沪科版高中化学高一下册61 化学反应为什么有快有慢 影响化学反应速率的因素 教案设计.docx
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沪科版高中化学高一下册61化学反应为什么有快有慢影响化学反应速率的因素教案设计
第二课时影响化学反应速率的因素
【知识梳理】
一、知识结构
二、知识要点
1.影响化学反应速率主要因素——内因
外因是变化的条件,内因是变化的依据,外因通过内因而起作用。
反应物的结构和性质是决定化学反应速率的主要因素。
例如:
Na、Mg都能与水反应,但速率不同,这主要是由Na、Mg本身的性质决定的。
2.影响化学反应速率的一些外界因素
影像化学反应速率的外因主要有反应物浓度、气体压强、反应温度、催化剂、固体表面积等。
另外反应物颗粒的大小、溶剂性质、光、超声波、电磁波、激光、放射线等都会对化学反应速率产生影响。
(1)浓度
在其他条件不变的情况下,增加某物质的浓度,该物质的反应速率加快,反之则减小。
固态物质的“浓度”是一常数,故单纯增加固态物质的量是不能影响反应速率的。
(2)压强
有气体物质参与的反应,在其他条件不变的情况下,增大反应体系的压强,反应速率增大;减压则反应速率减小。
压强通过影响浓度来实现化学反应速率的改变。
(3)温度
在其他条件不变的情况下,升高温度,反应速率增大;降低温度,反应速率减小,但要注意降温要有限制,不然v=0时没有反应。
一般每升高100C,反应速率增大到原来的2~4倍。
(4)催化剂
使用有效的催化剂,一般可以大大加快化学反应速率。
催化剂有选择性,不同反应可以选用不同催化剂;同一催化剂可以催化不同反应;同一反应可以选用不同催化剂得到不同产物。
催化剂在一定的温度范围内起催化作用,这一温度称为最适宜温度或活性温度。
温度过高或过低都会影响催化剂的活性。
另一有些物质会使催化剂丧失催化能力,称为催化剂中毒。
【预习作业】
1.
(1)钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,镁与水反应生成氢氧化镁和氢气,写出上述反应的化学方程式__________________________;___________________________。
其中反应进行的较快的是___________的反应,说明钠与镁比较,钠的化学性质比较_________。
以下为教材p39-p40学生实验
(2)教材学生实验2,提示硫代硫酸钠(Na2S2O3)和盐酸会发生如下反应:
,请你猜测,按记录的时间由短到长顺序应该是_________________(填字母);结论___________________________________________。
(3)教材学生实验3,若这个实验记为编号E,请你猜测和上个实验中编号A相比,______时间更长;结论_______________________________________________。
(4)教材p42,请你猜测,若记录反应开始到反应结束的时间,(a)、(b)、(c)中最快的是_______;结论_______________________________________________。
(5)教材学生实验4,若左边试管标记编号A,右边标记编号B,则反应发生较快的应该是_______;结论_______________________________________________。
(6)在盛有块状和粉状的大理石的试管中分别加入相同浓度的稀盐酸,可以看到__________________________;结论_______________________________________________。
总结:
决定化学反应速率的本质因素是____________,影响化学反应速率的主要因素有______,______,______,______,______,还有其他一些条件也会影响化学反应速率。
2.决定化学反应速率的内因是·············································()
A.温度B.浓度C.反应物结构D.催化剂
3.下列各组物质反应时都能产生二氧化碳。
在相同温度下,反应最快的是(),反应最慢的是()(所加酸的体积相同)
A.大理石块和1mol/L盐酸B.大理石块(质量、大小与A同)和1mol/L醋酸
C.大理石粉末(质量与A同)和1mol/L盐酸
D.大理石粉末(质量与A同)和1mol/L醋酸
4.(双选)一氧化氮和一氧化碳是汽车废气中的有害物质,它们缓缓地起反应生成氮气和二氧化碳。
对此反应,下列叙述中,正确的是······················()
A.使用催化剂能加大化学反应速率B.降低压强能加大化学反应速率
C.改变压强对化学反应速率没影响D.升高温度能加大化学反应速率
5.
