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1、2022年高中化學 2.1.1《化學反應速率》學案 蘇教版必修2
【我思我學】
想一想:
1. 什么是化學反應速率?
2. 化學反應速率一般怎么表示?
3. 影響化學反應速率的因素有哪些?它們對化學反應速率會產(chǎn)生哪些影響?
填一填
1.化學反應速率是用來衡量 。
2.化學反應速率可用 來表示。其常用的單位是 或 。
3.化學反應速率的大小主要取決于 。主要有 、 、
2、 和 等。
4.其他條件相同時,反應物的濃度越大,反應的溫度越高,反應速率越 。加入 也能顯著的增大化學反應速率。
【同步導學】
一、評價要點:
1. 通過實驗探究認識不同的化學反應其速率不同
2. 了解化學反應速率的概念、表達方式及其單位
3. 知道化學反應的快慢受濃度、溫度、壓強、催化劑等條件的影響。
二、方法指引:
1.化學反應速率:化學反應速率是用來衡量化學反應快慢程度的物理量,通常用單位時間內(nèi)反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。
⑴表示方法:用單位時間內(nèi)反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。
⑵表達式:
⑶單位
3、:mol / ( L·s ) mol / ( L·min ) mol / ( L·h )
注 意:
⑴物質(zhì)的量濃度可以從溶液中遷移到氣體中來。在一定溫度下,一定壓強下,氣體B的物質(zhì)的量濃度c(B)=n(B)/V
⑵化學反應速率可以用某一種反應物的濃度的變化表示,也可以用某一種生成物的濃度變化表示。
⑶由于化學反應中物質(zhì)的量濃度是隨著時間連續(xù)不斷的變化的。所以化學反應速率有平均速率和瞬時速率之分。在中學化學里,通常所說的化學反應速率是指一段時間內(nèi)的平均速率,而不是瞬時速率。且均取正值,無負值。
⑷同一反應選用不同物質(zhì)濃度的改變量表示速率。數(shù)值可能不同,但是表示意義相同。即一
4、種物質(zhì)的化學反應速率也就代表了整個化學反應的反應速率。
⑸各物質(zhì)表示的速率比等于該反應的方程式的化學計量數(shù)之比。
⑹在一定溫度下,固體和純液體物質(zhì)單位體積內(nèi)的物質(zhì)的量保持不變,即物質(zhì)的量濃度為常數(shù)。因此,它們的化學反應速率也被視為常數(shù)。由此可見,現(xiàn)在采用的表示化學反應速率的方法還有一定的局限性。
2.影響化學反應速率的因素:
影響化學反應速率的因素
規(guī)律
內(nèi)因
反應物的性質(zhì)
在其他條件相同時,反應物的化學性質(zhì)越活潑,化學反應速率越快
外
因
催化劑
在其他條件相同時,使用催化劑,化學反應速率加快
反應物的溫度
在其他條件相同時,升高反應物的溫度,
5、化學反應速率加快
反應物的濃度
在其他條件相同時,增大反應物的濃度,化學反應速率加快
氣態(tài)反應物的壓強
在其他條件相同時,增大氣態(tài)反應物的壓強,化學反應速率加快
固體反應物的表面積
在其他條件相同時,固體反應物的表面積越大,化學反應速率加快
其他
光波,電磁波,超聲波,溶劑等,也能影響化學反應速率的快慢
三、典型例題:
〖例1〗一密閉容器內(nèi)裝有N2和H2 ,反應開始時,N2濃度為2 mol/L,H2濃度為5mol/L ,兩分鐘后,測得N2濃度為1·8mol/L ,則兩分鐘內(nèi)N2的平均反應速率是多少?H2和NH3的平均反應速率又分別是多少?通過計算,比較三者速率有何聯(lián)系?
6、〖解析〗 N2 + 3 H2 2NH3
起始濃度(mol/L) 2 5 0
濃度變化(mol/L) 0·2 0·6 0·4
2 min后濃度(mol/L) 1·8 4·4 0·4 三步分析法
所以:v(N2)==0·1 mol/(L·min)
v(H2)=0·3 mol/(L·min)
v(NH3)=0·2 mol/(L·min)
【隨堂檢學】
1.下列四種X溶液,均能跟鹽酸反應,其中反應最快的是 (
7、 )
A.10℃ 20mL 3mol/L的X溶液 B.20℃ 30mL 2molL的X溶液
C.20℃ 10mL 4mol/L的X溶液 D.10℃ 10mL 2mol/L的X溶液
2.在m A + n B p C的反應中,m.n.p為各物質(zhì)的計量數(shù)?,F(xiàn)測得C每分鐘增加a mol/L,B每分鐘減少1.5a mol/L,A每分鐘減少0.5a mol/L,則m:n:p為 ( )
A.2:3:2 B.2:3:3 C.1:3:2 D.3:1:2
3.在鋁與稀硫酸的反應中,已知10s末硫酸的濃度減少了0.6 mol/L,若不考慮反
8、應過
程中溶液體積的變化,則10s內(nèi)生成硫酸鋁的平均反應速率是 ( )
A.0.02 mol/(L?min) B.1.8mol/(L?min) C.1.2 mol/(L?min) D.0.18 mol/(L?min)
4.在10℃時某化學反應速率為0.1 mol/(L?s),若溫度每升高10℃反應速率增加到原來的2倍。為了把該反應速率提高到1.6 mol/(L?s),該反應需在什么溫度下進行? ( )
A.30℃ B.40℃ C.50℃ D.60℃
