第2章 第1节 第2课时 影响化学反应速率的因素 活化能-【金版教程】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修1作业与测评课件PPT（人教版2019）

第二章　化学反应速率与化学平衡 第一节　化学反应 速率 第2课时　影响化学反应速率的因素　活化能 预习作业 01 课时分层练 02 目录 CONTENTS 预习作业 (建议用时：15分钟) 1．在一般情况下，反应物浓度增大，反应速率________；反应物浓度减小，反应速率____________。 2．对于有气体参与或生成的化学反应，增大压强(缩小容器体积)，相当于__________________，反应速率________；减小压强(增大容器体积)，相当于__________________，反应速率________。 3．温度升高，反应速率________；温度降低，反应速率________。 增大 减小 增大反应物浓度 增大　 减小反应物浓度 　减小 增大　 　减小 预习作业 4．活化分子指能够发生______________的 分子；活化能指活化分子具有的平均能量与____ _____________________________之差，如图： E1表示__________________________________ E2表示__________________________________　 反应热为______________ 5．催化剂通过改变___________、改变反应的___________来改变化学反应速率。　 有效碰撞　 反应的活化能 反应物分子具有的平均能量 活化分子变成生成物分子放出的能量 E1－E2 反应历程 活化能 预习作业 × √ × × × 预习作业 答案 预习作业 3．NO和CO都是汽车尾气里的有害物质，它们能缓慢地反应生成氮气和二氧化碳气体：2NO＋2CO===N2＋2CO2。对此反应，下列叙述正确的是(　　) A．使用催化剂能加快反应速率 B．增大压强不影响化学反应速率 C．冬天气温低，反应速率降低，对人类危害减小 D．无论外界条件怎样改变，均对此化学反应的速率无影响 解析　若通过压缩体积增大压强，则反应速率增大，B错误；冬天气温低，反应速率降低，对人类危害较大，因为NO、CO都有毒，C错误；改变温度等外界条件，该化学反应的速率会改变，D错误。 答案 解析 预习作业 4．对于反应4A＋2B===3C，下列说法中正确的是(　　) A．某温度时，化学反应速率无论用A、B、C中任何物质表示，其数值都相同 B．其他条件不变时，降低温度，化学反应速率减小 C．其他条件不变时，增大压强，化学反应速率一定加快 D．若增大或减小A的物质的量，化学反应速率一定会发生明显的变化 解析　对于该反应，用不同的反应物或生成物表示的反应速率，其数值不相同，A错误；如果反应物、生成物都不是气体，则增大压强对化学反应速率无影响，C错误；若A是固体或纯液体，增大或减小A的物质的量，对化学反应速率没有明显影响，D错误。 答案 解析 预习作业 5．下列说法中正确的是(　　) ①活化分子间的碰撞一定能发生化学反应 ②普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应 ③活化分子比普通分子具有较高的能量 ④化学反应的实质是原子的重新组合 ⑤化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成 ⑥化学反应的实质是活化分子发生有合适取向的有效碰撞 A．①③④⑥ B．②③⑤⑥ C．①②④⑤ D．③④⑤⑥ 解析　①错误，因为活化分子发生有合适取向的碰撞时，才能发生化学反应；②错误，因为普通分子间的碰撞并非有效碰撞，因而不会发生化学反应。 答案 解析 预习作业 课时分层练 (建议用时：40分钟) [学习•理解] 1．对于放热反应：A＋B===C，下列条件的改变一定能使化学反应速率加快的是(　　) A．增加A的物质的量 B．升高体系温度 C．增大体系压强 D．降低体系温度 答案 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2．下列实验事实能说明影响化学反应速率的决定因素是反应物本身性质的是(　　) A．S在空气中燃烧比在纯氧气中燃烧速率慢 B．把形状、大小相同的镁片、铝片分别投入体积、浓度相同的稀H2SO4中，镁片比铝片反应剧烈 C．Cu与浓HNO3反应比Cu与稀HNO3反应剧烈 D．H2O2中加入MnO2后分解速率加快 答案 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3．(2023·山东曹县一中高二月考)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)　ΔH1快反应； ②NO(g)＋NOBr2(g)===2NOBr(g)　ΔH2慢反应。 