填下表
化学反应
改变条件
正反应速率(填“增大”、“减小”)
升高温度
通入空气(恒容)
增加压强
【课后练习1】
一、单选题
1.下列过程中,需要增大化学反应速率的是
A.塑料老化B.炼钢炼铁C.钢铁腐蚀D.食物腐败
2.决定化学反应速率的主要因素是
A.参加反应的物质本身的性质B.催化剂
C.温度、压强以及反应物的表面积D.反应物的浓度
3.在溶液中进行的反应,下列因素对反应速率不产生明显影响的是
A.温度B.浓度C.压强D.催化剂
4.增大压强对下列反应速率几乎没有影响的是
A.
B.
C.
D.
5.对
的反应,可以使反应速率增大的措施是
①增大压强②升高温度③将焦炭粉碎④通入二氧化碳⑤加入焦炭
A.①②⑤B.①②③C.①②③④D.①②④⑤
6.盐酸是一种强酸,醋酸则是一种弱酸,它们都能与大理石反应产生二氧化碳。
在相同温度和压强下,将等质量的大理石块及大理石粉分别与1mol/L的盐酸、1mol/L的醋酸反应,其中开始反应时反应速率最快的是
A.大理石块与1mol/L的盐酸B.大理石粉与1mol/L的盐酸
C.大理石块与1mol/L的醋酸D.大理石粉与1mol/L的醋酸
7.下列条件一定能改变反应速率的是
①增加反应物的物质的量②升高温度③增大压强④加入生成物⑤加入二氧化锰
A.全部B.①②⑤C.②D.②③
8.四个试管中都装有5ml0.1mol/L的硫代硫酸钠溶液,分别在不同温度下加入0.1mol/L的硫酸和一定量水,最先出现浑浊的是
A.200C,3ml硫酸,5ml水B.200C,5ml硫酸,5ml水
C.300C,5ml硫酸,2ml水D.300C,4ml硫酸,3ml水
9.对于反应
,能增大反应速率的措施是
A.通入大量氧气B.增大容积C.移去部分三氧化硫D.降低体系温度
10.能使碳酸钙的分解速率显著增大的措施是
A.增加少量的碳酸钙固体B.升高温度C.加入二氧化锰D.增大压强
11.增大压强,能使下列反应速率加快的是
A.硫酸钠溶液与氯化钡溶液反应B.碳与氧化铜加热反应
C.CO与水蒸气在一定条件下反应生成二氧化碳和氢气D.氧化钠溶于水
12.对于在一密闭容器中进行的下列反应:
,下列说法中错误的是
A.将木炭粉碎成粉末状可以加快化学反应速率B.升高温度可以加快化学反应速率
C.增加压强不能加快化学反应速率D.增加木炭的量可以加快化学反应速率
13.下列关于催化剂的说法,正确的是
A.催化剂能使不起反应的物质发生反应
B.催化剂在化学反应前后,化学性质和质量都不变
C.催化剂能改变化学反应速率D.任何化学反应,都需要催化剂
13.把镁带投入盛有稀盐酸的容器里,产生氢气的速率与下列因素:
①盐酸浓度,②温度,③镁带的表面积,④溶液的氯离子浓度,有关系的是
A.①②B.③④C.①②③D.①②③④
14.把下列四种X的溶液分别加入4个盛有10ml2mol/L盐酸的烧杯中,均加水稀释到50ml,此时X和盐酸缓和地进行反应,其中反应速率最大的是
A.20ml3mol/L的X溶液B.20ml2mol/L的X溶液
C.10ml4mol/L的X溶液D.10ml2mol/L的X溶液
15.0.1mol/LNa2S2O3溶液与0.1mol/L硫酸溶液各5ml和10ml水混合,反应速率为
;0.2mol/L溶液与0.2mol/L硫酸溶液各5ml和20ml水混合,反应速率为
,则
和
的关系是
A.大于B.小于C.等于D.不能确定
15.硫代硫酸钠和硫酸在下列各组实验条件下反应最快的是
编号
温度(00C)
反应物
加入水的体积(ml)
硫代硫酸钠
硫酸
A
10
0.1mol/L10ml
0.1mol/L10ml
0
B
10
0.1mol/L5ml
0.1mol/L10ml
5
C
30
0.1mol/L5ml
0.1mol/L5ml
10
D
30
0.2mol/L5ml
0.2mol/L5ml
10
16.下列说法中正确的是
A.0.1mol/L盐酸和0.1mol/L硫酸分别与2mol/LNaOH溶液反应,其速率相同
B.大理石块与大理石粉分别与0.1mol/L盐酸反应,其速率相同
C.镁、铝在相同条件下分别与0.1mol/L盐酸反应,其速率相同
D.0.1mol/L盐酸和0.1mol/L硝酸分别与相同形状和大小的大理石反应,其速率相同
17.在恒温恒容的容器中进行的反应
,若反应物浓度由0.1mol/L降到0.06mol/L时需要20s,那么,反应物浓度由0.06mol/L降到0.024mol/L时所需要的时间为
A.12sB.18sC.大于18sD.小于18s
