第37讲 化学反应速率与影响因素 课件-2026届高三化学一轮复习

第十章 化学反应速率与平衡常数 第37讲 化学反应速率与影响因素 新人教版 高中化学 2027届 一轮复习 【2022·广东卷】在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y的影响,各物质的浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图所示,则(　　) A.无催化剂时,反应不能进行 B.与催化剂Ⅰ相比,催化剂Ⅱ使反应活化能更低 C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化 D.使用催化剂Ⅰ时,0~2 min内,v(X)=1.0 mol·L-1·min-1 D 真题引入 知识梳理 知识点1 化学反应速率 2) 通常，用单位时间内， 定量表示 1)理论上，化学反应速率可以利用单位时间内某一种物质的_____、______、 ___________或_____________、___________、_______________等相关量的变化来定性判断。 △c △t 质量 气体体积 浓度 体系压强 体系颜色 溶液导电能力 反应物浓度的减小或生成物浓度的增加 1、表示的意义： 衡量化学反应进行快慢的物理量。 说 明： 即v = ……不是Δn 特别是气体，要注意ΔC(气) = Δn(气) V(容器) …… Δt表示变化所对应的一段时间 v = 3、单 位： mol/(L·s）或 mol/(L·min） mol•L-1•S-1 或 mol•L-1•min-1 ①对于同一个反应来说，用不同的物质表示其化学反应速率数值可能不同，因此，表示化学反应速率必须指明是哪种物质。 对于某一反应：a A +b B = c C + d D v(A) :v(B):v(C):v(D) = a:b:c:d ②同一化学反应，各物质表示的速率之比等于化学计量数之比 ③一般不用固体或纯液体物质表示速率(其浓度视为常数) C(s)+ H2O(g) = CO(g) + H2(g) ④化学反应速率均用正值来表示.且表示的是平均速率而不是瞬时速率. ⑤比较反应进行得快慢，应统一单位、化为同一物质表示的速率来比较 ⑥有关反应速率、化学平衡的计算问题，往往利用“起、转、平”三段式 特别提醒 知识点1 化学反应速率 P206典题1在容积为4 L密闭容器中发生反应,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列说法正确的是(　　) A.该反应的化学方程式是6X(g)+2Y(g) 5Z(g) B.前2 min内Y的转化率为20% C.从反应开始到平衡时,用X表示的反应速率为0.03 mol·L-1·min-1 D.前2 min内,用Z表示的反应速率为0.1 mol·L-1·min-1 巩固提升 C 化学反应速率一般表示的是平均速率，能否求出瞬时速率呢？ 知识梳理 （4）速率常数与速率方程 知识点1 化学反应速率 假设基元反应(能够一步完成的反应)为aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)，其速率可表示为v＝k·ca(A)·cb(B)，式中的k 称为反应速率常数或速率常数，它表示单位浓度下的化学反应速率，与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响，通常反应速率常数越大，反应进行得越快。不同反应有不同的速率常数。 阿伦尼乌斯公式： 与分子大小、形状、反应类型有关 巩固提升 P206典题2一定条件下,反应H2(g)+Br2(g) 2HBr(g)的速率方程为v=k·cα(H2)·cβ(Br2)·cγ(HBr),某温度下,该反应在不同浓度下的反应速率如下: 根据表中的测定结果,下列结论错误的是(　　) A.表中c的值为1 B.α、β、γ的值分别为1、2、-1 C.反应体系的三种物质中,Br2(g)的浓度对反应速率影响最大 D.