2.1.3活化能 课件 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第一节 化学反应速率 第3课时 活化能 第二章 化学反应速率与化学平衡 1 旧知回顾 【思考】如何解释浓度、压强、温度及催化剂等因素对化学反应速率产生的影响呢? 外因： 内因(主)： 反应物本身的性质（主） 温度 浓度 催化剂 压强 其他 1、基元反应和反应历程 【例如】 2HI = H2 + I2，实际上是经过下列两步反应完成的： 2HI → H2 + 2I∙ 2I∙ → I2 反应历程(反应机理) 基元反应 基元反应 3.自由基：带有单电子的原子或原子团 1.基元反应： 一个化学反应往往经过多个反应步骤才能实现，每一步反应都称为基元反应。 2.反应历程： 与某化学反应有关的一组基元反应反映了该反应的历程，又称反应机理。 2.每一次碰撞都会引发化学反应吗？ 3.什么样的碰撞会引发化学反应呢？ 反应物分子必须发生碰撞 不是 有效的碰撞 1.基元反应发生的先决条件是什么？ 思考与讨论 力道不足 ——进不去球 取向不对 ——进不去球 力道、取向恰好 ——进球 2、碰撞理论 碰撞时的能量不足 碰撞时的取向不合适 有效碰撞，发生反应 示例：HI 分解反应中分子碰撞示意图 足够的能量 合适的取向 1.有效碰撞: 能够发生化学反应的碰撞。 条件: HI HI 能量（活化能） 普通分子 活化分子 先认识下普通分子与活化分子。 2、碰撞理论 2、活化分子：具有足够能量能发生有效碰撞的分子 3、活化能：反应物中的普通分子转化为活化分子所需的能量 正反应的活化能 活化分子变成生成物分子放出的能量，可认为是逆反应的活化能 【思考】活化能与反应热有关吗? 反应热∆H = E1 － E2 4、活化能与反应热的关系 反应物分子中活化分子的百分数越大、单位体积内活化分子数越多，单位时间内有效碰撞的次数越多，化学反应速率越快。 活化分子数 反应物分子总数 活化分子百分数 = ×100% 普通分子 发生反应 活化分子 吸收能量 (活化能) 有效碰撞 合适取向 5、化学反应的历程 (1)、浓度对反应速率的影响 分子总数:20 活化分子数:6 活化分子百分数:30% 分子总数:10 活化分子数:3 活化分子百分数:30% 3、用碰撞理论解释反应速率的影响因素 影响 外因 单位体积内 有效碰撞次数 化学反应速率 分子总数 活化分子数 活化分子百分数 增大浓度 增加 增加 增加 加快 不变 分子总数:10 活化分子数:3 活化分子百分数:30% 分子总数:10 活化分子数:3 活化分子百分数:30% 压缩体积，压强增大 影响 外因 单位体积内 有效碰撞次数 化学反应速率 分子总数 活化分子数 活化分子百分数 增大压强 增加 增加 增加 加快 不变 (2)、压强对反应速率的影响 1.在体积可变的容器中发生反应N2(g)＋3H2(g)　　 2NH3(g)，当增大压强使容器体积缩小时，化学反应速率加快，其主要原因是（ ） A.分子运动速率加快，使反应物分子间的碰撞机会增多 B.反应物分子的能量增加，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多 C.活化分子百分数未变，但单位体积内活化分子数增加，有效碰撞次数增多 D.分子间距离减小，使所有的活化分子间的碰撞都成为有效碰撞 C 对点训练 分子总数:10 活化分子数:3 活化分子百分数:30% 温度升高，分子能量提高 分子总数:10 活化分子数:5 活化分子百分数:50% 影响 外因 分子总数 活化分子数 活化分子百分数 有效碰撞次数 化学反应速率 升高温度 不变 增加 增加 加快 增加 分子间的碰撞频率增多 增加 加快 (3)、温度对反应速率的影响 2.设NO+CO2⇌2CO(正反应吸热)反应速率为v1； N2+3H2 ⇌ 2NH3(正反应放热)反应速率为v2。对于前述反应，当温度升高时，v1和v2变化情况为（ ） A、同时增大 B、 同时减小 C、v1减少，v2增大 D、v1增大，v2减小 A 对点训练 能量 反应过程 生成物 反应物 反应热 E1 E2 活化分子 加了催化剂 没加催化剂 影响 外因 分子总数 活化分子数 活化分子百分数 有效碰撞次数 化学反应速率 升高温度 不变 增加 增加 加快 增加 (4)、催化剂对反应速率的影响 （1）使用适当的催化剂能减少过程中的能耗。 （2）使用催化剂能改变反应速率，但反应热没变。 （3）使用催化剂同等程度的增大（减慢）正逆反应速率，从而改变反应到达平衡所需时间。不影响反应的焓变。 （4）催化剂的活性往往因接触少量杂质而明显下降，甚至遭到破坏，这种现象叫做催化剂中毒。 补充说明 3．下列有关催化剂的说法正确的是(　　)A．催化剂在反应前后质量不变，故催化剂不参与化学反应B．降低反应活化能，使反应速率加快C．催化剂能够改变反应的反应热D．催化剂只改变反应的正反应速率 　B 对点训练 改变浓度 改变压强 改变温度 催化剂 课堂小结 课堂检测 1、下列说法错误的是（ ） ①碰撞理论认为，反应物分子间进行碰撞才可能发生化学反应 ②活化分子间的碰撞一定是有效碰撞 ③催化剂加快反应速率的本质是降低了反应的活化能 ④只有增加活化分子的百分含量才能加快反应速率 ⑤对于基元反应而言，温度升高，反应速率一定增加 A．①④ B．②④ C．③⑤ D．②⑤ B 课堂检测 2.参照反应Br2 + H2 → HBr 的能量对反应历程的示意图，下列叙述中正确的（ ） A. 正反应为放热反应 B. 加入催化剂，该化学反应的反应热不改变 C. 正反应为放热反应 D. 加入催化剂可增大正反应速率，降低逆反应速率 B 能量kJ/mol 反应历程 Br2 + H2 HBr E1 E2 课堂检测 3、（2018年全国I卷）采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题： （3）对于反应2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g)，R.A.Ogg提出如下反应历程: 第一步 N2O5 NO2+NO3 快速平衡 第二步 NO2+NO3→NO+NO2+O2 慢反应 第三步 NO+NO3→2NO2 快反应 其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是___________(填标号)。 A. v(第一步的逆反应)＞v（第二步反应) B. 反应的中间产物只有NO3 C. 第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效 D. 第三步反应活化能较高 AC 课堂检测 4.下列说法中正确的是（ ） A．增大反应物浓度，能增大活化分子百分数， 所以反应速率增大 B．使用合适的催化剂，能增大活化分子百分数， 所以反应速率增大 C．对于任何反应，增大压强都可加快反应速率 D．升高温度，只能增大吸热反应的反应速率 B 5.反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是（ ） A.增加C的量 B.将容器的体积缩小一半 C.保持体积不变，充入N2使体系压强增大 D.保持压强不变，充入N2使容器体积变大 AC 课堂检测 课堂检测 6.下列条件的变化，是因为降低反应所需的能量而增加单位体积内的反应物活化分子百分数致使反应速率加快的是（ ） A、增大浓度 B、增大压强 C、升高温度 D、使用催化剂 D 7.在一氧化碳变换反应CO + H2O CO2 + H2中，有关反应条件改变使反应速率增大的原因分析不正确的是（ ） A.使用催化剂，活化分子百分数增大，有效碰撞几率增加 B.升高温度，活化分子百分数增大，有效碰撞几率增加 C.增大压强，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞几率增加 D.增大c(CO)，活化分子百分数增大，有效碰撞几率增加 D 课堂检测 8.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.NOBr2 是该反应的催化剂 C.正反应的活化能比逆反应的活化能小 a kJ/mol D.增大 Br2(g) 浓度能增大活化分子百分数，加快反应速率 C 课堂检测 本课已结束，记得复习及完成课后作业哦~ $$