1、第二章 化学反应与能量 第三节 化学反应的速率和限度 课时1 化学反应的速率 目标与素养：1.了解化学反应速率的含义及其表示方法。(变化观念与证据推理)2.了解影响化学反应速率的因素。(宏观辨识与微观探析)3.初步了解控制化学反应速率的方法。(变化观念与社会责任)自 主 预 习 探 新 知 一、化学反应速率1表示化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示。(1)计算公式：。(2)常用单位：。vctmol/(Ls)或 mol/(Lmin)2意义化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量，同一化学反应用不同的物质来表示化学反应速率时，其数值可能不同
2、，但这些数值所表示的意义相同。3规律对于同一反应，用不同的物质来表示反应速率，其比值一定等于化学方程式中相应的。如对于反应：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，v(A)v(B)v(C)v(D)。化学计量数比mnpq 对于反应 N23H22NH3，已知某时间段内 v(H2)1 mol/(Ls)则 v(N2)，v(NH3)为多少？答案 v(N2)13 mol/(Ls)，v(NH3)23 mol/(Ls)。二、影响化学反应速率的外界因素1温度影响实验操作 实验现象产生气泡由快到慢的顺序：B 实验结论升高温度，反应速率；降低温度，反应速率 CA增大减小2.催化剂影响实验操作 实验现象产生气泡速率
3、的相对大小为：、实验结论_能加快 H2O2 分解的反应速率催化剂3.其他因素影响化学反应速率的因素除温度、催化剂外，还有、反应物的、压强、溶剂、光照等许多因素。溶液浓度固体表面积状态 人们常把固体试剂溶于水配成溶液再进行实验的原因是什么？答案 固体溶于水，增大了反应物间的接触面积，可增大化学反应速率。1判断对错(对的打“”，错的打“”)(1)化学反应速率通常指单位时间内反应物物质的量的减少或生成物物质的量的增加()(2)化学反应速率越快，反应现象越明显()(3)同一化学反应，用不同物质表示，其反应速率数值一定相同()(4)在 2 L 密闭容器中发生 N23H22NH3,2 s 内 N2减少了
4、0.5 mol，则 v(H2)为 0.125 mol/(Ls)()提示(1)(2)(3)(4)2已知 CaCO3 和盐酸反应的化学方程式为 CaCO3(s)2HCl=CaCl2H2OCO2，下列措施中可使生成 CO2 的速率加快的是(不考虑 CaCO3 与盐酸接触面积改变的影响)()A加大 CaCO3 的量 B加大盐酸的浓度C加大盐酸的量D减小 CaCl2 的浓度答案 B 3在下列事实中，各是什么因素影响了化学反应速率。(1)集气瓶中 H2 和 Cl2 的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸：_。(2)黄铁矿煅烧时要粉碎成矿粒：_。(3)熔化的 KClO3 放出气泡很慢，撒入少量 MnO2 则很
5、快产生气体：_。(4)同浓度、同体积的盐酸放入同样大小的锌粒和镁条，产生气体有快有慢：_。(5)同样大小的石灰石分别与 0.1 molL1 盐酸和 1 molL1 盐酸反应，速率不同：_。答案(1)光(2)反应物的接触面积(3)催化剂(4)反应物本身的性质(5)反应物的浓度核 心 突 破 攻 重 难 化学反应速率的有关计算与比较 1.化学反应速率的计算(1)定义式法利用公式 vct 计算化学反应速率，也可利用该公式计算浓度变化量或时间。(2)关系式法化学反应速率之比物质的量浓度变化之比物质的量变化之比化学计量数之比。2反应速率大小比较的两种方法同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同，比较
6、化学反应速率的快慢不能只看数值大小，还要进行一定的换算。(1)方法一：换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值大小。(2)方法二：比较化学反应速率与化学计量数的比值。微点拨：(1)化学反应速率是平均速率，均取正值。(2)同一反应选用不同物质的浓度改变量表示化学反应速率时，数值可能不同，但表示的意义相同。(3)在一定温度下，固体和纯液体物质，单位体积内物质的量保持不变，即物质的量浓度为常数。因此通常情况下不用固体和纯液体来表示化学反应速率。模型认知“三段式”计算化学反应速率和转化率 mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)起始浓度/(molL1)ab00 转化浓度/(molL1)mxnxpxqx