在反应体系中保持其他物质的浓度不变,增大HBr(g)的浓度,会使反应速率降低 B 巩固提升 练习1：已知lnk=lnA-Ea/RT， lnk正和lnk逆随温度的变化曲线如图： 温度变化对k正的影响程度 对k逆的影响程度， 正反应的活化能 逆反应的活化能 练习2：下图是三个不同的基元反应的lnk随1/T变化的曲线图 活化能由大到小的顺序： 对于不同反应，温度升高时活化能 的反应速率变化大 大于 大于 III＞II＞I 大 巩固提升 【练习1】某密闭容器中发生反应：①   K1 ②  K2。其中反应①的正反应速率 v1（正）=k1·c(x)·c(Y)，反应②的正反应速率v2（正）=k2·c(x)·c(Y)，k1和k2为速率常数。某温度下，体系中生成物浓度随时间变化关系如图所示。下列说法错误的是 A．反应①的活化能小于反应② B．6 s时，v1（正）=v2（正） C．10 s时反应①②均达到平衡状态 D．该温度时：K1/K2=2/5 B 知识梳理 知识点1 化学反应速率 锌和不同浓度的稀硫酸的实验 实验探究Ⅱ (选1 课本P24) ①观察产生气泡的快、慢； ②观察试管中剩余锌粒质量的多、少； ③用手触摸试管，感受试管外壁温度的高、低 实验测量 来判断反应的快慢 ——定量描述 问题：你能通过哪些实验现象定性描述该反应速率的快慢？ Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ 5、定量测定： 知识梳理 知识点1 化学反应速率 (1)按图组装实验装置，在锥形瓶里装有2g锌粒，通过分液漏斗加入40mL1mol/L硫酸溶液，测量并记录收集10ml氢气所用时间。 操作： 实验要点： (1)锌粒的颗粒(即表面积)大小基本相同 (2)40ml硫酸溶液要迅速加入 (3)装置气密性要好，且计时要迅速准确 控制变量 (2)用4mol/L硫酸溶液代替1mol/L硫酸溶液重复上述实验 实验中还需要用到的必不可少的仪器是 秒表 如何检查装置气密性？ 实验前，关闭分液漏斗活塞，将注射器活塞向外拉，放开后，若回到原位，说明气密性良好 (如何减小硫酸溶液体积对实验造成的影响？) P24 讨论：除本实验测定速率的方法外，可行的方案还有哪些？ 在相同条件下卤素单质与H2反应的速率大小关系： 镁、铝、锌、铁与等浓度的稀硫酸反应的速率大小关系： (一)内因： F2>Cl2>Br2>I2 Mg>Al>Zn>Fe 【思考1】影响化学反应速率的因素有哪些？ 在相同的条件下，不同的化学反应会有不同的速率，表明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身的组成、结构和性质。 对于同一化学反应，外界条件不同反应速率不同。其中重要的外界因素有: 浓度、温度、压强、催化剂以及固体反应物表面积的大小、溶剂、光、电磁波、激光、超声波等都会影响化学反应的速率等。 (二)外因： 知识梳理 知识点2 化学反应速率的影响因素 巩固提升 【练习1】下列措施可以增大化学反应速率的是__________(填序号)。 ①Al在氧气中燃烧生成Al2O3，将Al片改成Al粉； ②Fe与稀硫酸反应制取H2时，改用98%浓硫酸； ③H2SO4与BaCl2溶液反应时，增大压强； ④2SO2＋O2 　　　2SO3　ΔH<0，升高温度； ⑤Na与水反应时，增大水的用量； ⑥2H2O2===2H2O＋O2↑反应中，加入少量MnO2； ⑦H2与Cl2混合后光照 ①④⑥⑦ 增大 减小 不变 增大 减小 气体 增大 减小 增大 相同 比表面积 知识梳理 知识点2 化学反应速率的影响因素 (二)外因： 【练习2】10ml浓度为1mol/L的盐酸与过量的锌粉反应，若加入适量的下列溶液，能减慢反应速率但又不影响氢气生成的总量是 。 A．K2SO4 B．CH3COONa C．CuSO4 D．Na2CO3 AB 注意：浓度影响一般适用于有气体参与的反应或溶液中的反应。化学反应中的固体或纯液体的浓度是常数，故固体或纯液体数量的增减对化学反应速率几乎无影响。 巩固提升 巩固提升 判断： 升温时吸热反应速率增大，放热反应速率减小 (　) 注意： ①升高温度不论对放热反应还是吸热反应，反应速率都要加快。 温度对吸热反应速率的影响比对放热反应要大 ②升高温度不论对正反应还是逆反应，反应速率都要加快。 ✘ 【练习3】一定温度下，反应 N2(g) + O2(g) 2NO(g) 在密闭容器中进行，回答下列措施对化学反应速率的影响(填“增大”“减小”或“不变”) (1)缩小体积使压强增大： 。 (2)恒容充入 N2： 。 (3)恒容充入 He： 。 (4)恒压充入 He： 。 V V 恒温、恒容 充入 He n 、V 均不变， c 不变，速率不变 c =n/v V ＞V 恒温、恒压 充入 He c =n/v n 不变，V 变大， c 减小，速率减小 增大 增大 不变 减小 注意：压强对反应速率的影响是通过改变气体物质的浓度（即改变气体体积引起压强的变化）而影响反应速率的。分析压强对反应速率的影响时，应最终落实到浓度上，将压强问题转化为浓度问题。 巩固提升 【思考2】如何解释浓度、压强、温度、催化剂等因素对化学反应的影响呢？ 可以通过简单碰撞理论和活化能对这一问题进行讨论 1、简单碰撞理论 分子 运动 相互 碰撞 分子具有 足够能量 活化分子 有合适的取向 有效碰撞 化学反应 n活=n总×活% ③有效碰撞：指能够发生化学反应的碰撞。 ①活化分子：指能够发生有效碰撞的分子。 ②活化分子百分数：指活化分子在反应物分子中所占的百分数。 知识梳理 知识点2 化学反应速率的影响因素 知识梳理 反应过程 E1 E2 反应物 生成物 活化分子的平均能量 正反应活化能 逆反应的活化能 反应热 2、活化能：活化分子的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差叫做反应的活化能。通常可以用E来表示活化能。这是反应物分子在一定条件下能进行反应所必须具备的能量。 ②活化能E没 “+”“-” 都取正值 ①反应热△H=E1-E2 知识点2 化学反应速率的影响因素 催化剂能改变反应的途径，降低反应的活化能，从而显著提高反应速率。 注意： ①催化剂可以 同等程度增大或减少正、逆反应的速率； ②未明确指明时所用催化剂一般指正催化剂。 ③催化剂不改变反应的焓变△H 判断：催化剂参与化学反应,改变了活化能,但反应前后的性质保持不变(　) ✘ 质量和化学性质 知识梳理 知识点2 化学反应速率的影响因素 条件→单位体积内活化分子数目变化→反应速率变化 条件改变 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 增大反应物浓度 ______ ______   ______   ______   ______  增大压强 ______  ______  ______  ______  ______  升高温度 ______  ______  ______  ______  ______  加催化剂 ______  ______  ______  ______  ______  增加 增加 不变 增加 增大 增加 增加 不变 增加 增大 不变 增加 增加 增加 增大 不变 增加 增加 增加 增大 【思考2】如何解释浓度、压强、温度、催化剂等因素对化学反应的影响呢？ 知识梳理 知识点2 化学反应速率的影响因素 A.图甲中曲线Ⅱ可以表示催化剂降低了反应的活化能 B.图乙中HI分子发生了有效碰撞 C.盐酸和氢氧化钠溶液的反应活化能接近于零 D.增大反应物浓度，单位体积内活化分子数增多， 单位时间内有效碰撞次数增加 【练习2】我们把能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞；发生有效碰撞的分子必须具有足够的能量，这种分子叫做活化分子；活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，叫做反应的活化能。下列说法不正确的是( ) B 图乙 Ⅰ Ⅱ 图甲 √ × √ √ 巩固提升 【2024·江苏卷】下列说法正确的是 (　　) A、豆科植物固氮过程中，固氮酶能提高该反应的活化能 B、C2H4与O2反应中，Ag催化能提高生成CH3CHO的选择性 C、H2O2制O2反应中，MnO2能加快化学反应速率 D、SO2与O2反应中，V2O5能减小该反应的焓变 真题感悟 C $