1、第 13 讲 化 学 反 应 速 率 课前引入 对于速度这个概念，相信大家都不陌生了。世界上最快的飞机，速度可达 7274 千米/小时；蜗牛即使全速疾爬，速度也仅为 8.5 米/小时。对于化学反应，不同的反应，其速率也不一样。如火药的爆炸，可以在瞬间完成；而溶洞的形成，需要百年甚至千年才能完成。那么，如何表示化学反应速率呢？模 块 一 化 学 反 应 速 率 基 础 一、化学反应速率 1定义：衡量化学反应进行快慢的物理量。2表示方法：单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。3表达式：_ 单位：_ 及时小练（1）某反应的反应物 A 浓度在 5 min 内由 6 molL-1变成了
2、 2molL-1，则 v(A)。（2）一个 2L 的容器中，盛入 4.0 moL 某气体反应物，2min 后，测得这种气体反应物还剩余 2 moL，该物质的化学反应速率为_。二、“三段式”计算（1）写出有关反应的化学方程式；（2）标出各物质的起始量、变化量、最终量（可用物质的量，也可用浓度）；（3）根据已知条件列方程式计算。三、化学反应速率与化学计量数的关系 1同一反应用不同物质表示化学反应速率时，其数值大小可能不同，但表示的意义相同。2对于反应 mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g)，当单位相同时，化学反应速率的数值之比等于方程式中各物质的化学计量数之比，即 v(A)v(B)v(C)
3、v(D)=_。四、化学反应速率的比较方法 1定性比较 通过观察实验现象，如反应的剧烈程度、产生气泡或沉淀的快慢、固体消失或气体充满所需时间的长短等来定性判断化学反应的快慢。如 K 与水反应比 Na 与水反应剧烈，则反应速率：KNa。2定量比较 同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同，比较化学反应速率的快慢不能只看数值大小，还要进行一定的转化。（1）“化物质”：将不同物质的化学反应速率转化成同一物质的化学反应速率，或分别除以相应物质的化学计量数，所得数值大的速率大。（2）“化单位”：若化学反应速率的单位不一致，需转化为同一单位。题型一：化学反应速率的含义【例 1】下列关于化学反应速率的说法
4、正确的是 A因是同一反应，所以用不同物质表示化学反应速率时，所得数值是相同的 B根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢 C化学反应速率为“1mol/(Lmin)”表示的意思是：时间为 1min 时，某物质的浓度为 1mol/L D化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或者任何一种生成物浓度的增加 题型二：化学反应速率大小比较【变 2-2】在四个不同容器中、不同条件下进行合成氨反应，根据下列在相同时间内测得的结果判断，生成氨的反应速率最快的是 Av(H2)=0.01molL-1s-1 Bv(NH3)=0.25molL-1min-1 Cv(H2)=0.3molL-1min-1
5、 Dv(N2)=0.1molL-1min-1 题型三：化学反应速率的相关计算【变 3-1】在一定条件下，反应 223Ng3Hg2NHg在2 L 密闭容器中进行，5 min 内氨的质量增加了1.7 g，则反应速率为 A-1-13NH=0.1 mol Lmin B-1-12N=0.02 mol Lmin C-1-12H=0.015 mol Lmin D-1-13NH=0.17 mol Lmin 题型四：“三段式”计算【变 4-1】把 1mol X 气体和 0.5mol Y 气体混合于 2L 的密闭容器中，发生如下反应：3X gY gZ g2W gn，2min 末生成 0.2mol W，若测得以 Z
6、 的物质的量浓度变化表示的平均反应速率为 0.1molL-1min-1，试计算(1)前 2min 内，用 X 表示的平均反应速率_。(2)前 2min 内 Y 的转化率_。(3)化学方程式中 Z 的化学计量数 n_。模 块 二 化 学 反 应 速 率 的 影 响 因 素 一、温度对反应速率的影响 实验操作 试管内均盛有 2mL 5%的 H2O2溶液，并滴有 2 滴 1 mol/LFeCl3溶液 实验现象 两支试管中均有气泡产生，但热水中产生气泡更快 实验结论 其他条件相同时，升高温度，反应速率加快；降低温度，反应速率减小 二、浓度对反应速率的影响 实验操作 实验现象 两支试管中均有气泡产生，但