18.反应
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.保持体积不变充入氮气D.保持压强不变充入氮气
题号
答案
题号
答案
【课后练习2】
一、单选题
1.下列各反应中加入的物质起催化作用的是
A.利用氯酸钾固体加热分解制氧气时,加入少量高锰酸钾固体
B.加热双氧水制氧气时,加入少量二氧化锰固体
C.实验室用浓盐酸制氯气,需加入二氧化锰固体加热
D.锌与稀硫酸反应时,加入少量硫酸铜溶液
2.反应E+F→G在温度T1下进行,反应M+N→K在温度T2下进行,已知T1>T2,且E和F的浓度均大于M和N的浓度(其他条件均相同),则两者的反应速率
A.前者大 B.后者大C.一样大D.无法判断
3.NO和CO都是汽车排放尾气中的有害物质,它们能缓慢地反应,生成氮气和二氧化碳,对此反应下列叙述正确的是
A.使用催化剂并不能改变反应速率B.使用催化剂可以加快反应速率
C.降低压强能加快反应速率D.降温可以加快反应速率
4.向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的二氧化硫和氧气,开始反应时,按反应速率由大到小顺序排列正确的是
甲:
在5000C时,8molSO2和10molO2反应
乙:
在5000C时,用V2O5作催化剂,8molSO2和5molO2反应
丙:
在4000C时,8molSO2和5molO2反应
丁:
在5000C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.把稀硫酸倒在亚硫酸钠粉末上,能使反应的最初速率加快的是
A.增大亚硫酸钠粉末的量B.硫酸浓度增大一倍,用量减少到原来的一般
C.硫酸浓度不变,用量增大一倍D.使反应在较低温度下进行
6.用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能使氢气的生成速率加大的是
A.加热B.改用98%浓硫酸C.滴加少量硫酸铜溶液D.改用铁粉
7.若“
”的反应速率为v1,而“
”的反应速率为v2,对上述两反应都升高温度时,v1和v2的变化情况为
A.同时减小B.同时增大C.v1增大,v2减小D.v1减小,v2增大
8.冰箱制冷剂氟氯甲烷在高空中受紫外线辐射产生氯原子,并进行下列反应:
Cl+O3→ClO+O2,ClO+O→Cl+O2。
下列说法中不正确的是
A.反应后臭氧变成了氧气B.氯原子是总反应的催化剂
C.氟氯甲烷是总反应的催化剂D.氯原子反复起分解臭氧的作用
9.200C时,将0.1mol/L硫代硫酸钠溶液10ml和0.01mol/L硫酸溶液10ml混合,2min后溶液中明显出现浑浊,已知温度每升高100C,化学反应速率增大到原来的2倍,那么500C时,同样的反应要看到同样的浑浊,需要的时间是
A.40sB.15sC.48sD.20s
10.在一个容积为6L的密闭容器中,放入3LX(g)和2LY(g),在一定条件下发生反应:
。
10分钟后,容器内温度不变,混合气体的压强比原来增加了5%,X的浓度减小1/3,则该反应中的n值为
A.3B.4C.5D.6
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
二、多选题(每小题有1~2个正确答案)
11.对于反应
在密闭容器中进行,下列条件可加快该反应的速率
A.缩小体积使压强增大B.体积不变充入二氧化碳使压强增大
C.体积不变充入氦气使压强增大D.压强不变充入氮气使体积增大
12.将ag块状碳酸钙与足量盐酸反应,反应物损失的质量随时间的变化曲线如下图中实线所示;在相同的条件下,将bg(a>b)粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应,则相应的曲线(图中虚线所示)正确的是
13.亚氯酸盐(NaClO2)可用作漂白剂,在常温下不见光时可保存一年,但在酸性溶液中因生成亚氯酸而发生分解,5HClO2→4ClO2↑+H++Cl-+2H2O。
分解时,刚加入硫酸反应缓慢,随后突然反应释放出ClO2,这是因为
A.酸使亚氯酸的氧化性增强B.溶液中的H+起催化作用
C.溶液中的Cl-起催化作用D.逸出的ClO2使反应的生成物浓度降低
14.在带有活塞的密闭容器中发生反应:
,采取下列措施不能改变反应速率的是
A.增加氧化铁的量B.保持容器体积不变,增加氢气输入量
C.保持容器内压强不变,充入氮气D.保持容器内体积不变,充入氮气
