2020届浙江学考一轮复习考点精讲通用版考点38影响化学反应速率的因素学案

2020届浙江学考一轮复习考点精讲通用版考点38影响化学反应速率的因素学案

考点38　影响化学反应速率的因素 知识条目 必考要求 加试要求 ‎1.影响化学反应速率的因素，控制反应条件在生产和科学研究中的作用 a b ‎2.活化分子、活化能、有效碰撞的概念 a ‎3.碰撞理论 b ‎4.实验数据的记录与处理 c ‎1．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。‎ ‎(2)外因(其他条件不变，只改变一个条件)‎ ‎2．理论解释——有效碰撞理论 ‎(1)有效碰撞：反应物分子间能发生化学反应的碰撞。发生碰撞的分子具有较高的能量，分子在一定的方向上发生碰撞。‎ ‎(2)活化分子：化学反应中，能量较高、有可能发生有效碰撞的分子 ‎(3)活化能：活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差(用Ea表示，其单位为kJ·mol －1)。活化能越大，反应越难进行。‎ 图中：E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，反应热ΔH为E1－E2，使用催化剂时的正反应活化能为E3。‎ ‎(4)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系 ‎3．控制变量法探究影响化学反应速率的因素 在研究影响化学反应速率的因素时，由于外界影响因素较多，故为搞清某个因素的影响均需控制其他因素相同或不变，再进行实验。因此，常用控制变量思想解决该类问题。‎ ‎(1)常见考查形式 ‎①以表格的形式给出多组实验数据，让学生找出每组数据的变化对化学反应速率的影响。‎ ‎②给出影响化学反应速率的几种因素，让学生设计实验分析各因素对化学反应速率的影响。‎ ‎(2)解题策略 ‎【例1】　对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下，M的物质的量浓度(mol·L－1)随时间(min)变化的有关实验数据见下表。‎ ‎　 时间 水样　 ‎ ‎0‎ ‎5‎ ‎10‎ ‎15‎ ‎20‎ ‎25‎ Ⅰ(pH＝2)‎ ‎0.40‎ ‎0.28‎ ‎0.19‎ ‎0.13‎ ‎0.10‎ ‎0.09‎ Ⅱ(pH＝4)‎ ‎0.40‎ ‎0.31‎ ‎0.24‎ ‎0.20‎ ‎0.18‎ ‎0.16‎ Ⅲ(pH＝4)‎ ‎0.20‎ ‎0.15‎ ‎0.12‎ ‎0.09‎ ‎0.07‎ ‎0.05‎ Ⅳ(pH＝4，含Cu2＋)‎ ‎0.20‎ ‎0.09‎ ‎0.05‎ ‎0.03‎ ‎0.01‎ ‎0‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A．在0～20 min内，Ⅰ中M的分解速率为0.015 mol·L－1·min－1‎ B．水样酸性越强，M的分解速率越快 C．在0～20 min内，Ⅲ中M的分解百分率比Ⅱ大 D．由于Cu2＋存在，Ⅳ中M的分解速率比Ⅰ快 ‎【解析】　A项，分解速率＝M浓度的变化量/时间＝(起点浓度－某时刻浓度)/时间，在0～20 min内，Ⅰ中M的分解速率为(0.4－0.1)/20＝0.015 mol·L－1·min－1，正确；B项，Ⅰ和Ⅱ比较可以得出水样酸性越强，M的分解速率越快，正确；C项，分解百分率＝M浓度的变化量/起点浓度，0～20 min内Ⅱ分解百分率＝0.22/0.4＝0.11/0.2，Ⅲ分解百分率＝0.13/0.2，后者大，正确；D项，Ⅳ和Ⅰ除了Ⅳ含Cu2＋这一不同点外，两者pH也不相同，根据控制变量实验法可知该选项错误。‎ ‎【答案】　D ‎【提炼】　本题考查根据表格获取信息，计算、比较、分析反应速率和分解百分率。以“图表”的方式考查“控制变量法”，结合图表先确定一个变量，考虑在其他几个量不变的情况下，此变量对实验的影响，进而得出结论。‎ ‎【例2】　有研究表明，生成NaClO3的反应分两步进行：‎ Ⅰ.2ClO－===ClO＋Cl－‎ Ⅱ.ClO＋ClO－===ClO＋Cl－‎ 常温下，反应Ⅱ能快速进行，但氯气与NaOH溶液反应很难得到NaClO3，试用碰撞理论解释其原因：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎【解析】　常温下，反应Ⅱ能快速进行，但氯气与NaOH溶液反应很难得到NaClO3，从而可以推测出生成NaClO3由反应Ⅰ决定，反应Ⅰ不能快速进行，说明反应Ⅰ的反应活化能高，则活化分子的百分数低，不利于ClO－向ClO转化，从而影响了NaClO3的生成。‎ ‎【答案】　反应Ⅰ的活化能高，活化分子百分数低，不利于ClO－向ClO转化 ‎【提炼】　本题考查碰撞理论。活化分子数目＝分子总数×‎ 活化分子百分数，当增大浓度或增大压强时能增大单位体积内分子总数，活化分子百分数不变，从而增大活化分子数目，单位时间内，单位体积内有效碰撞次数越多，反应速率加快；而升高温度是单位体积内分子总数不变，活化分子百分数增大从而增大活化分子数目；使用催化剂能降低活化能，使单位体积内活化分子百分数增加，分子总数不变从而增大活化分子数目。‎ ‎【例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：________。‎ ‎【解析】　(1)缩小体积使压强增大，物质浓度增大，单位体积内活化分子数目增大，则反应速率增大；(2)恒容充入N2，N2浓度增大，单位体积内活化分子数目增大，则反应速率增大；(3)恒容充入He，容器体积不变，参与反应的气体物质浓度不变，则反应速率不变；(4)恒压充入He，容器体积增大，参与反应的气体物质浓度减小，则反应速率减小。‎ ‎【答案】　(1)增大　(2)增大　(3)不变　(4)减小 ‎【提炼】　气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)时对反应速率的影响：‎ ‎(1)恒温恒容：充入“惰性气体”→总压增大→物质浓度不变(活化分子浓度不变)→反应速率不变。‎ ‎(2)恒温恒压：充入“惰性气体”→体积增大→物质浓度减小(活化分子浓度减小)→反应速率减慢。‎ 压强是通过改变浓度而影响反应速率。‎