7、装 1 mol/L 盐酸的试管产生气泡更快 实验结论 其他条件相同时，增大浓度，反应速率加快；降低浓度，反应速率减小 三、催化剂对反应速率的影响 实验操作 实验现象 三支试管中均有气泡产生，产生气泡的速率：实验结论 催化剂可以改变反应速率，不同催化剂催化效果不同 四、压强对反应速率的影响 其他条件不变时，对于有气体参与的反应，增大压强（减小容器容积）相当于增大反应物的浓度，化学反应速率增大；减小压强（增大容器容积）相当于减小反应物的浓度，化学反应速率减小。归纳总结影响化学反应速率的因素 内因 反应物的性质 反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快 外因 温度 温度越高，化学反应速率越快 浓度
8、增大反应物的浓度，可以加快化学反应速率 催化剂 催化剂可以改变化学反应速率 压强 有气体参加的反应，增大压强（减小容器容积），反应速率加快 其他 增大固体反应物的表面积（即粉碎成小颗粒），反应速率加快 形成原电池，通常能加快反应速率 超声波、电磁波、光照等也能影响反应速率 题型五：影响反应速率的因素【变 5-1】用锌片与 1 molL1稀盐酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率增大的是 A对该反应体系加热 B加入少量 NaCl 溶液 C不用锌片，改用锌粉 D加入少量 1 molL1硫酸 【变 5-3】恒温恒容密闭容器中发生反应 2A(g)B(g)2C(g)，若反应物 A 的浓度由 0.1
9、 molL1降到 0.06 molL1需 20 s，那么由 0.06 molL1降到 0.036 molL1所需的时间为()A等于 10 s B等于 12 s C大于 12 s D小于 12 s 【例 6】在 1L 的容器中，用纯净的 CaCO3与 100mL 稀盐酸反应制取 CO2，反应生成 CO2的体积随时间的变化关系如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)。下列分析正确的是 AOE 段表示的平均反应速率最快 BF 点收集到的 CO2的量最多 CEF 段，用 HCl 表示该反应的平均反应速率为110.04mol Lmin DOE、EF、FG 三段中，该反应用二氧化碳表示的平均反应速
10、率之比为 267 【变 7】等质量的两份锌粉 a、b 中分别加入过量的稀硫酸，同时向 a 中加入少量的 CuSO4溶液，下列各图表示的是产生 H2的体积 V 与时间 t 的关系，其中正确的是（）A B C D【例 8】某温度下，在 2 L 密闭容器中，X、Y、Z 三种气态物质发生化学反应时，物质的量随时间变化的关系曲线如图所示：(1)由图中的数据分析，该反应的化学方程式为_。(2)5 min 内用 Z 表示的平均反应速率为_。(3)化学反应速率受到很多因素的影响，例如：实验室制取氢气时一般用粗锌代替纯锌和稀硫酸反应，这是利用_原理加快了氢气生成的速率。【题 1】下列关于化学反应速率的说法正确的
11、是 A化学反应速率是指在一段时间内反应物物质的量的减少或生成物物质的量的增加量 B化学反应速率为 0.2molL-1min-1，是指反应经过 1min 后，某物质的浓度是 0.2molL-1 C对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象越明显 D化学反应速率可以衡量化学反应进行的快慢 【题 2】T时，在 0.5L 的密闭容器中，气体 A 与气体 B 反应生成气体 C，反应过程中 A、B、C的浓度变化如图所示，下列结论正确的是 A10s 内用 B 表示的反应速率为110.01mol Ls B该反应进行到 10s 时，消耗了 0.15mol A C该反应的化学方程式为3AB2C D10s 时反应
12、生成了 0.2mol C 【题 3】反应 A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g)在四种不同条件下的反应速率为：（1）v(A)=0.03 mol/(Ls)（2）v(B)=3.6 mol/(Lmin)（3）v(C)=0.04 mol/(Ls)（4）v(D)=2.7 mol/(Lmin)，则该反应速率的快慢顺序为（）A（2）（4）（3）（1）B（1）（4）（2）=（3）C（4）（3）=（2）（1）D（2）（3）=（4）（1）【题 4】一定温度下，向容积为 4L 的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，下列对反应的推断合理的是 A该反应的化学方程式为3B+4C6A
13、+3D B反应进行到 1s 时，A=Dvv C反应进行到 6s 时，B 的平均反应速率为-1-10.025 mol Ls D反应进行到 6s 时，各物质的反应速率相等 【题 5】100mL6mol/LH2SO4跟过量的锌粉反应，在一定温度下，为了减缓反应速率，但又不影响生成氢气的总量。可向反应物中加入适量的 A碳酸钠(固体)B水 C硫酸铜溶液 D硫酸铵(固体)【题 6】根据如图所示图象填空：(1)该反应的化学方程式是_。(2)在2 min内用A、B、C表示的化学反应速率分别为_、_、_。【题 7】在 2L 密闭容器内，t时发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，在体系中，n(N2)随