15.等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测定在不同时间t产生氢气体积V的数据,则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是
组别
c(HCl)(mol•L-1)
温度(℃)
状态
1
2.0
25
块状
2
2.5
30
块状
3
2.5
50
块状
4
2.5
30
粉末状
A.4-3-2-1B.1-2-3-4C.3-4-2-1D.1-2-4-3
题号
11
12
13
14
15
答案
三、填空题
1.对于反应:
,当其他条件不变时,只改变一个反应条件,将生成三氧化硫的反应速率的变化填入空格里(填“增大”、“减小”或“不变”)
编号
改变的条件
生成三氧化硫的速率
(1)
适当降低温度
(2)
增大氧气浓度
(3)
使用V2O5作催化剂
(4)
压缩体积
2.在密闭容器中发生
反应,现控制下列三种不同的条件:
①在4000C时,9molX和3molY反应;
②在4000C时,15molX和5molY反应;
③在3000C时,9molX和3molY反应;
那么,反应开始时,反应速率最大的是______(填序号),反应速率最小的是____(填序号)。
3.将镁带投入盛放在敞口容器的盐酸里,产生氢气的速率与时间的关系可由右图表示。
(1)写出反应的化学方程式_______________________________
(2)在下列因素中①H+的浓度;②镁带的表面积;③溶液的温度;④Cl-的浓度。
能影响该反应速率的因素有_____________________(填序号);
(3)解释图中AB段形成的原因____________________________
________________________________________________________
(4)解释图中t1时刻后速率变小的原因_____________________
________________________________________________________
4.在锌与某浓度的盐酸反应的实验中,一个学生得到下表所示的结果。
锌的质量
(g)
锌的形状
温度(℃)
溶解于酸
所需的时间(s)
A
2
薄片
5
400
B
2
薄片
15
200
C
2
薄片
25
100
D
2
薄片
35
50
E
2
薄片
45
25
F
2
粉末
15
5
按要求回答下列问题:
(1)画出上述时间~温度曲线关系图(纵轴表示时间,横轴表示温度);
(2)利用所画成的曲线图,能得出关于温度影响反应速率的什么结论;
(3)200C时,2g锌箔溶解与酸中需要花多长时间;
(4)对比结果B与F,解释结果F为什么那么快;
(5)乙同学将表面积相同、纯度相同、体积也相同的同种锌片分别投入等体积、浓度不同的稀硫酸和稀盐酸中(两酸中的氢离子浓度相同),仔细观察后发现,投入到稀硫酸中的锌表面产生的气泡没有投入到稀盐酸的快,产生这一现象可能的原因是:
_________________
______________________________________________________________________________(只需回答一条即可)。
如何用实验来验证________________________________________
______________________________________________________________________________。
5.某学生用纯净的锌与稀盐酸反应制取氢气,实验过程中测得的氢气体积与反应时间的关系如右图所示,回答下列问题
(1)反应最快的时间段是__________(填字母)
A.OEB.EFC.FG
(2)收集到的气体最多的时间段是__________(填字母)
A.OEB.EFC.FG
(3)为了减缓上述反应速率,向反应液中加入下列物质可行的是__________(填字母)
A.蒸馏水B.固体锌C.氯化钠溶液D.浓盐酸
(4)EF段与OE段相比,速率改变可能的主要原因是_______________________________
FG段与EF段相比,速率改变可能的主要原因是_______________________________
6.在密闭容器中,通入xmol氢气和ymol碘蒸气,发生反应:
改变下列条件,反应速率将如何改变?
