实验报告:影响化学反应速率和化学平衡的因素的探究
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编号1 实验目的:___________________________________________________
实验原理:___________________________________________________
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第二章 化学反应速率与化学平衡
第二节 化学反应速率----影响化学反应速率的因素
2课时 【学习目标】
①理解浓度、压强、温度和催化剂对化学反应速率的影响;
②运用有效碰撞和活化分子等知识来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响;
③初步学会设计“对照实验”比较条件的改变对反应速率快慢的影响。
【学习重点、难点】浓度、压强、温度对化学反应速率的影响及其原因
教材P3 有效碰撞
有效碰撞的条件是:
活化能
活化分子
活化分子百分数
一 、影响化学反应速率的因素
请问:通常情况下,Na与水的反应和Mg与水的反应哪个剧烈?为什么?这说明化学反应的速率首先取决于什么?
1、内因
2、外因:
(1)浓度对化学反应速率的影响
结论:其它条件不变时,增大反应物的浓度, 反应速率 ; 减小反应物的浓度,反应速率 。
解释:浓度对化学反应速率的影响。
在其他条件不变时,反应体系中活化分子百分数是一定的;当反应物的浓度增大时,即活化分子数也相应的 ,所以反应物分子间有效碰撞的次数 ,即反应速率 。
随着化学反应的进行,反应物的浓度会逐渐 ,因此一般反应速率也会逐渐 。
提示:对于纯固体或液体而言,一般情况下其浓度是常数,因此改变它们的量并没有改变浓度,所以化学反应速率不变。
(2)压强对化学反应速率的影响
练习一:对于没有气体参加的反应,即反应物为固体、液体或反应在溶液中进行时,改变压强,则体系体积 ,各反应物的浓度 ,因此反应速率也将 ;练习二:对于有气体参加的反应,在密闭容器中保持其它条件不变,增大压强,则体系体积 ,气体反应物的浓度 ,反应速率因此也将 ;减小压强,则体系体积 ,气体反应物的浓度 ,反应速率因此也将 ;
结论:对于有气体参加的反应,其它条件不变时,增大压强,反应速率 减小压强,反应速率 。压强对化学反应速率影响的本质是——压强影响 ,进而影响速率。
对于气体有下列几种情况:
1、恒温时:增大压强→体积 →浓度 →反应速率
2、恒容时:
A、充入气体反应物→反应物浓度 →体系总压 →反应速率 ;
B、充入“无关气体”(如He、N2等)→引起总压增大,但各物质的浓度 →反应速率
3、恒压时:充入“无关气体”→引起体积 →各反应物浓度 →反应速率
(3)温度对化学反应速率的影响
结论:其它条件不变时,升高温度,反应速率 ;降低温度,反应速率
解释:温度对化学反应速率的影响。
(1) 温度升高,分子的能量增加,使得活化分子百分数 ,反应物分子间有效碰撞的次数 ,反应速率 。
(2)温度升高,分子运动速度加快,分子间碰撞的次数增加,有效碰撞的次数增多,反应速率相应的加快。前者是主要原因。
提示:反应若是可逆反应,升高温度,正、逆反应速率都加快,降低温度,正、逆反应速率都减小。
4)催化剂对化学反应速率的影响
结论:催化剂可以显著改变化学反应速率 ,正催化剂:能够加快反应速率的催化剂;负催化剂:能够减慢反应速率的催化剂
如不特意说明,指正催化剂。
解释:催化剂对化学反应速率的影响。
在其他条件不变时,使用催化剂可以大大降低反应所需要的能量,会使更多的反应物分子成为活化分子,大大增加 ,因而使反应速率加快。
(5)其它因素对化学反应速率的影响
增大反应物间的接触面积,反应物固体的颗粒大小、光、电磁波、超声波、溶剂的性质
【练习】
1.对于反应N2+O2=2NO在密闭容器中进行,下列条件哪些不能加快该反应的化学反应速率
A、缩小体积使压强增大
B、体积不变充入 N2 使压强增大
C、体积不变充入 O2使压强增大
D、使体积增大到原来的2倍
E、体积不变充入氦气使压强增大
2.在C(固)+CO2(气)=2CO(气) 的反应中。哪些措施能够使反应速率增大?为什么?
(1)增大压强 ; (2)增加碳的量 (3)通入CO2 (4)恒容下充入N2;
(5)恒压下充入N2
【课后巩固练习】课本P24 1、2
1.仅改变下列一个条件,通过提高活化分子的百分率来提高反应速率的是 ( )
A.加热 B.加压 C.加负催化剂 D.加大反应物浓度
2.200C时,将10 mL 0.1 mol/L Na2S2O3溶液和10 mL 0.1 mol/L的H2SO4溶液混合,2 min后溶液中明显出现浑浊。已知温度每升高100C,化学反应速率增大到原来的2倍,那么500C时,同样的反应要同样看到浑浊,需要的时间是 ( )
A.40 s B.15 s C.48 s D.20 s
3、碰撞理论是一种较直观的反应速率理论,下列有关碰撞理论叙述正确的是 ( )
A.反应物分子必须碰撞才有可能发生反应 B.发生有效碰撞的分子具有最高的能量
C.有效碰撞是活化分子在一定方向上的碰撞 D.活化分子的平均能量称之活化能
4.下列情况下,反应速率相同的是 ( )
A.等体积0.1 mol/L HCl和0.1 mol/L CH3COOH分别与0.2 mol/L NaOH溶液反应
B.等质量锌粒和锌粉分别与等量1 mol/L HCl反应
C.等体积等浓度HCl和HNO3分别与等质量的Na2CO3粉末反应
D.等体积0.2 mol/L HCl和0.1 mol/L H2SO4与等量等表面积等品质石灰石反应
5.100 mL 6 mol·L-1 H2SO4跟过量锌粉反应,一定温度下,为了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 ( )
A.碳酸钠(固体) B.水 C.硫酸钾溶液 D.硫酸铵(固体)
6.对于在一密闭容器中进行的下列反应:C(s)+ O2(g) CO2(g)下列说法中错误的是
A.将木炭粉碎成粉末状可以加快化学反应速率 B.升高温度可以加快化学反应速率
C.增加压强可以加快化学反应速率 D.增加木炭的量可以加快化学反应速率
7.下列说法正确的是 ( )
(1)增加水的量或温度,可以加快镁跟水的反应速率。
(2)增加硫酸的浓度,一定可以加快锌与硫酸反应制取氢气的速率
(3)对于反应CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g),增加CaCO3的量,可以加快正反应速率,而增加CaO或CO2的浓度,则可以加快逆反应速率
(4)对反应3H2(g) + N2(g) 2NH3(g),在密闭容器中进行(固定体积),充入氦气,压强增大,则化学反应速率加快
(5)对于反应3H2(g) + N2(g) 2NH3(g),使用催化剂,正逆反应速率同等程度加快。
A.(1) (2) B.(1) (2) (3) C.(1) (2) (3) (4) D.(5)
8.用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能使氢气生成速率加大的是 ( )
A.加热 B.不用稀硫酸,改用98%浓硫酸
C.滴加少量CuSO4溶液 D.不用铁片,改用铁粉
9.升高温度反应速度加快的主要原因是 ( )
A.分子运动速度加快 B.活化能增加
C.体系能量增加 D.活化分子的百分数增加
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