内容正文:
第3课时 活化能
第二章 第一节
课程标准
1.了解有效碰撞理论。
2. 知道活化能的含义及其对化学反应速率的影响。
3.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。
知识点一 有效碰撞理论
随 堂 演 练
知识点二 有效碰撞理论对影响化学反应速率因素的解释
课 时 精 练
内
容
索
引
索引
知识点一 有效碰撞理论
1.基元反应
大多数的化学反应往往经过多个反应步骤才能实现。其中__________都称为基元反应。如2HI===H2+I2的2个基元反应为2HI―→H2+2I·、2I·―→I2。
2.反应机理
先后进行的________反映了化学反应的反应历程,反应历程又称________。
新知导学
每一步反应
基元反应
反应机理
3.基元反应发生的先决条件
基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生____,但是并不是每一次分子碰撞都能发生化学反应。
4.有效碰撞
碰撞
越快
5.活化分子
能够发生___________的分子。对于某一化学反应来说,在一定条件下,反应物分子中活化分子的百分数是____的。
6.活化能
活化能:活化分子具有的__________与反应物分子具有的平均能量之差,叫做反应的活化能。
有效碰撞
一定
平均能量
1.活化能大的反应一定是吸热反应( )
2.发生有效碰撞的分子一定是活化分子( )
3.一般情况下,反应的活化能越小,反应速率越快( )
4.能发生有效碰撞的分子必须具有足够高的能量( )
微自测 判断正误
×
√
√
√
某反应过程的能量变化关系如图所示,按要求回答下列问题:
(1)已知热化学方程式H2(g)+ O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1,该反应的活化能为167.2 kJ·mol-1,则其逆反应的活化能为__________________。
交流研讨
409.0 kJ·mol-1
该反应的活化能为167.2 kJ·mol-1,则其逆反应的活化能=正反应活化能-反应焓变=167.2 kJ·mol-1-(-241.8 kJ·mol-1)=409.0 kJ·mol-1。
(2)已知C(石墨,s)===C(金刚石,s) ΔH=+1.5 kJ·mol-1,某同学根据该反应吸收的热量较小,认为由石墨变为金刚石的反应很容易进行,但事实上该反应却很难发生,需要很高的温度和很大的压强,请你分析造成这种现象的主要因素是_______________________。
虽然石墨和金刚石的能量相差不大,但该反应的活化能很高,因此引发该反应需要很高的温度和很大的压强。
该反应的活化能很高
(3)对于同一反应,图中虚线Ⅱ与实线Ⅰ相比,活化能降低,活化分子百分数增多,反应速率加快,你认为最可能的原因是_______________。
催化剂能够降低反应的活化能,提高活化分子百分数,加快反应速率,因此虚线Ⅱ中改变的条件是使用了催化剂。
使用了催化剂
1. 过渡态理论中的活化能
过渡态理论认为,反应物转化为生成物的过程中要经过能量较高的过渡状态。过渡状态的平均能量与反应物分子的平均能量的差为反应的活化能。如下图,E1为正反
应的活化能,E2为逆反应的活化能,
ΔH=E1-E2。
2.活化能与反应速率
化学反应速率与反应的活化能大小密切相关,活化能越小,反应速率越大。
归纳总结
1.已知反应2NO(g)+2H2(g) N2(g)+2H2O(g) ΔH=-752 kJ·mol-1的反应机理如下:
①2NO(g) N2O2(g) (快)
②N2O2(g)+H2(g) N2O(g)+H2O(g) (慢)
③N2O(g)+H2(g) N2(g)+H2O(g) (快)
下列有关说法错误的是
A.①的逆反应速率大于②的正反应速率
B.②中N2O2与H2的碰撞仅部分有效
C.N2O2和N2O是该反应的催化剂
D.总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能大
实践应用
√
2.已知反应:2NO(g)+Br2(g) 2NOBr(g) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0),其反应机理如下:
①NO(g)+Br2(g) NOBr2(g) 快
②NO(g)+NOBr2(g) 2NOBr(g) 慢
下列有关该反应的说法正确的是
A.该反应的速率主要取决于①的快慢
B.增大Br2(g)浓度能增大活化分子百分数,加快反应速率
C.NOBr2是该反应的催化剂
D.正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·mol-1
√
索引
索引
知识点二 有效碰撞理论对影响化学反 应速率因素的解释
1.浓度
反应物浓度增大→单位体积内__________增多→单