(“增大”、“减小”或“不变”)
(1)升高温度____________;
(2)充入更多的氢气______________;
(3)扩大容器的体积_______;(4)容器容积不变,通入氖气___________。
7.已知某反应在催化剂作用下按以下两步进行:
第一步:
X+Y→Z第二步:
Y+Z→M+N+X
(1)此反应的总反应式为:
_________________________________(用字母表示)
(2)反应的中间产物是:
____________________________________(用字母表示)
(3)反应的催化剂是:
____________________________________(用字母表示)
四、计算题
1.把4mol氮气和8mol氢气置于5L密闭容器中反应,达到平衡时测得混合气体中含氨气的体积分数为0.2。
求:
(1)混合气体中氢气的体积分数;
(2)反应前后容器内的压强比;
(3)氮气和氢气的转化率。
【课后练习3】
一、单选题
1.某小组用碳酸钙与盐酸反应,通过每隔相同时间测产生CO2气体体积,作出CO2体积随时间变化曲线,从中发现规律。
他们首先选用四种不同浓度的盐酸做初步实验,以选择最适合用来研究的盐酸浓度。
初步实验结果如右图,适合他们研究的盐酸浓度是
2.研究外界因素对化学反应速率的影响,需要选择一个合适的化学反应作为研究对象。
一般情况下都是用硫代硫酸钠与稀酸反应,不用NaOH与稀盐酸或硝酸银与稀盐酸反应。
对其原因的解释相对合理的是
A.因为硫代硫酸钠与稀酸反应会产生沉淀,其他反应不产生沉淀
B.因为硫代硫酸钠价格很便宜,其他试剂价格很贵
C.因为硫代硫酸钠与稀酸反应产生沉淀的速率不是很快也不是很慢,比较合适
D.因为硫代硫酸钠与稀酸反应不产生污染,其他反应对环境会产生污染
3.据报道,科学家开发出了利用太阳能能分解水的新型催化剂。
下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是
ABCD
二、填空题
1.某小组用一定浓度的稀盐酸与碳酸钙反应,每隔10秒钟测一次产生的CO2气体的体积。
实验装置如下左图。
实验前他们仔细检查了装置不漏气,真痛活塞非常自如地移动。
经二次实验,用测得的数据绘出的CO2气体体积V(CO2)随时间t的变化曲线如下右图所示:
(1)在第一个10s内测得的V(CO2)=0比较合理的解释是____________(填字母)
A.碳酸钙与盐酸需要经10s后才能发生反应
B.碳酸钙中加入盐酸后,没来得及塞上塞子
C.针筒的活塞非常紧,气压太小,不能推动活塞
D.盐酸浓度较稀,产生的CO2气体溶解在其中
(2)在30s~40s时间内反应比10s~20s时间段内产生气体的速率明显加快,可能的原因是___________________________________________________________________________。
(3)为了加快该反应的速率,可采取的措施有__________(填字母)
A.多加点碳酸钙固体B.加大盐酸的浓度
C.把试管放入热水中D.把稀酸改成同浓度的稀硫酸
(4)某研究性学习小组,采取了上图装置研究影响过氧化氢分解速率的因素,用10ml过氧化氢制取60ml氧气所需要的时间,实验结果如下表:
请根据该小组的实验回答有关问题:
1该研究小组的实验,其实研究了_____________、_____________、____________等因素对化学反应速率的影响。
②该研究小组的实验,还做了不同催化剂对过氧化氢的分解催化效果的对比实验,他们的结论是____________(填字母)
A.同一个反应可以使用不同的催化剂
B.不同的催化剂对同一个反应的催化效果不同
C.二氧化锰可以对任一反应其催化作用
D.任何物质都可以作过氧化氢分解反应的催化剂
③该小组的实验中还发现,研究的三个因素中,对反应速率影响最显著的因素是________。
2.某兴趣小组做测定草酸(H2C2O4)使酸性KMnO4溶液褪色的课外实验(
)时发现:
在开始的一段时间内,反应较慢,溶液的褪色不明显;但不久突然褪色,反应速率明显增大。
(1)对上述