下列说法不正确的是(　　) A．ΔH＝ΔH1＋ΔH2 B．该反应的速率主要取决于反应① C．NOBr2是该反应的中间产物，不是催化剂 D．恒容时，增大Br2(g)的浓度能增加单位体积活化分子数，加快反应速率 答案 解析 解析　慢反应决定反应速率，则该反应的反应速率取决于反应②，故B错误。 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 4．下列说法正确的是(　　) A．增大压强，活化分子百分数增加，化学反应速率一定增大 B．升高温度，活化分子百分数增加，化学反应速率一定增大 C．活化分子间所发生的碰撞为有效碰撞 D．加入反应物，使活化分子百分数增加，化学反应速率增大 答案 解析 解析　增大压强，活化分子百分数不变，故A错误；活化分子间的碰撞若取向不合适，也不能发生反应，只有能发生反应的碰撞才是有效碰撞，故C错误；加入反应物，活化分子百分数不变，故D错误。 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 [重难点拨]　活化分子、有效碰撞与反应速率的关系 项目 条件改变 活化能 单位体积内 化学反应速率 分子 总数 活化 分子数 活化分子百分数 有效碰撞次数 增大浓度(改变用量) 不变 增加 增加 不变 增加 加快 增大压强(压缩体积) 不变 增加 增加 不变 增加 加快 升高温度 不变 不变 增加 增加 增加 加快 加催化剂 降低 不变 增加 增加 增加 加快 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 编号 金属(粉末状)(mol) 酸的浓度及体积 反应温度(℃) A Mg，0.1 6 mol·L－1硝酸10 mL 80 B Mg，0.1 3 mol·L－1盐酸10 mL 60 C Fe，0.1 3 mol·L－1盐酸10 mL 60 D Mg，0.1 3 mol·L－1硫酸10 mL 60 解析　A项，HNO3具有强氧化性，与金属反应时不产生H2，B、C、D三项，温度相同，由于Mg比Fe活泼，且D项中c(H＋)＝6 mol·L－1大于B项中c(H＋)，故反应开始时产生H2速率最快的是D项。 答案 解析 5．下表中是各组反应的反应物和温度，反应刚开始时，放出H2速率最快的是(　　) 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 18 解析　碳酸钙和稀盐酸均不是气体，则增大压强不影响生成CO2气体的速率，故A错误。 答案 解析 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 [重难点拨]　压强影响反应速率的本质是浓度对反应速率的影响。当其他条件不变，若压强变化能引起物质的浓度的变化，则化学反应速率发生变化；若压强的变化不能引起物质的浓度的变化，则化学反应速率不变。 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 7．一定条件下，向2 L的密闭容器中通入2 mol L气体和3 mol M气体，发生反应：2L(g)＋3M(g)===xQ(g)＋3R(g)，10 s时测得R的物质的量为2.4 mol，Q的浓度为0.4 mol·L－1。请回答： (1)10 s时L的物质的量浓度为________________。 (2)反应开始至10 s内，用M表示的化学反应速率为________________。 (3)化学方程式中x＝________。 (4)恒温恒容条件下，向该反应容器中通入1 mol氦气，反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (5)恒温恒压条件下，向该反应容器中通入1 mol氦气，反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”)。 0.2 mol·L－1 答案 0.12 mol·L－1·s－1 1 不变　 减小 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析 解析　由题意列三段式：  2L(g)＋3M(g)===xQ(g)＋3R(g) 起始物质的量/mol 2 3 0 0 转化物质的量/mol 1.6 2.4 0.8x 2.4 10 s时物质的量/mol 0.4 0.6 0.8x 2.4 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 解析 [应用·实践] 8．对于两个在不同温度下的反应：Ⅰ.A＋B===C＋D(300 ℃)；Ⅱ.M＋N===P＋Q(500 ℃)。其反应速率的对比叙述正确的是(　　) A．Ⅰ快 B．Ⅱ快 C．