要考查浓度、温度对化学反应速率的影响。
升高温度，反应速率加快；降低温度，反应速率减慢。
增大反应物的浓度，反应速率加快；降低反应物的浓度，反应速率减慢。
A中将盐酸的用量增加一倍，浓度不变，不影响反应速率。
答案：
BC
变式训练2解析：
提高反应速率，把块状碾成粉末状，增大了接触面积，增大O2浓度，均能加快反应速率。
燃烧产物中有Fe2O3不需要再加；降温，不利于SO2生成，故选AB。
答案：
AB
类题演练2解析：
C为固态反应物，增加其用量对反应速率几乎没有影响；容器体积缩小一半相当于压强增大一倍，浓度增大，正、逆反应速率均增大；体积不变，充入N2体系总压强增大，但反应混合物浓度并未改变，反应速率基本不变；充入N2使容器体积增大，总压强不变，但反应混合物浓度同等程度变小，正、逆反应速率均变慢。
答案：
AC
变式训练3解析：
根据影响化学反应速率的条件，直接加以判断：
①增大压强，反应速率加快；②增加固体反应的量只相当于延长反应时间，不能加快反应速率；③通入CO2相当于增大反应物浓度反应速率加快；④恒压下充入N2，容器体积扩大，气体物质的浓度减小，反应速率减小；⑤恒容下充入N2，参加反应的各物质浓度没变，故反应速率不变。
答案：
C
课后集训
1.解析：
v=
=0.002mol·L-1·s-1，t=
=12s,由于浓度逐渐变小，则需要时间一定大于12s。
故选C。
答案：
C
2.解析：
Cl参加第一步反应，在第二步中又生成了，因而Cl是催化剂，使O3→O2，故选项A、B、D说法正确。
选项C说法错误。
答案：
C
3.解析：
浓度大，反应速率快，浓度最大的是A。
答案：
A
4.解析：
温度高反应速率大，因而甲、乙、丁的速率大于丙；甲、乙中，乙使用了催化剂故乙大于甲；甲丁中，甲中反应物浓度大于丁，故甲比丁速率大，故选C。
答案：
C
5.解析：
实验室制甲烷加入CaO是起吸水作用；加入浓H2SO4能与锌作用，不是催化剂。
答案：
AB
6.解析：
n（HCl）=0.05mol,A中CaCO3为0.1mol，B中为0.05mol，因而反应过程中盐酸量不足，则CaCO3消耗量相同，且粉末状比块状反应快，故选C。
答案：
C
7.解析：
升高温度，增大压强，增加反应物浓度X或Y，均能加快反应速率，也加快了生成Z的速率，反之减慢反应速率。
答案：
（1）增大
（2）增大
（3）减小
（4）增大
（5）增大
（6）增大
8.答案：
（1）增大O2的浓度，使平衡向正方向移动，提高SO2的转化率使成本高的SO2得到充分利用
（2）400—500℃是催化剂活性温度，选择此温度可以提高反应速率，缩短到达平衡的时间
（3）常压常温在常压下SO3的体积分数已达91%，若再加压对设备动力要求很高，使生产效益低
（4）用水吸收SO3会形成酸雾，使吸收速率减慢
（5）SO2是有毒气体，避免对环境造成污染
9.答案：
（1）放热
（2）当t＜500℃时，反应未达到平衡，温度升高、反应速率加快，且v（正）＞v（逆）（因为反应物浓度大于生成物浓度）所以NH3%随温度升高而增大
（3）当t=500℃时，反应达到平衡状态。
NH3%达最大值。
由于正反应是放热反应，在t＞500℃时，温度升高，反应速率加快，但v（正）＜v（逆）平衡向逆反应方向移动。
所以NH3%随温度升高而减小
10.解析：
Mg与HCl溶液的反应是放热反应，反应过程中，反应物的浓度不断减小，因此，该反应中并存两个影响化学反应速率的外因：
一是反应放出的热能使反应体系温度升高，化学反应速率加快；二是反应使HCl物质的量浓度减小，化学反应速率减慢。
由图象可知，在t1—t2的时间内温度变化是影响化学反应速率的主要外因，在t2—t3的时间内，HCl物质的量浓度的变化是影响化学反应速率的主要外因。
答案：
反应是放热反应，使温度升高，所以反应速率加快随着反应的进行，H+浓度减小，反应速率逐渐减慢
11.解析：
此题以化学平衡知识为载体，考查了思维的有序性和严密性。
解此题时首先要审清在题给条件下，只有S是固态，其余的物质都是气态。
容积固定的条件下，只有反应A在反应前后气体密度发生了变化。
B反应后气体分子数减少，p前＞p后；C反应前后气体分子数不变，即p前=p后。
在压强不变，容积可变的条件下，反应A的产物只有水，密度必然减小，反应B的分子数减少，反应后密度必然增大，反应C的密度不发生改变，反应D的分子数增多，反应后密度必然减小。
答案：
（1）BC
（2）DA
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