第2章 第3节 第2课时 浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响-2022-2023学年新教材高中化学选择性必修1【金版教程】创新导学案word（鲁科版）

第2课时　浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响 浓度对化学反应速率的影响 1．反应物的浓度与化学反应速率之间的定性关系 对气体或溶液中发生的化学反应，其他条件不变时，增大反应物浓度可以增大化学反应速率；减小反应物浓度可以减小化学反应速率。 2．反应物的浓度与化学反应速率之间的定量关系 化学上可通过实验测定的数值找出一个反应的反应速率与参加反应的反应物浓度的关系式，通常把该关系式称为反应速率方程。如：对于反应H2O2＋2HI===2H2O＋I2，其反应速率v＝kc(H2O2)·c(HI)，k称为反应速率常数；k越大，反应进行得越快，k与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响；必须指明的是一个化学反应的速率与参与反应的物质的浓度的关系式是实验测定的结果，不能随意根据反应的化学方程式直接写出。 温度对化学反应速率的影响 1．规律 对于在溶液中发生的反应，温度每升高10 K，反应速率增加到原来的2～4倍。利用这个经验规律可以对一些化学反应的反应速率做粗略的估计，但这个规律适用范围有限。 2．过渡态 旧键没有完全断裂，新键没有完全形成的状态。如基元反应H2＋Cl―→HCl＋H，由Cl与H2分子发生碰撞导致H—H键断裂、H—Cl键形成经历的一个高能量的中间状态H…H…Cl，即为过渡态。如图所示。 3．活化能 概念 过渡态的能量与反应物的平均能量之差，用Ea表示 单位 J·mol－1或kJ·mol－1 意义 活化能是化学反应通常需要获得能量才能实际发生的原因。活化能越高，反应越难发生 与反应速率之间的关系 不同基元反应的活化能(Ea)数值不同，因此化学反应速率不同。升高温度可以提高反应物分子的能量，增大反应物分子间的碰撞频率，增大反应物分子形成过渡态的比例，故升高温度可以提高化学反应速率 4．1889年，阿伦尼乌斯在大量实验的基础上，提出了反应速率常数与温度、活化能Ea之间关系的经验公式：k＝Ae－。 催化剂对化学反应速率的影响 1．催化剂是能改变化学反应速率而在反应前后本身的质量和化学性质不变的物质。 2．由于催化剂的质量及化学性质在反应前后不变，反应历程中必定既包括有催化剂参与的反应，又包括使催化剂再生成的反应。催化剂通过参与反应改变反应历程，从而改变反应的活化能，改变化学反应速率。 3．催化剂不能改变化学反应的平衡常数，不能改变平衡转化率。 4．催化剂具有选择性，某种催化剂对某一反应可能是活性很强的催化剂，但对其他反应就不一定有催化作用。 1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)改变固体或纯液体的用量对化学反应速率没有影响。(　　) (2)放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率。(　　) (3)同时改变两个变量来研究反应速率的变化，能更快得出有关规律。(　　) (4)一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率。(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)× 2．下列说法不正确的是(　　) A．具有较高能量的反应物分子称为活化分子 B．升高温度增大了活化分子百分数 C．催化剂能够改变化学反应的途径 D．增大压强能提高活化分子的浓度 答案　A 解析　能量较高不一定是活化分子，只有能量高于分子平均能量的分子才是活化分子；温度升高，可使一部分分子变成活化分子，增大了活化分子百分数；催化剂能降低反应所需活化能，改变了化学反应途径；增大压强，体积缩小，提高了活化分子浓度但不改变活化分子百分数。 3．下列关于反应速率与参与反应物质的浓度的关系式v＝kca(A)·cb(B)的叙述中，正确的是(　　) A．对于所有的化学方程式中，k是数值和单位都不变的常数 B.a、b是化学方程式中A和B的系数 C．对于某个特定的化学反应，k与所有外界条件都无关 D．v＝kca(A)·cb(B)需要通过实验来确定，不能随意根据化学方程式直接写出 答案　D 解析　在反应速率与参与反应物质的浓度的关系式中，k是反应速率常数，它表示单位浓度下的化学反应速率，与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面积等因素的影响。通常，反应速率常数越大，反应进行得越快。对于很多反应，这种关系式中浓度的方次与化学方程式中的系数并无确定关系。由此可见，A、B、C错误。 4．对于反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，其他条件不变时，下列措施不能改变化学反应速率的是(　　) A．增大C(s)的量 B．增大H2O(g)的浓度 C．增大CO(g)或H2(g)的浓度 D．减小H2O(g)的浓度 答案　A 解析　改变浓度，可以改变化学反应速率，而改变固体物质的物质的量不能改变化学反应速率，因为固体物质的浓度可视为常数。 5．四个试管中都装有5 mL 0.1 mol·L－1 Na2S2O3溶液，分别在不同温