2.1.2影响化学反应速率的因素 导学案 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

高二化学选择性必修一第二章第2节 第二章 化学反应速率与化学平衡 第1节　第2课时　影响化学反应速率的因素 学 科 化学 编 号 05 主备人 审核人 年 级 高二 班 级 姓 名 使用时间 学习目标 1.了解活化能的含义，会用活化能理论解释化学反应速率的影响因素。 2.掌握外界条件(浓度、压强、温度、催化剂)对化学反应速率的影响规律及实质。 重点难点 用外界条件对化学反应速率的影响规律解决有关问题。 使用说明与学法指导 课前通过阅读教材P57-62页内容完成导学案中的预习案。 【预习案】 1、 知识梳理 化学反应速率与反应物浓度的关系 (1)速率方程 对于任意一个化学反应aA＋bB===cC＋dD，其反应速率方程为v＝kcm(A)cn(B)，式子中m、n、k都是由实验测得，与化学方程式中的系数无关。 (2)反应速率常数 方程中的比例系数k称为反应速率常数，它表示 ，具备以下特点： ①与浓度无关，但受 等因素的影响。温度升高，k值通常 。 ②通常情况下，k值越大，反应进行得 。 【探究案】 1.浓度对化学反应速率的影响 按表中实验步骤完成实验，观察实验现象，填写下表： 原理 2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O 实验步骤 实验现象 褪色时间 结论 微观解释 反应物浓度增大→单位体积内活化分子数 →单位时间内有效碰撞 →反应速率 ；反之，反应速率 2.压强对化学反应速率的影响 对于气体来说，在一定温度下，一定质量的气体所占的体积与压强成 。如图所示： 结论：增大压强，气体体积 ，浓度 ，化学反应速率 。 微观解释：增大压强→气体体积 →反应物浓度 →单位体积内活化分子数 →单位时间内有效碰撞 →反应速率 ；反之，反应速率 。 对于反应N2＋3H2 ⇌2NH3，不同条件下，压强对化学反应速率的影响 ①恒温恒容密闭容器中 a.充入N2，压强 ，c(N2) ，化学反应速率 。 b.充入He(He与反应无关)，压强 ，但c(N2)、c(H2)、c(NH3)都 ，化学反应速率 。 ②恒温恒压密闭容器中 充入He，体积 ，c(N2)、c(H2)、c(NH3)都 ，化学反应速率 。 3.温度对化学反应速率的影响 已知4H＋＋4I－＋O2===2I2＋2H2O。根据下列实验，回答问题： (1)在两支试管中分别依次加入0.1 mol·L－1 H2SO4溶液 5 mL，1 mol·L－1 KI溶液5 mL,3滴淀粉溶液。将一支试管置于热水中，另一支置于冷水中。实验中观察到的实验现象是 。 (2)由该实验得出的结论是 。 4.催化剂对化学反应速率的影响 完成下列实验，回答问题： (1)在试管中先加入2 mL 5%的H2O2溶液，再加入1 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3，观察到的实验现象是 。 (2)在试管中先加入2 mL 5%的H2O2溶液，再加入1 mL 0.1 mol·L－1 CuSO4，观察到的实验现象是 。 (3)由上述(1)和(2)实验得出的结论是 。 5.外界条件对反应速率影响的原因 条件变化 微观因素变化 化学 反应 速率 变化 分子 总数 活化分 子百分数 活化分 子数目 分子平 均运动 速率 单位体积内活化分子数目 有效 碰撞 浓度 增大 压强 增大 温度 升高 催化剂 使用 二、课堂小结 〖当堂检测〗 1．对于某一可逆反应，使用催化剂的作用在于(　　) A．提高反应物的平衡转化率 B．同等程度改变正、逆反应速率 C．增大正反应速率，减小逆反应速率 D．改变平衡混合物的组成 2．过量锌粉跟100 mL 6 mol·L－1的H2SO4溶液反应，一定温度下，为减缓反应进行的速率，但又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量的(　　) A．碳酸钠固体 B．氯化钡固体 C．硫酸钾溶液 D．硫酸铜溶液 3．已达化学平衡的如下反应：2X(g)＋Y(g) ⇌2Z(g)，减小压强，对该反应产生的影响是(　　) A．逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动 B．逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动 C．正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动 D．正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动 4．反应2A(g) ⇌2B(g)＋C(g)　ΔH>0，平衡时要使A的浓度增大、v正增大，应采取的是(　　) A．降温 B．加催化剂 C．升温 D．加压 5．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 〖巩固基础〗 1．将盐酸滴到碳酸钠粉末上，能使反应的最初速率加快的是(　　) A．盐酸浓度不变，使用量增大一倍 B．盐酸浓度增加一倍，用量减至一半 C．增大Na2CO3粉末的量 D．降低温度 2．对于反应2SO2(g)＋O2(g) ⇌2SO3(g)，能增大正反应速率的措施是(　　) A．通入O2 B．增大容器容积 C．移去部分SO3 D．降低体系温度 3．Na2S2O3溶液与稀硫酸反应的方程为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是(　　) 实验 反应温度/ ℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O V/mL c/mol·L－1 V/mL c/mol·L－1 V/mL A 25 5 0.1 10 0.1 5 B 25 5 0.2 5 0.2 10 C 35 5 0.1 10 0.1 5 D 35 5 0.2 5 0.2 10 4．2SO2(g)＋O2(g) ⇌2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是(　　) A．