内容正文:
第六章 化学反应与能量
第二节(一)化学反应速率
第2课时 影响化学反应速率的因素
【思考】比较下列每组化学反应的速率,并分析引起速率不同的可能原因。
1. Mg + HCl
Al + HCl
2. Mg +HCl
Mg +HAc
4. 夏天米饭变质
冬天米饭变质
3. 硫在空气中燃烧
硫在氧气中燃烧
影响反应速率的条件有内因和外因。
内因:反应物本身的性质(主)
外因:外界条件(次)
——①温度 ②浓度 ③压强 ④催化剂 ⑤接触面积等
【实验探究】
【假设】影响化学反应速率的因素可能有反应温度、反应物浓度等。
【用品】5% H2O2溶液、1 mol/L FeCl3溶液、0.1 mol/L盐酸、1 mol/L盐酸、大理石碎块、冷水、热水、试管、试管夹、烧杯。
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变量控制
科学研究中,对于多因素(多变量)的问题,常常采用只改变其中的某一个因素,控制其他因素不变的研究方法,使多因素的问题变成几个单因素的问题分别加以研究,最后再将几个单因素问题的研究结果加以综合。这种变量控制的方法是科学探究中常用的方法。例如,以上探究在比较不同温度对化学反应速率的影响时,控制浓度和其他影响因素相同。
1、温度对化学反应速率的影响
在两支大小相同的试管中均加入2mL 5%H2O2溶液,同时滴入2滴1mol/L FeCl3溶液。待试管中均有适量气泡出现时,将其中一支试管放入盛有冷水的烧杯中,另一支试管放入盛有热水的烧杯中,观察现象并进行对比。
热水中生成气泡的速率更快。
现象:
结论:
当其他条件相同时,
升高温度,化学反应速率增大。
降低温度,化学反应速率减小。
一般说来,温度每升高10℃,速率增加2~4倍。
注意事项:
吸热反应/放热反应:升高温度,反应速率都增大;降低温度,反应速率都减小。对吸热反应影响程度较大。
对于可逆反应,升高温度,正、逆反应速率都增大;降低温度,正、逆反应速率都减小。
2、浓度对化学反应速率的影响
在两支大小相同的试管中均加入相同量的大理石碎块,向其中一支试管加入2 mL 0.1 mol/L盐酸,向另一支试管加入2 mL 1 mol/L盐酸,观察现象并进行对比。
加入1 mol/L盐酸的试管中生成气泡的速率更快
现象:
结论:
当其他条件相同时,
增大反应物浓度,化学反应速率增大。
减小反应物浓度,化学反应速率减小。
注意事项:
①此规律只适用于气体或溶液的反应。
固体或纯液体的浓度为常数,因此改变固体或纯液体的用量对化学反应速率无影响。
②固体物质的表面积的大小会影响化学反应速率,一般地,固体颗粒越细,表面积就越大,反应速率就越快。
③随着化学反应的进行,反应物的浓度会逐渐减小,因此一般反应速率也会逐渐减小。
如:浓硝酸、浓硫酸与铜反应。
v
t
例1、 室温下,同种规格的铝片分别与下列物质混合生成氢气的化学反应速率最大的是( )
A.0.1mol/L的盐酸15mL B.0.2mol/L的盐酸12mL
C.0.15mol/L的硫酸10mL D.18mol/L的硫酸15mL
C
例2、反应CaCO3(块状)+2HCl=CaCl2+H2O+CO2,为了加快反应的速率,下列哪些方法可行( )
A、增加HCl的浓度 B、加水
C、增加同浓度盐酸的量 D、改加CaCO3粉末
A D
例3、溶液中的反应3KSCN+FeCl3 ⇌Fe (SCN)3+3KCl的研究,下列说法正确的是( )
A.向溶液中加入少量KCl固体,反应速率加快
B.加入少量FeCl3固体,反应速率加快
C.Fe(SCN)3属于盐类,是一种强电解质
浓度对化学反应速率的影响须用离子方程式思考
B
例4、为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,某学生在盐酸中加入足量的锌,由于反应太激烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液,你认为可行的是( )
A.蒸馏水 B.NaCl溶液 C.NaNO3溶液 D.CuSO4溶液 E.Na2CO3溶液 F.CH3COONa溶液
ABF
3、压强对化学反应速率的影响
——只对有气体参加的反应
增大压强,相当于增大反应物浓度,反应速率加快。
如: 2SO2+O2 ⇌2SO3
①恒容时充入He:
②恒压时充入He:
P升高 体积V不变 浓度c不变 v不变
P不变 体积V变