7、 终态浓度/(molL1)amxbnxpxqx v(A)mxt，v(C)pxt。(A)mxa 100%。【典例】在一定条件下，将 3 mol A 和 1 mol B 两种气体在容积固定的 2 L密闭容器中混合，发生如下反应：3A(g)B(g)xC(g)2D(g)。2 min 末时生成 0.8 mol D，并测得 C 的浓度为 0.2 molL1。下列判断不正确的是()Ax1B2 min 内 A 的反应速率为 0.3 molL1min1CB 的转化率为 40%D2 min 末时 A 的浓度为 1.8 molL1D 3A(g)B(g)xC(g)2D(g)n 始3 mol1 mol00 n 1.2
8、mol0.4 mol 0.22 mol0.8 mol 故 x20.40.8，所以 x1；v(A)1.2 mol2 L2 min0.3 molL1min1；(B)0.4 mol1 mol 100%40%；c(A)1.8 mol2 L0.9 molL1。(1)2 min 内 A、B 的转化率之比为_。(2)2 min 内，B 的反应速率为_。答案(1)11(2)0.1 mol/(Lmin)1反应：3A(g)B(g)=2C(g)2D(g)，在不同条件下，用不同物质表示其反应速率，分别为：v(A)0.6 molL1min1v(B)0.45 molL1min1v(C)0.015 molL1min1v(D
9、)0.45 molL1min1则此反应在不同条件下进行最快的是()A BCDD 化学反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比，即 v(A)v(B)v(C)v(D)3122，则用 A 表示的化学反应速率分别为：v(A)0.6 molL1min1；中 v(A)3v(B)0.45 molL 1min 131.35 molL 1min 1；中 v(A)32v(C)320.015 molL1min10.022 5 molL1min1；中 v(A)32v(D)320.45 molL1min10.675 molL1min1，所以在不同条件下，反应最快的是，D 项正确。2将等物质的量的 A、B 混合于 2
10、 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 molL1，c(A)c(B)35，C 的平均反应速率为 0.1 molL1min1。求：(1)5 min 后 A 的浓度 c(A)_molL1，反应开始前容器中的 A、B 的物质的量：n(A)n(B)_mol。(2)B 的平均反应速率：v(B)_molL1min1。(3)x 的值为_。解析(1)设原混合物中 A、B 的物质的量为 a mol，列出起始时和 5 min 时有关物质的物质的量。3A(g)B(g)xC(g)2D(g)起始时/molaa00 5 min 时/mol
11、a1.5 a0.50.1250.52 根据 c(A)c(B)35，可得a1.5a0.535，解得 a3，即 n(A)n(B)3 mol,5 min 后 c(A)3 mol1.5 mol2 L0.75 molL1。(2)v(B)0.5 mol2 L5 min0.05 molL1min1。(3)由化学计量数之比等于物质的量的变化量之比，则x210.52，解得 x2。答案(1)0.75 3(2)0.05(3)2化学反应速率的影响因素 1.主要因素(内因)不同的化学反应，具有不同的反应速率，因此，参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的主要因素。2外界因素(外因)(1)温度：当其他条件不变时，升高温度
12、，可以增大化学反应速率；降低温度，可以减小化学反应速率。(2)催化剂：当其他条件不变时，使用适当的催化剂通常能极大地加快化学反应速率。(3)浓度：当其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大化学反应速率；减小反应物的浓度，可以减小化学反应速率。(4)压强：对于有气体参加的反应，当其他条件不变时，增大气体的压强，可以增大化学反应速率；减小气体的压强，可以减小化学反应速率。(5)固体表面积：固体颗粒越小，其单位质量的表面积越大，与其他反应物的接触面积越大，化学反应速率越大。(6)反应物状态：一般来说，配成溶液或反应物是气体，都能增大反应物之间的接触面积，有利于增大反应速率。(7)形成原电池，可以增