5.NO和CO都是汽車尾氣中的有害物質(zhì)
9、,它們能緩慢地反應生成氮氣和二氧化碳,對此反應,下列敘述正確的是 ( )
A 使用適當?shù)拇呋瘎┎桓淖兎磻俾? B 降低壓強能提高反應速率
C 升高溫度能提高反應速率 D 改變壓強對反應速率無影響
6. 反應4(氣)+5(氣)4NO(氣)+6(氣)在10L密閉容器中進行,半分鐘后,水蒸氣的物質(zhì)的量增加了0.45mol,則此反應的平均速率(X)(反應物的消耗速率或產(chǎn)物的生成速率)可表示為 (
10、 )
A (NH3)=0.0100mol.L-1.s-1 B (O2)=0.0010mol.L-1.S-1
C (NO)=0.0010mol.L-1.s-1 D (H2O)=0.045mol.L-1.s-1
7. 已知:4NH3+5O2 4NO+6H2O,若反應速率分別用、、、 [mol/(L·min)]表示,則正確的關系是 ( )
A. = B. =
C. =
11、 D. =
8. 可逆反應:A+3B2C+2D在四種不同的情況下,反應速率分別為①VA=0.15mol/(L·S),②VB=0.6mol/(L·S),③VC=0.4mol/(L·S),④VD=0.45mol/(L·S),則以上四種情況下反應速率由小到大排列正確的是 ( )
A.②>④>③>① B.②>③=④>①
C.④>②=③>① D.④>③>②>①
【活學活用】
9. 鹽酸倒在碳酸鈉粉末上,能使反應的最初速率加快的是
12、 ( )
A.增加碳酸鈉的用量 B.鹽酸濃度不變,使用量增加一倍
C.鹽酸濃度增加一倍,使用量減半 D.鹽酸濃度不變,使用量減半
10. 一定的固體硝酸銀置于一容積不變的2L密閉容器中,在一定條件下發(fā)生如下反應:2AgNO3(固)2Ag(固)+2NO2(氣)+O2(氣),2NO2(氣) N2O4(氣),2min末,測得固體減重6.2g,且C(NO2)=0.04mol/L,則下列說法正確的是 ( )
A.2min后容器內(nèi)C(NO2)=0.04mol/L B.2
13、min內(nèi)V(O2)= 0.0125mol/(L·min)
C.混合氣體的平均密度為3.1g/L D.混合氣體中NO2的體積分數(shù)為11%
11. 已知氯酸鉀和亞硫酸氫鈉發(fā)生氧化還原反應,生成-1價的氯和+6價的硫的化合物,反應速率v和反應時間t的關系如圖所示。
已知這個反應速率隨溶液中氫離子濃度增大而加快,試解釋:
(1)反應開始時,反應速率加快的原因是 。
(2)反應后期,反應速率下降的原因是 。
12. 分析下列實例,根據(jù)已有的知識和經(jīng)驗,
14、填寫下表。
實例
影響速率的因素
如何影響
夏天食物易變質(zhì)
硫在氧氣中比在空氣中燃燒快
粉狀的碳酸鈣與鹽酸反應比塊狀的碳酸鈣反應快
氯酸鉀與二氧化錳混合共熱可快速產(chǎn)生氧氣
工業(yè)合成氨通常要在高壓下進行
13.在2L密閉容器中加入4molA和6molB,發(fā)生下列反應:
4A(g)+6B(g)4C(g)+5D(g),經(jīng)5s后,剩下的A為2.5mol,則B的反應速率是多少?
參考答案
1.C 2.C 3.C 4.C 5.C 6.C 7.D 8.C 9.C 10.BC
11.(1
15、)開始時,隨著反應的進行,不斷有強酸H2SO4生成, ClO3-+3HSO3-=3SO42-+Cl-+3H+,c(H+)不斷增大,反應速率也隨之增大。(2)隨著時間的延長,KClO3和NaHSO3被消耗而愈來愈少,H++ HSO3-=SO2↑+H2O,c(H+)濃度愈來愈小,因此反應速率下降。
12..
實例
影響速率的因素
如何影響
夏天食物易變質(zhì)
溫度
溫度升高,反應速率加快
硫在氧氣中比在空氣中燃燒快
反應物濃度
反應物濃度增大,反應速率加快
粉狀的碳酸鈣與鹽酸反應比塊狀的碳酸鈣反應快
反應物接觸面積的大小
反應物接觸面積越大,反應速率越快
氯酸鉀與二氧化錳混
16、合共熱可快速產(chǎn)生氧氣
催化劑
加入催化劑,增大反應速率
工業(yè)合成氨通常要在高壓下進行
壓強
壓強增大,反應速率加快
13.. 解法一: 設B的轉化濃度為x
4A(g) + 6B(g) 4C(g) + 5D(g)
起始濃度(mol/L) 4/2 6/2 0 0
轉化濃度(mol/L) 1.5/2 x
5s末濃度(mol/L) 2.5/2
0.75 mol/L /4=x/6 x=1.125 mol/L
17、 v(B)= (1.125 mol/L)/5s=0.225 mol/(L?s)
解法二:先求出5s內(nèi)A的物質(zhì)的量變化值:
Δn(A)=4mol-2.5mol=1.5mol,則:
Δn(A):Δn(B)=v(A):v(B)=4:6=2:3
Δn(B)=3/2Δn(A)=3/2×1.5mol=2.25mol
v(B)= Δc(B)/ Δt=Δn(B)/(V·Δt)= 2.25mol/(2L·5s)= 0.225 mol/(L?s)
解法三:先求出v(A),再根據(jù)方程式中的化學計量數(shù)之比求出v(B)
v(A)=Δn(A)/(V·Δt)=(4mol-2.5mol)/ (2L·5s)= 0.15 mol/(L?s)
v(A):v(B)=2:3 v(B)= v(A)×3/2=0.15 mol/(L?s)×3/2=0.225 mol/(L?s)