1、第二节化学反应的速率与限度第1课时化学反应的速率一、化学反应速率1.含义:用来衡量化学反应进行_的物理量。2.表示方法:通常用单位时间内_的减小或_的增大(均取正值)来表示。3.计算公式及单位v=ct,单位:_。二、化学反应速率的计算1.定义式法:利用公式v=ct。2.关系式法:化学反应速率之比=_之比=_之比=_之比。对于任意反应aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g),单位一致时总有v(A)v(B)v(C)v(D)=_。三、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。(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
2、与化学计量数的比值。四、化学反应速率的影响因素1.内因:反应物本身的性质。反应物的化学性质越活泼,化学反应速率越_。2.外因:(1)在其他条件相同时,改变某一条件影响因素影响结果浓度增大反应物的浓度,速率_减小反应物的浓度,速率_温度_温度,速率加快_温度,速率减慢压强增大气态反应物压强,速率加快;减小气态反应物压强,速率减慢催化剂使用催化剂能极大地_反应速率其他固体反应物的表面积、形成原电池、使用合适的溶剂等(2)对于有气体物质参加的反应,压强对化学反应速率的影响是通过_实现的,压强对速率影响的几种情况:恒容时:充入气体反应物压强增大浓度_速率_。恒容时:充入无关(不参与反应等)气体总压强增
3、大,但各气体浓度_,反应速率_。恒压时:充入无关(不参与反应等)气体容器容积增大各气体浓度_反应速率_。1.将5.6 g铁粉投入足量的100 mL 2 molL-1稀硫酸中,2 min时铁粉刚好完全溶解。下列有关这个反应的反应速率表示正确的是()A.铁的反应速率为0.5 molL-1min-1B.硫酸的反应速率为0.5 molL-1min-1C.硫酸亚铁的生成速率为0.25 molL-1min-1D.氢气的反应速率为0.5 molL-1min-12.对反应A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)来说,下列反应速率最快的是()A.v(A)=0.02 molL-1s-1B.v(B)=0.6 mol
4、L-1min-1C.v(C)=0.5 molL-1min-1D.v(D)=0.01 molL-1s-13.不同反应进行的速率不同,人们可以通过控制反应条件来控制反应速率。下列有关反应速率的说法正确的是()A.用铁片和稀硫酸反应制氢气时,改用98%的硫酸可以加快反应速率B.100 mL 2 molL-1的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变C.SO2的催化氧化反应是一个放热的反应,所以升高温度,反应速率变慢D.汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2,减小压强反应速率变慢4.酶是具有催化活性的生物催化剂。H2O2在某种酶催化作用下的分解速率随温度变化的关系如图所示。下列说
5、法错误的是()A.ab段温度升高,反应速率增大B.T1温度时,酶的催化效果最好C.温度过高,酶失去活性,速率降低D.bc段速率下降是因为H2O2浓度减小5.高温下,炽热的铁与水蒸气在一个体积可变的密闭容器中进行反应:3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g),下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是()A.把铁块变成铁粉B.将容器的体积缩小一半C.压强不变,充入氮气使容器体积增大D.体积不变,充入氮气使容器压强增大6.新型RuO2催化剂对HCl转化为Cl2的反应2HCl(g)+12O2(g)H2O(g)+Cl2(g)具有很好的催化活性。一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据
6、如下:t/min02.04.06.08.0n(Cl2)/10-3 mol01.83.75.47.2计算2.06.0 min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率(以molmin-1为单位,写出计算过程)。7.某温度下,在2 L恒容密闭容器中投入一定量的A、B,发生反应:3A(g)+bB(g)cC(g)+2D(s),12 s时生成C的物质的量为0.8 mol(反应进程如图所示)。下列说法中正确的是()A.12 s时,A的转化率为75%B.02 s,D的平均反应速率为0.1 molL-1s-1C.化学计量数之比bc=14D.图中两曲线相交时,A的反应速率等于B的反应速率8.A与B在容积为1 L的密
7、闭容器中发生反应:aA(s)+bB(g)cC(g)+dD(g),t1、t2时刻分别测得部分数据如下表:n(B)/moln(C)/moln(D)/mol反应时间/min0.120.060.10t10.060.120.20t2下列说法正确的是()A.0t1内,平均反应速率v(B)=0.4t1molL-1min-1B.若起始时n(D)=0,则t2时v(D)=0.20t2molL-1min-1C.升高温度,v(B)、v(C)、v(D)均增大D.bd=619.用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反应研究影响反应速率的因素,离子方程式为2MnO4-+5H2C2O4+6H+2Mn2+10CO2+8H2O。