13、大氧化还原反应的反应速率。3为了说明影响化学反应快慢的因素，甲、乙、丙、丁四位学生分别设计了如下 AD 四个实验，你认为结论不正确的是()A将相同大小、形状的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应时，两者速率一样大B在相同条件下，等质量的大理石块和大理石粉与相同盐酸反应，大理石粉反应快C将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下，会发现光照可以加快浓硝酸的分解D两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾，其中一支试管中再加入少量二氧化锰，同时加热，产生氧气的快慢不同A A 中 Mg、Al 性质不同，在相同外界条件下反应速率不同；B、C、D 均为外因影响因素，增大固体反应物的表面积、光照、加入催化剂均可使化学反应加快。
14、4对于反应 4A2B3C，下列说法中正确的是()A某温度时，化学反应速率无论用 A、B、C 中何种物质表示，其数值都相同B其他条件不变时，降低温度，化学反应速率减小C其他条件不变时，增大压强，化学反应速率一定加快D若增大或减小 A 的物质的量，化学反应速率一定会发生明显的变化B A 项，对于该反应，用不同的反应物或生成物表示的反应速率，其数值不相同，A 错误；C 项，如果反应物、生成物都不是气体，则增大压强对化学反应速率无影响，C 错误；D 项，若 A 是固体或液体，增大或减小 A 的物质的量，对化学反应速率没有明显影响，D 错误。影响反应速率因素应注意(1)温度升高对任何反应速率均增大。(2
15、)改变纯固体的量，不影响反应速率。(3)对于无气体的反应，改变压强不影响反应速率。(4)催化剂除了大大提高反应速率外，催化剂还有选择性(专一性)。当 堂 达 标 提 素 养 1下列说法正确的是()A化学反应速率是对可逆反应而言的，非可逆反应不谈化学反应速率B在可逆反应中，正反应的化学反应速率是正值，逆反应的化学反应速率是负值C在同一化学反应中，其化学反应速率可以用反应物浓度的改变来表示，也可以用生成物浓度的改变来表示，其值可能相同，也可能不同D化学反应速率的单位可以是 gL1s1，也可以是 kgL1s1，甚至可以用 tL1s1 等来表示答案 C 2一定条件下发生反应 N23H22NH3，在 5
16、 min 内，N2的物质的量浓度由 6 molL1 变为 2 molL1，则用 NH3 表示该反应在这段时间内的平均速率为()A4 molL1min1B1.6 molL1min1C0.8 molL1min1D0.6 molL1min1B 首先依据 5 min 内 N2 浓度的变化量，计算出用 N2 表示的化学反应速率：v(N2)6 molL12 molL15 min0.8 molL1min1。其次利用“反应速率之比等于化学计量数之比”确定 v(NH3)2v(N2)1.6 molL1min1。3一定温度下，在 2 L 的密闭容器中，X、Y、Z 三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示。下列描
17、述正确的是()A反应开始到 10 s，用 Z 表示的反应速率为 0.158 molL1s1B反应开始到 10 s，X 的物质的量浓度减少了 0.79 molL1C反应开始到 10 s 时，Y 转化了 79.0%D反应的化学方程式为 X(g)Y(g)Z(g)C 由图可知，c(X)1.200.41mol2 L0.792 mol/L，c(Y)1.000.21mol2 L0.792 mol/L，c(Z)1.58 mol2 L1.582mol/L。4为了探究温度对化学反应速率的影响，下列实验方案可行的是()D 没有对比实验，A 错误；催化剂不同，温度不同，无法比较，B 错误；前者没有催化剂，后者有催化剂
18、，且温度不同，无法比较，C 错误；只有温度不同，其他条件都相同，该方案可行，D 正确。5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 替 代 纯 锌 和 稀 硫 酸 反 应，这 是 利 用_原理加快了氢气生成的速率。解析(1)据图可知，X、Y 是反应物，Z 是生成物，三者的物质的量变化量分别是 0.6 mol、0.2 mol、0.6 mol，且该反应是可逆反应，故该反应的化学方程式是 3XY3Z。(2)5 min 内 Z 的平均反应速率是 0.6 mol2 L5 min0.06 molL1min1。(3)粗锌中含碳，与锌、稀硫酸构成原电池，加快电子的转移，从而加快了化学反应速率。答案(1)3XY3Z(2)0.06 molL1min1(3)原电池点击右图进入 课 时 分 层 作 业 Thank you for watching!