Ⅰ慢 D．不能确定 解析　反应速率的大小主要由反应物的性质决定，由于两反应的物质不同，故不能比较。 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 9．(2023·山东济宁高三期末检测) 某反应可有效降低汽车尾气污染物的排 放，一定条件下该反应经历三个基元反 应阶段，反应历程如图所示(TS表示过渡 态)。下列说法正确的是(　　) A．提高反应温度，逆反应速率增加最大的是反应① B．使用催化剂可以降低反应的活化能，提高活化分子百分数，提高反应物的转化率 C．该化学反应的速率主要由反应③决定 D．该过程的总反应为2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g)　ΔH＝－620.9 kJ·mol－1 答案 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 10．亚氯酸盐(如NaClO2)可用作漂白剂，在常温下不见光时可保存一年，但在酸性溶液中因生成亚氯酸而发生分解：5HClO2===4ClO2↑＋H＋＋Cl－＋2H2O。分解时，刚加入硫酸，反应缓慢，随后突然反应释放出大量ClO2，这是因为(　　) A．酸使亚氯酸的氧化性增强 B．溶液中的H＋起催化作用 C．溶液中的Cl－起催化作用 D．逸出的ClO2使反应生成物的浓度降低 解析　由题目信息可知，NaClO2在酸性溶液中生成亚氯酸，生成的亚氯酸在刚加入硫酸时反应缓慢，随后突然反应加快，说明分解生成的产物中某种物质起了催化剂的作用且该物质反应前不存在，故正确答案为C。 答案 解析 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 11．(2023·宁波市高三选考模拟)T ℃时，降冰片烯在催化剂作用下聚合，反应物浓度与催化剂种类及反应时间的关系如表所示。下列说法不正确的是(　　) 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A.催化效果：催化剂Ⅱ优于催化剂Ⅰ B．编号2和3实验中，反应至125 min时，反应物恰好都消耗完 C．编号2实验中，以反应物浓度变化表示的反应速率为0.024 mol/(L•min) D．其他条件相同时，反应物浓度越大，反应速率越大 答案 解析 解析　根据表格数据，编号1的实验中，0～50 min、50～100 min和100～150 min反应物浓度均减小0.06 mol/L，可知反应速率与反应物浓度无关，故D错误。 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 12．在不同浓度(c)、温度 (T)条件下，蔗糖水解的瞬时速率 (v)如表所示。下列判断不正确的 是(　　) A.a＝6.00 B．同时改变反应温度和蔗 糖的浓度，v可能不变 C．b<318.2 D．不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同 答案 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 13．(2023•北京市东城区高三期末)乙二醛是一 种重要的精细化工产品，可由乙醛硝酸氧化法制备， 研究其他条件相同时，仅改变一个条件对乙二醛制备 的影响，获得如下数据。 (1)乙醛被稀硝酸氧化生成乙二醛的离子方程式为 _______________________________________________。 (2)图1中，曲线a对应的温度是______，判断的依据 是________________________________________________。 (3)图2中，c→d乙二醛的产率降低，并检测出较多 的副产物，如乙二酸。产生较多乙二酸的原因是_______________________________ _________________________________________________________。 45 ℃ 答案 起始阶段相同时间内曲线a对应的乙二醛浓度变化更大 硝酸具有强氧化性，硝酸浓度 增大，导致副反应速率增大，使得乙二醛被氧化为乙二酸 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 回答下列问题。 (1)该实验的目的是__________________________________________________。 (2)显色时间t1＝________。 (3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律。若在40 ℃时进行实验③，则显色时间t的范围为________(填标号)。 A．t<22.0 s B．22.0 s<t<44.0 s C．