14、时间的变化如下表：时间(min)0 1 2 3 4 5 N2的物质的量0.20 0.10 0.08 0.06 0.06 0.06(mol)(1)上述反应在第 5min 时，N2的转化率为_；(2)用 H2表示从 02min 内该反应的平均速率 v(H2)=_；(3)t时，在 4 个均为 2L 密闭容器中不同投料下进行合成氨反应。根据在相同时间内测定的结果，判断该反应进行快慢的顺序为_。(用字母填空，下同)；av(NH3)=0.05molL-1min-1bv(H2)=0.03molL-1min-1 cv(N2)=0.02molL-1min-1dv(H2)=0.00lmolL-1s-1 【练 1】
15、下列关于化学反应速率的说法正确的是 A化学反应速率是指在一段时间内任何一种反应物物质的量浓度的减少或任何一种生成物物质的量浓度的增加 B化学反应速率可以衡量化学反应进行的快慢 C化学反应速率为 0.8mol/(L s)是指在某 1s 时的速率是 0.8mol/(L s)D对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象越明显 【练 2】在 2A(g)+B(g)=3C(g)+5D(g)反应中，表示该反应速率最快的是（）Av(A)=2molL-1min-1 Bv(B)=0.3molL-1s-1 Cv(C)=0.8molL-1s-1 Dv(D)=1molL-1s-1 【练 3】在铝与稀硫酸的反应中，已知
16、 10s 末硫酸的浓度减少了 0.6molL-1，若不考虑反应过程中溶液体积的变化，则 10s 内生成硫酸铝的平均反应速率是（）A1.2molL-1min-1 B0.02molL-1min-1 C1.8molL-1min-1 D0.18molL-1min-1 【练 4】在 2 L 的密闭容器中，发生以下反应：2A(g)B(g)2C(g)D(g)。若最初加入的 A 和B 都是 4 mol，在前 10 秒钟 A 的平均反应速率为 0.12 molL1s1，则 10 秒钟时，容器中 B的物质的量是()A1.6 mol B2.8 mol C2.4 mol D1.2 mol 【练 5】向四个体积相同的密
17、闭容器中分别充入一定量的 SO2和 O2，开始反应时，按反应速率由大到小的排列顺序正确的是 甲：500，10mol SO2和 5mol O2反应 乙：500，V2O5作催化剂，10mol SO2和 5mol O2反应 丙：450，8mol SO2和 5mol O2反应 丁：500，8mol SO2和 5mol O2反应 A甲、乙、丙、丁 B乙、甲、丙、丁 C乙、甲、丁、丙 D丁、丙、乙、甲 【练 6】对于 100 mL1 molL-1盐酸与铁片的反应，采取下列措施：升高温度；改用 100 mL3 molL-1盐酸；多用 300 mL1 molL-1盐酸；用等量铁粉代替铁片；改用 98%的硫酸。
18、其中能使反应速率加快的是 A B C D 【练 7】T时，在 0.5L 的密闭容器中，气体 A 与气体 B 反应生成气体 C，反应过程中 A、B、C的浓度变化如图所示，下列结论正确的是 A10s 内用 B 表示的反应速率为110.01mol Ls B该反应进行到 10s 时，消耗了0.15mol A C该反应的化学方程式为3AB2C D10s 时反应生成了 0.2mol C 【练 8】将等物质的量 A、B 混合于 2 L 的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)，经 5 min 后，测得 D 的浓度为 0.5 mol/L，c(A)c(B)=35，C 的平均反应速率
19、是0.1 mol/(Lmin)。（1）此时，A 的浓度为_；（2）反应开始前放入容器中 B 的物质的量为_；（3）B 的化学反应速率为_；（4）x 值为_。【练 9】根据所学知识，回答下列问题:(1)在反应 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)中，若以 N2表示的该反应的化学反应速率为 0.2 mol/(Lmin)，则以 H2表示此反应的化学反应速率为 _ mol/(Lmin)(2)在 5 L 的恒容密闭容器中，充人 0.1 mol N2和 0.4 mol H2，在一定条件下发生反应，2s 后测得 N2的物质的量为 0.09mol，则以 NH3的浓度变化表示的反应速率为 _ mol/(Ls)(3)将 0.2 mol NH3充人容积为 10 L 的恒容密闭容器中，某温度下发生反应 2NH3(g)N2(g)+3H2(g)，在 02s 内，消耗 NH3的平均速率为 0.002 mol/(Ls)，则在 2s 时，容器中生成_molH2，此时 NH3的物质的量浓度为_ mol/L。