催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率 B．增大反应体系的压强，反应速率一定增大 C．该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间 D．在t1、t2时刻，SO3(g)浓度分别是c1、c2，则t1～t2内，SO3(g)生成的平均速率为v＝ 5．已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2(g) ⇌N2O4(g) ΔH<0。现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一体积为1 L的恒温密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如下图所示： (1)图中两条曲线X和Y，表示N2O4浓度变化的是____________________________________。 (2)a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是________。 (3)b、c、d三点的化学反应速率大小关系是_____________________________________。 (4)25～30 min内用NO2表示的平均化学反应速率是____________________________。 (5)25 min时，曲线发生图中变化，可采取的措施是_______________________________。 6．反应aA(g)＋bB(g) ⇌cC(g)　ΔH＜0在恒容条件下进行。改变其他反应条件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示： (1)反应的化学方程式中a∶b∶c为________。 (2)A的平均反应速率vⅠ(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小排列次序为__________________________。 (3)B的平衡转化率αⅠ(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是________，其值是________。 (4)由第一次平衡到第二次平衡，平衡向________移动，采取的措施是________。 (5)比较第Ⅱ阶段反应温度(T2)和第Ⅲ阶段反应温度(T3)的高低：T2________(填“>”“<”或“＝”)T3，判断的理由是_____________________________________________________。 ( 第 2 页 共 4 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$高二化学选择性必修一第二章第2节 第二章 化学反应速率与化学平衡 第1节　第2课时　影响化学反应速率的因素 学 科 化学 编 号 05 主备人 审核人 年 级 高二 班 级 姓 名 使用时间 学习目标 1.了解活化能的含义，会用活化能理论解释化学反应速率的影响因素。 2.掌握外界条件(浓度、压强、温度、催化剂)对化学反应速率的影响规律及实质。 重点难点 用外界条件对化学反应速率的影响规律解决有关问题。 使用说明与学法指导 课前通过阅读教材P57-62页内容完成导学案中的预习案。 【预习案】 1、 知识梳理 化学反应速率与反应物浓度的关系 (1)速率方程 对于任意一个化学反应aA＋bB===cC＋dD，其反应速率方程为v＝kcm(A)cn(B)，式子中m、n、k都是由实验测得，与化学方程式中的系数无关。 (2)反应速率常数 方程中的比例系数k称为反应速率常数，它表示 单位浓度下的化学反应速率 ，具备以下特点： ①与浓度无关，但受 温度、催化剂、固体表面性质 等因素的影响。温度升高，k值通常增大。 ②通常情况下，k值越大，反应进行得越快 。 【探究案】 1.浓度对化学反应速率的影响 按表中实验步骤完成实验，观察实验现象，填写下表： 原理 2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O 实验步骤 实验现象 溶液褪色 溶液褪色 褪色时间 长 较短 结论 H2C2O4浓度越大，KMnO4酸性溶液褪色越快，反应速率越快 微观解释 反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增多 →单位时间内有效碰撞增加→反应速率 加快 ；反之，反应速率 减慢 2.压强对化学反应速率的影响 对于气体来说，在一定温度下，一定质量的气体所占的体积与压强成反比 。如图所示： 结论：增大压强，气体体积 缩小 ，浓度 增大 ，化学反应速率 加快 。 微观解释：增大压强→气体体积缩小 →反应物浓度增大 →单位体积内活化分子数增多→单位时间内有效碰撞增加 →反应速率 加快；反之，反应速率 减慢。 对于反应N2＋3H2 ⇌2NH3，不同条件下，压强对化学反应速率的影响 ①恒温恒容密闭容器中 a.充入N2，压强 增大 ，c(N2) 增大 ，化学反应速率 加快 。 b.充入He(He与反应无关)，压强 增大 ，但c(N2)、c(H2)、c(NH3)都 不变 ，化学反应速率 不变。 ②恒温恒压密闭容器中 充入He，体积 增大，c(N2)、c(H2)、c(NH3)都 减小 ，化学反应速率 减小 。 3.温度对化学反应速率的影响 已知4H＋＋4I－＋O2===2I2＋2H2O。根据下列实验，回答问题： (1)在两支试管中分别依次加入0.1 mol·L－1 H2SO4溶液 5 mL，1 mol·L－1 KI溶液5 mL,3滴淀粉溶液。将一支试管置于热水中，另一支置于冷水中。实验中观察到的实验现象是 两只试管中都变蓝色，热水中的试管更快变蓝 。 (2)由该实验得出的结论是 升高温度，加快反应速率 。 4.催化剂对化学反应速率的影响 完成下列实验，回答问题： (1)在试管中先加入2 mL 5%的H2O2溶液，再加入1 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3，观察到的实验现象是 。 (2)在试管中先加入2 mL 5%的H2O2溶液，再加入1 mL 0.1 mol·L－1 CuSO4，观察到的实验现象是 。 (3)由上述(1)和(2)实验得出的结论是 。 5.外界条件对反应速率影响的原因 条件变化 微观因素变化 化学 反应 速率 变化 分子 总数 活化分 子百分数 活化分 子数目 分子平 均运动 速率 单位体积内活化分子数目 有效 碰撞 浓度 增大 压强 增大 温度 升高 催化剂 使用 二、课堂小结 〖当堂检测〗 1．对于某一可逆反应，使用催化剂的作用在于(B) A．提高反应物的平衡转化率 B．同等程度改变正、逆反应速率 C．增大正反应速率，减小逆反应速率 D．改变平衡混合物的组成 2．过量锌粉跟100 mL 6 mol·L－1的H2SO4溶液反应，一定温度下，为减缓反应进行的速率，但又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量的(C) A．碳酸钠固体 B．氯化钡固体 C．硫酸钾溶液 D．硫酸铜溶液 3．已达化学平衡的如下反应：2X(g)＋Y(g) ⇌2Z(g)，减小压强，对该反应产生的影响是(C) A．逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动 B．逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动 C．正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动 D．正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动 4．反应2A(g) ⇌2B(g)＋C(g)　ΔH>0，平衡时要使A的浓度增大、v正增大，应采取的是(D) A．降温 B．加催化剂 C．升温 D．加压 5．下列说法不正确的是(A) 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 〖巩固基础〗 1．将盐酸滴到碳酸钠粉末上，能使反应的最初速率加快的是(B) A．盐酸浓度不变，使用量增大一倍 B．盐酸浓度增加一倍，用量减至一半 C．增大Na2CO3粉末的量 D．降低温度 2．对于反应2SO2(g)＋O2(g) ⇌2SO3(g)，能增大正反应速率的措施是(A) A．通入O2 B．增大容器容积 C．移去部分SO3 D．降低体系温度 3．Na2S2O3溶液与稀硫酸反应的方程为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是(D) 实验 反应温度/ ℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O V/mL c/mol·L－1 V/mL c/mol·L－1 V/mL A 25 5 0.1 10 0.1 5 B 25 5 0.2 5 0.2 10 C 35 5 0.1 10 0.1 5 D 35 5 0.2 5 0.2 10 4．2SO2(g)＋O2(g) ⇌2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是(D) A．催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率 B．增大反应体系的压强，反应速率一定增大 C．该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间 D．在t1、t2时刻，SO3(g)浓度分别是c1、c2，则t1～t2内，SO3(g)生成的平均速率为v＝ 5．已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2(g) ⇌N2O4(g) ΔH<0。现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一体积为1 L的恒温密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如下图所示： (1)图中两条曲线X和Y，表示N2O4浓度变化的是____Y____________________________。 (2)a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是__bcd___。 (3)b、c、d三点的化学反应速率大小关系是___v(c)=v(d)＞v(b)____ (4)25～30 min内用NO2表示的平均化学反应速率是___0.08mol·L－1·min－1_________。 (5)25 min时，曲线发生图中变化，可采取的措施是___增加NO2浓度__________________。 6．反应aA(g)＋bB(g) ⇌cC(g)　ΔH＜0在恒容条件下进行。改变其他反应条件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示： (1)反应的化学方程式中a∶b∶c为_1∶3∶2___。 (2)A的平均反应速率vⅠ(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小排列次序为__vⅠ(A)＞vⅡ(A)＞vⅢ(A)_____。 (3)B的平衡转化率αⅠ(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是αⅢ(B)___，其值是_0.19___。 (4)由第一次平衡到第二次平衡，平衡向__右__移动，采取的措施是_从平衡混合物种分离出C。 (5)比较第Ⅱ阶段反应温度(T2)和第Ⅲ阶段反应温度(T3)的高低：T2__＞_(填“>”“<”或“＝”)T3，判断的理由是___Ⅱ→Ⅲ平衡正移，反应放热，降温平衡正移_________________________。 ( 第 2 页 共 4 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$