t>44.0 s D．数据不足，无法判断 (4)通过分析表中数据，得到的结论是_____________________________________ _________________________________________________。 29.3 答案 A 反应速率与反应物起始浓度的乘积成 正比(或显色时间与反应物起始浓度的乘积成反比) 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 　　　　　　　　　　　　　 R 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)氢气与氮气能够缓慢地反应生成氨气，使用合适的催化剂可以提高化学反应速率。(　　) (2)等质量的锌粉和锌片与相同体积、相同浓度的盐酸反应，反应速率相等。(　　) (3)用铁片与硫酸制备氢气时，用浓硫酸可以加快产生氢气的速率。(　　) (4)增大反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)的压强，反应速率不变。(　　) (5)减小反应物的浓度，可降低单位体积内活化分子的百分数，从而使有效碰撞次数减少。(　　) 2．下列反应属于基元反应的是(　　) A．2H2＋O2eq \o(=====,\s\up17(点燃))2H2O B．H·＋O2―→·OH＋O· C．2HI===H2＋I2 D．2O3===3O2 [重难点拨]　影响化学反应速率的因素 (1)内因(主要因素) 反应物本身的性质，如Na、Mg、Al与水反应的速率由大到小的顺序为Na＞Mg＞Al。 (2)外因(其他条件不变，只改变一个条件) 6.(2023·辽宁沈阳郊联体高二联考)为了研究碳酸钙与盐酸反应的速率，某同学通过实验测定碳酸钙粉末与足量稀盐酸反应生成CO2的体积随时间的变化情况，绘制出如图所示的曲线甲。下列有关说法中不正确的是(　　) A．增大压强可以加快生成CO2气体的速率 B．因反应放热，导致t1～t2 s的反应速率逐渐增大 C．若用单位时间内CO2的体积变化来表示该反应的速率，则t2～t3 s CO2的平均反应速率为eq \f(V3－V2,t3－t2) mL·s－1 D．将粉末状的碳酸钙换成相同质量的块状碳酸钙，则曲线甲表示的反应将变成曲线乙 (1)10 s时c(L)＝eq \f(0.4 mol,2 L)＝0.2 mol·L－1。 (2)反应开始至10 s内，v(M)＝eq \f(2.4 mol,2 L×10 s)＝0.12 mol·L－1·s－1。 (3)10 s时c(Q)＝eq \f(0.8x mol,2 L)＝0.4 mol·L－1，x＝1。 (4)恒温恒容条件下，向反应容器中通入He，反应物和生成物的浓度均不变，故反应速率不变。 (5)恒温恒压条件下，向反应容器中通入He，反应体系体积增大，反应物和生成物的浓度减小，故反应速率减小。 解析　分析328.2 K时的瞬时速率与浓度的关系成正比，则eq \f(0.600,0.400)＝eq \f(9.00,a)，a＝6.00，A正确；从题给数据可知，浓度越大、温度越高，反应速率越快，当增大浓度同时降低温度时，瞬时反应速率可能会不变，B正确；浓度不变时，b K条件下反应速率低于318.2 K条件下的反应速率，故b<318.2，C正确；温度越高，反应速率越快，蔗糖浓度减少一半所需的时间越短，D错误。 3CH3CHO＋4H＋＋4NOeq \o\al(－,3)===3OHCCHO＋4NO↑＋5H2O [创新·提高] 14．“碘钟”实验中，3I－＋S2Oeq \o\al(2－,8)===Ieq \o\al(－,3)＋2SOeq \o\al(2－,4)的反应速率可以用Ieq \o\al(－,3)与加入的淀粉溶液作用使溶液显现蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20 ℃时进行实验，得到的数据如表所示： 实验编号 ① ② ③ ④ ⑤ c(I－)/ (mol·L－1) 0.040 0.080 0.080 0.160 0.120 c(S2Oeq \o\al(2－,8))/ (mol·L－1) 0.040 0.040 0.080 0.020 0.040 t/s 88.0 44.0 22.0 44.0 t1 回答下列问题。 探究反应物I－与S2Oeq \o\al(2－,8)的浓度对反应速率的影响 解析　由实验①和实验②可知，c(I－)由0.040 mol·L－1→0.080 mol·L－1，显色时间t由88.0 s→44.0 s；由实验①和实验⑤可知，c(I－)由0.040 mol·L－1→0.120 mol· L－1，显色时间t由88.0 s→t1 s，则t1＝eq \f(88.0,3)≈29.3。温度越高，化学反应速率越快，故显色时间t<22.0 s。 $$