课题: 第2章 化学反应的方向、限度与速率
第3节 化学反应速率(第二课时)
【学习目标】
1.理解浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。 2.使学生能初步运用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。
【学习重点】
浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。
【学习难点】
能用活化分子理论解释外界条件对化学反应速率的影响规律。
一、自主学习
影响化学反应速率的因素
内因有
外因主要有 1.浓度对化学反应速率的影响
在其他条件不变时,反应物浓度越大,化学反应速率________. 2.温度对化学反应速率的影响
在其他条件不变时,温度升高,化学反应速率__________.
预习案 原因是
3.压强对化学反应速率的影响
在其他条件不变时,压强对化学反应速率的影响
有气体参与的反应,压强增大(相当于 容器体积),化学反应速率 参加反应的物质全是固体,液体或溶液时,压强对反应速率___影响?(填有,无) 4.催化剂对化学反应速率的影响
在其他条件不变时,催化剂对化学反应速率影响
规律:使用正催化剂 化学反应的速率,负催化剂 反应速率 [思考]催化剂参加反应了吗? 补充:有效碰撞理论
⑴化学反应的实质是: ⑴化学反应发生的先决条件:反应物分子相互接触和碰撞
注意:反应物分子之间的碰撞次数很大,但并不是每一次碰撞均可发生化学反应。
在化学上,把能够发生化学反应的碰撞叫有效碰撞 ; 不能发生化学反应的碰撞叫无效碰撞 ; 有效碰撞频率越大,反应速率越快;反之越慢。 ⑴活化分子:化学反应中能够发生有效碰撞的分子
⑴活化分子具有较高的能量,能量不足的分子获取能量后才能变成活化分子 ⑴在温度不变时,对某一个反应来说,活化分子在反应物中所占的百分数是恒定的,且与温度呈正比。
二、预习自测
1.将ag块状碳酸钙跟足量盐酸反应,反应物损失的质量随时间的变化曲线如下图的实线所示。在相同的条件下,将bg(a>b)粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应,则相应的曲线(图中虚线所示)正确的是
探究案 一、探究问题:影响化学反应速率因素
在通常情况下,Na与水的反应和Mg与水的反应哪个剧烈(反应速率快)?为
什么?这说明化学反应速率的决定因素是什么
内因: 外因:
1.浓度
298K时,反应H2O2+2HI 2H2O+I2在不同浓度时的化学反应速率
实验编号 C(HI)/mol·L-1 C(H2O2)/mol·L-1 v /mol·L-1·S-1 1 0.100 0.100 0.00760 2 0.200 0.100 0.0153 3 0.300 0.100 0.0227 4 0.100 0.200 0.0151 5 0.100 0.300 0.0228 根据表中数据,请找出化学反应速率与C(HI)、 C(H2O2)之间的关系,并尝试写出相应的数学表达式?
化学反应速率与反应物浓度之间存在定量关系,即速率方程 k为反应速率常数, K越大, 反应速率 k受温度、催化剂、固体表面性质等因素影响
注:速率方程是由实验数据测定的结果,与化学方程式无确定的关系 2.压强
结论:增大压强,相当于增大反应物浓度,反应速率 3.温度
升高温度,活化分子百分数 有效碰撞几率 反应速率 规律:
其他条件不变时,升高温度,可以增大反应速率,降低温度,可以减慢反应速率。
4.催化剂
加催化剂,改变了反应的活化能,活化分子百分数 反应速率
检测案 1.NO和CO都是汽车尾气里的有毒气体,他们之间能缓慢反应生成N2和 CO2,,对于该反应的下列说法中正确的时 ( )
A.降低压强能增大反应速率 B.使用适当催化剂增大反应速率 C.升高温度能增大反应速率 D.增大压强对该反应速率无影响 2.从下列实验事实所引出的相应结论正确的是( )
选项 A 实验事实 其他条件相同,Na2S2O3溶液浓度越大,析出硫沉淀所需时间越短 在化学反应前后,催化剂的质量和化学性质都没有发结论 当其他条件不变时,增大反应物浓度化学反应速率加快 催化剂一定不参与化学反应 B 生改变 C H+浓度相同的盐酸和醋酸分别与等质量的形状相同反应开始速率相同 的锌粒反应 在容积可变的密闭容器中发生反应 D H2(g)+I2(g)2HI(g),把容积缩小一倍 正反应速率加快,逆反应速率不变 3.在化学反应中,只有极少数能量比平均能量高得多的反 应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应,这些分子被称为活
能量 化分子。使普通分子变成活化分子所需提供的最 (kJ/mol)
-1活化分子的最低能量 活化 分子 (Ⅰ) 低限度的能量叫活化能,其单位通常用kJ·mol 表示。请认真观察右图,然后回答问题。
(1)图中所示反应是________(填“吸热”或“放热”)反应,
(Ⅱ) 反应物的 总能量(E1) 反应物 分子 生成物的 总能量(E2) 生成物 分子 反应过
该反应的⑴H = ________ (用含E1、E2的代数式表示)。 (2)已知热化学方程式:H2(g)+
1O2(g) = H2O(g) 2⑴H = - 241.8 kJ·mol-1,该反应的活化能为167.2 kJ·mol-1,则其逆反应的活化能为____________________。
(3)对于同一反应,图中虚线(⑴)与实线(⑴)相比,活化能大大降低,活化分子百分数增多,反应速率加快,你认为最可能的原因______________。
课题:第2章 化学反应的方向、限度与速率
第4节 化学反应条件的优化---工业合成氨
【学习目标】
1.理解如何应用化学反应速率和化学平衡原理,选择合成氨的适宜条件。 2.了解应用化学原理选择化工生产条件的思路和方法。
【学习重点】
分析合成氨的适宜条件。
【学习难点】
分析合成氨的适宜条件。
一、合成氨反应的特点
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
是一个 热,熵 的反应,?H= -92.2kJ·mol-1,?S= -198.2J·K-1· mol-1, 298K时?H-T?S<0,说明合成氨反应在298K时 自发反应。 二、合成氨反应的限度
温度, 压强有利于化学平衡向合成氨的方向移动,在一定温度、压强下,反应物N2、H2的体积比为 时平衡混合物中氨的含量最高。
三、合成氨反应的速率
反应物浓度, 温度,使用 可加快合成氨反应的速率。 四、合成氨的适宜条件
1.压强 压强越大越 合成氨,但在实际生产中,应根据反应设备可使用的钢材质量及综合指标来选择压强。
2.温度 温度越高,反应速率 ,但 氨的合成,在实际生产中一般控制反应温度在 K左右。
3.催化剂 使用催化剂可以大幅度提高反应速率,合成氨生产一般选择 做催化剂。
预习案