8、一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的速率,探究某种影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化):实验序号A溶液B溶液20 mL 0.1 molL-1H2C2O4溶液30 mL 0.01 molL-1KMnO4溶液20 mL 0.2 molL-1H2C2O4溶液30 mL 0.01 molL-1KMnO4溶液(1)该实验探究的_对化学反应速率的影响;如图一,相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系_。(2)若实验在2 min末收集了4.48 mL CO2(标准状况下),则在2 min末,c(MnO4-)为_。(3)除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率外,本实验
9、还可通过测定_来比较化学反应速率。(4)小组同学发现反应速率总是如图二,其中t1t2时间内速率变快的主要原因可能是_。第二节化学反应的速率与限度第1课时化学反应的速率必备知识 落实一、1.快慢2.反应物浓度生成物浓度 3.mol(Ls)-1或mol(Lmin)-1或者molL-1s-1或molL-1min-1二、2.物质的量浓度变化量物质的量变化量化学计量数abcd四、1.快 2.(1)加快减慢升高降低加快(2)改变浓度增大加快不变不变减小减慢知能素养 进阶1.B根据反应速率计算公式,需要计算2 min时间内反应物浓度的变化量,在反应Fe+H2SO4FeSO4+H2中,溶液中溶质浓度发生变化的
10、只有反应物硫酸和生成物硫酸亚铁。5.6 g Fe的物质的量=5.6 g56 gmol-1=0.1 mol。消耗H2SO4的物质的量=生成FeSO4的物质的量=0.1 mol。H2SO4的消耗速率=FeSO4的生成速率=0.1mol0.1 L2min=0.5 molL-1min-1,因未指明反应所处的条件,无法计算H2的浓度,故不能求H2的反应速率。2.D反应速率与化学计量数的比值越大,反应速率越快。A为固体,不能表示反应速率;B项,0.63 molL-1min-1=0.2 molL-1min-1;C项,0.52 molL-1min-1=0.25 molL-1min-1;D项,0.01601 m
11、olL-1min-1=0.6 molL-1min-1,显然D中比值最大,反应速率最快。3.D铁遇浓硫酸钝化,所以错误,不选A;加入氯化钠溶液,盐酸的浓度减小,所以速率减慢,不选B;升温,反应速率加快,错误,不选C;减小压强,反应速率减慢,正确,选D。4.D由图可知,ab段的反应速率随温度的升高而增大,故A正确;T1温度时,H2O2的分解速率最快,说明此时酶的活性最强,催化效果最好,故B正确;大多数酶是蛋白质,温度过高,蛋白质会发生变性,失去活性,导致反应速率下降,故C正确;过氧化氢在酶催化作用下的分解需控制在一定温度范围内,升高温度反应速率会加快,但温度过高时酶变性而失去催化能力,导致反应速率
12、降低,所以bc段速率下降可能是因为温度过高,酶失去活性,不是H2O2浓度减小,故D错误。5.D增大固体反应物的表面积,可加快化学反应速率,故将铁块变成铁粉增大了反应物的接触面积,反应速率加快;将容器体积缩小一半,则H2O(g)的浓度增大一倍,化学反应速率加快;若压强不变,充入N2使容器体积增大,则H2O(g)浓度减小,反应速率降低;当体积不变,充入N2使容器压强增大,不改变反应物的浓度,对反应速率无影响。6.【解析】解法一:2.06.0 min时间内,n(Cl2)=5.410-3 mol-1.810-3 mol=3.610-3 mol,v(Cl2)=3.610-3mol4min=9.010-4
13、 molmin-1所以v(HCl)=2v(Cl2)=29.010-4 molmin-1=1.810-3 molmin-1。解法二:设HCl转化的物质的量为n,则2HCl(g)+12O2(g)H2O(g)+Cl2(g)2 1n(5.4-1.8)10-3 mol解得n=7.210-3 mol,所以v(HCl)=7.210-3mol(6.0-2.0)min=1.810-3 molmin-1。答案:1.810-3 molmin-1(详细过程见解析)7.A由图像可知A的浓度变化为0.8 molL-1-0.2 molL-1=0.6 molL-1,B的浓度变化为0.5 molL-1-0.3 molL-1=0
14、.2 molL-1,12 s时生成C的物质的量为0.8 mol,则C的浓度变化为0.4 molL-1,则b=1,c=2。由图像可知,12 s时,A的转化率为0.8-0.20.8100%=75%,故A正确;D为固体,不能用于表示反应速率的大小,故B错误;由以上分析可知化学计量数之比bc=12,故C错误;图中两曲线相交时,A的物质的量浓度等于B的物质的量浓度,故D错误。8.C不能确定起始时B的物质的量,因此0t1时间段内,不能确定B的变化量,则不能计算其反应速率,A项错误;反应速率是平均反应速率,而不是瞬时反应速率,B项错误;t1t2时间段内,B和D的物质的量的变化量分别是0.06 mol、0.1
15、 mol,所以bd=35,D项错误。9.【解析】(1)对比实验可探究浓度对化学反应速率的影响,中A溶液的浓度比中大,化学反应速率大,相同时间内所得CO2的体积大;(2)CO2的物质的量为n(CO2)=4.4810-3L22.4 Lmol-1=0.000 2 mol,根据2MnO4-+5H2C2O4+6H+2Mn2+10CO2+8H2O,所以反应的MnO4-的物质的量为n(MnO4-)=210n(CO2)=2100.000 2 mol=0.000 04 mol,剩余的MnO4-的物质的量为n(MnO4-)=3010-3 L0.01 molL-1-0.000 04 mol=0.000 26 mol,其物质的量浓度为c(MnO4-)=0.000 26mol0.05 L=0.005 2 molL-1;(3)因实验中H2C2O4过量,故可通过测定KMnO4溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需时间来比较化学反应速率;(4)该反应放热;催化剂能加快化学反应速率,产物Mn2+是反应的催化剂。答案:(1)浓度(2)0.005 2 molL-1(3)KMnO4溶液完全褪色所需时间(或产生相同体积气体所需时间)(4)该反应放热;催化剂能加快化学反应速率,产物Mn2+是反应的催化剂
