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第10讲 浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响
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课程标准
课标解读
1.通过实验探究,了解温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。
2.能通过实验探究分析不同组分浓度改变对化学反应速率的影响,能用一定的理论模型说明反应条件改变对化学反应速率的影响。
1.通过探讨交流和实验探究,了解温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。
2.认识基元反应活化能对化学反应速率的影响,能用一定的理论模型说明外界条件改变对化学反应速率的影响。
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知识精讲
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知识点01 浓度对化学反应速率的影响
1.一般规律
2.定量关系
(1)反应速率方程
①意义:反应速率方程可定量地表示化学反应速率与参与反应的______浓度的关系。
②实例:对于反应H2O2+2HI===2H2O+I2其反应速率方程为v=kc(H2O2)·c(HI),其表示该反应的反应速率与反应物H2O2、HI的浓度成______。
(2)反应速率常数(k)
①含义:表示____________下的化学反应速率
②单位:不同反应速率方程中k的单位不同
③意义:通常反应速率常数k越大,反应进行得______
④影响因素:与浓度无关,但受______、____________、固体表面积等因素的影响
(3)反应速率方程是由实验测定的,不能根据化学方程式直接写出。
【即学即练1】反应A+B→C的反应速率方程式为:v=kc(A)·c(B),v为反应速率,k为速率常数。当c(A)=c(B)=1mol/L时,反应速率在数值上等于速率常数。下列说法正确的是( )。
A.只增大c(A)时,v也增大
B.只增大c(A)时,v值不变
C.只升高温度时,k值不变
D.只升高温度时,k值变小
知识点02 压强对化学反应速率的影响
1.基本规律(对于有气体参加或生成的反应)
2.解释:压强的改变导致气体浓度的改变,从而对反应速率产生影响。
(1)压强增大
(2)压强减小:化学反应速率______。
【即学即练2】(2021·连云港高二检测)下列反应中,温度不变时,缩小容器的体积,化学反应速率不受影响的是( )。
A.(NH4)2SO4(aq)+BaCl2(aq)
B.H2(g)+I2(g)
C.NO2(g)+H2O(l)
D.Ca(OH)2(aq)+CO2(g)
知识点03 温度对化学反应速率的影响
1.基本规律
2.经验规律——范托夫规律:对于在溶液中发生的反应,温度每升高10 K,反应速率提高到原来的2~4倍。
3.过渡态及活化能
(1)过渡态:一种______没有完全断裂、______没有完全形成的高能量的中间状态。
(2)活化能
①定义:______能量与______能量之间的差值。
②符号:______。
③单位:____________。
3.活化能对反应速率的影响
(1)活化能越高,反应越难进行,反应速率越______。
(2)升高温度,可以提高反应物分子的______,______反应物分子形成活化分子的比例,使反应速率加快。
4.温度影响反应速率的理论解释
(1)前提:其他条件不变时
(2)过程:升高温度→普通分子______增加→变成______分子→______分子百分数______→反应速率______。
【即学即练3】下列说法不正确的是( )。
A.能量较高、有可能发生有效碰撞的分子称为活化分子
B.活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差称为活化能
C.催化剂能参与反应,可降低原反应所需活化能
D.非活化分子也有可能发生有效碰撞
知识点05 催化剂和其他因素对化学反应速率的影响
1.催化剂:能______化学反应速率而在反应前后本身的______和______性质不变的物质。
2.催化剂的催化原理
(1)催化反应历程中既包括有催化剂______的反应,又包括使催化剂______的反应。
(2)催化剂是通过参与反应改变______,改变反应的______来______化学反应速率。
3.催化剂的特点
4.其他因素对化学反应速率的影响
(1)光辐射、放射线辐射、超声波、电弧、强磁场
(2)高速研磨、反应物____________等
【即学即练5】据报道,美国已经找到名为Trans的铁系催化剂,使氮气和氢气能在常温常压下合成氨。该催化剂的作用是( )。
A.降低生产能耗 B.使反应物的化学键不需破坏
C.使反应更完全 D.使反应放出更多的热量
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能力拓展
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考法01 外界条件对化学反应速率的影响
【典例1】(2022·浙江6月选考)恒温恒容的密闭容器中,在某催化剂表面上发生