内容正文:
专题6 化学反应与能量变化
第一单元 化学反应速率与反应限度
影响化学反应速率的因素
1.知道浓度、温度、催化剂等条件对化学反应速率的影响。
2.初步了解如何调控化学反应速率的快慢。
学习目标
交流讨论
用相同大小的镁条和铁片与相同体积和浓度的盐酸反应,产生氢气的速率为什么不同?
影响化学反应速率的主要因素:反应物本身的性质。
实验探究
影响H2O2分解速率的因素
实验序号 实验现象 实验结论
实验1 加入MnO2粉末的试管中产生气泡的速率明显加快 催化剂能显著加快H2O2分解速率
实验2 用水浴加热的试管中产生气泡的速率更快 升高温度能加快H2O2分解速率
实验3 12% H2O2溶液中产生气泡的速率快 H2O2溶液浓度越大,反应速率越快
实验探究
影响大理石与盐酸反应速率的因素
取两支试管,其中一支加入约5g块状大理石,另一支加入约5g粉末状大理石,再各加入5mL 4mol·L-1盐酸。
实验现象:粉末状大理石与盐酸反应产生气泡的速率快
实验结论:反应物颗粒越小,反应速率越快
课堂小结
影响化学反应速率的因素
1.影响化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质。
2.影响化学反应速率的外界因素:
①当其他条件不变时,使用适当的催化剂能显著地增大化学反应速率;反应的温度越高,反应速率越大;反应物的浓度越大,反应速率越大。
对于有气体参加的反应,反应体系的压强越大,反应速率越大。
②增大固体反应物的接触面积:固体颗粒越小,其单位质量的表面积越大,与其他反应物的接触面积越大,化学反应速率越大。
学以致用
1.应用化学反应速率的相关知识解释下列问题:
(1)氢气在氧气中能安静地燃烧,点燃氢气和氧气的混合气体为什么会发生爆炸?
氢气和氧气混合时,反应物接触面积增大,反应速率加快。
(2)煅烧硫铁矿制取二氧化硫时,将矿石粉碎后投入沸腾炉中,并鼓入强大空气流,使矿粒在炉中剧烈翻腾。
减小固体反应物的颗粒大小,增大反应物的接触面积,使反应速率加快。
(3)一小块白磷露置于空气中,一段时间后会突然燃烧。
白磷缓慢氧化,放出热量,温度升高,使反应速率加快。
课堂小结
工业生产和科学研究中,常采取以下方式增大化学反应速率:
1. 配成溶液或反应物是气体,都能增大反应物之间的接触面积,有利于增大反应速率。
2.将固体粉碎成颗粒状,减小固体颗粒大小。
3.采取逆流方式进行反应,有利于增大反应物的接续面积。
2.碳酸钙与盐酸反应中生成CO2气体体积随时间变化的曲线如图所示。
(1)反应速率最大的时间段是_______,产生气体最多的时间段是_______。
(2)解释各时间段反应速率不同的原因。
O~t1:盐酸浓度大,反应速率较快。
t1~t2:反应放热,温度升高,反应速率加快。
t2~t3:盐酸浓度减小,反应速率减小。
t4后,碳酸钙完全反应,反应停止,气体体积不再增加。
t1~t2
t1~t2
交流讨论
在上面的实验中,研究影响化学反应速率因素采取了什么方法?
变量控制法
将多个因素问题拆解为多个单因素问题分别开展研究,再进行综合分析,得出最后结论,这种方法称为变量控制法。
学以致用
某探究小组用测定HNO3与大理石反应过程中大理石质量减小的方法,研究影响反应速率的因素。所用HNO3的浓度为1.00 mol·L-1、2.00 mol·L-1,大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格,实验温度为298 K、308 K,每次实验HNO3的用量为25.0 mL、大理石的用量为10.00 g。
请完成以下实验设计表,并在实验目的一栏中填出对应的实验编号:
实验编号 T/K 大理石规格 HNO3浓度/mol·L-1 实验目的
① 298 粗颗粒 2.00 Ⅰ.实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响
Ⅱ.实验①和____探究温度对该反应速率的影响
Ⅲ. 实验①和____探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响
②
③
④
答案:298 粗颗粒 1.00 308 粗颗粒 2.00 298 细颗粒 2.00 ③ ④
课堂检测
1.下列说法正确的是( )
A.镁与盐酸反应的速率一定比铝快
B.比较Mg和Al与盐酸的反应速率时,必须在相同的条件下进行
C.镁与盐酸的反应,可以用单位时间内镁的物质的量的变化表示镁的反应速率
D.只有在溶液中的反应才能计算化学反应速率
答案:B
2.下列关于化学反应速率的说法不正确的是( )
A.影响化学反应速率的决定因素是反应物本身的性质
B.同一反应,增大反应物浓度,反应速率一定加快
C.同一反应,升高温度,反应速率加快
D.使用合适的催化剂可以提高反应速率
答案:B
3.对于2SO2(g)+O2(g) 2SO3