1、第二章 化学反应与能量第三节 化学反应的速率和限度第1课时 化学反应的速率及其影响因素第二章 化学反应与能量 1.了解化学反应速率的含义及其表示方法。2.了解影响化学反应速率的因素。化学反应速率及其表示方法1概念：用来衡量_的物理量。2表示方法：通常用单位时间内_或_(均取_)来表示。3表达式：vct。(c 表示浓度的变化量；t 为时间)，其单位为_或_。化学反应过程进行快慢程度反应物浓度的减少量生成物浓度的增加量正值molL1s1molL1min14与化学计量数的关系在 一 个 体 积 为 2 L 的 密 闭 容 器 中 发 生 反 应 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，经过 5 s
2、后，测得 SO3 的物质的量为 0.8 mol。填写下表：有关反应物质SO2(g)O2(g)SO3(g)物质的量浓度变化/(molL1)_化学反应速率/(molL1s1)_化学反应速率之比_0.40.20.40.080.040.082121判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)化学反应速率是表示化学反应进行快慢程度的物理量。()(2)化学反应速率通常用单位时间内生成或消耗某物质的质量的多少来表示。()(3)化学反应速率的常用单位有 mol/(Ls)和 mol/(Lmin)。()(4)化学反应速率可以用固体物质浓度的变化来表示。()2 在 2 L 密 闭 容 器 中，在 一 定 条 件
3、下 发 生 A(g)3B(g)2C(g)，在 10 s 内反应物 A 的浓度由 1 mol/L 降到0.6 mol/L，则 v(C)为()A0.04 mol/(Ls)B0.08 mol/(Ls)C0.4 mol/(Ls)D0.8 mol/(Ls)答案：B3已知反应 aA(g)bB(g)=cC(g)中各物质浓度数据如下。ABC起始浓度/(mol/L)3.01.00.22 s 时浓度/(mol/L)1.8x1.03 s 时浓度/(mol/L)y0.51.2据此可推算出上述方程式中 A、B、C 三种物质的化学计量数之比是()A934B312C213D321解析：选 B。浓度的变化量之比等于化学计量数
4、之比。ac(3.0 mol/L1.8 mol/L)(1.0 mol/L0.2 mol/L)32，bc(1.0 mol/L0.5 mol/L)(1.2 mol/L0.2 mol/L)12，综合可得 A、B、C 三种物质的化学计量数之比为 312。化学反应速率的计算与比较1化学反应速率计算的常用方法(1)定义式法：根据“vc/t”进行计算。(2)比例式法：根据“同一化学反应中，各物质的化学反应速率之比等于各物质的化学计量数之比”进行计算。(3)“三段式法”写出有关反应的化学方程式；找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；根据已知条件列方程式计算。例如：反应 mA nB=pCt0 s 时刻/(mol/
5、L)a b 0转化/(mol/L)x nxm pxmt1 s 时刻/(mol/L)axbnxmpxm则 v(A)xt1t0 mol/(Ls)，v(B)nxm（t1t0）mol/(Ls)，v(C)pxm（t1t0）mol/(Ls)。2化学反应速率的大小比较化学反应速率大小比较的关键是“一看二转三比较”：(1)看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位。(2)转换成同一物质表示的速率，再比较数值的大小。(3)比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一般反应aA bB=cC dD，比 较 v（A）a与 v（B）b，若v（A）av（B）b，则用 A 表示的反应速率比 B 的大。(2019南昌高一质检
6、)NH3和纯净的 O2在一定条件下发生反应：4NH3(g)3O2(g)2N2(g)6H2O(g)，现向一容积不变的 2 L 密闭容器中充入 4 mol NH3 和 3 mol O2，4 min 后，测得生成的 H2O(g)占混合气体体积的 40%。则下列表示此段时间内的该反应的化学反应速率不正确的是()Av(N2)0.125 molL1min1Bv(H2O)0.375 molL1min1Cv(O2)0.225 molL1min1Dv(NH3)0.250 molL1min1解析 设 4 min 时，生成 6x mol H2O(g)，则 4NH3(g)3O2(g)2N2(g)6H2O(g)起始量/
7、mol 4 3 0 0变化量/mol 4x 3x 2x 6x4 min 时/mol 44x 33x 2x 6x反应后总物质的量为(44x33x2x6x)mol(7x)mol，依据题意可得：6x mol（7x）mol100%40%，解得 x0.5。则 4 min 内 H2O(g)的浓度变化量 c(H2O)60.5 mol2 L1.5 molL1，v(H2O)c（H2O）t1.5 molL14 min0.375 molL1min1。依据速率之比等于化学计量数之比，可得：v(N2)0.125 molL1min1，v(NH3)0.250 molL1min1，v(O2)0.187 5 molL1min1
8、。答案 C将 4 mol A 气体和 2 mol B 气体在 2 L 的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A(g)B(g)=2C(g)，若经 2 s 后测得C 的浓度为 0.6 mol/L，下列说法正确的是()A用物质 B 表示反应的平均速率为 0.6 mol/(Ls)B2 s 时物质 B 的浓度为 0.7 mol/LC2 s 时物质 A 的转化率为 70%D用物质 A 表示反应的平均速率为 0.7 mol/(Ls)解析：选 B。2A(g)B(g)=2C(g)起始浓度/(mol/L)2 1 0转化浓度/(mol/L)0.6 0.3 0.62 s 后浓度/(mol/L)1.4 0.7 0.
9、6所以用物质 B 表示反应的平均速率为0.3 mol/L2 s0.15 mol/(Ls)，A 项错误；2 s 时物质 B 的浓度为 0.7 mol/L，B 项正确；2 s 时物质 A 的转化率为0.6 mol/L2 L4 mol100%30%，C 项错误；用物质 A 表示反应的平均速率为0.6 mol/L2 s0.3 mol/(Ls)，D 项错误。考查化学反应速率的计算1已知反应 A(g)3B(g)=2C(g)D(g)在某段时间内以 A 的浓度变化表示的化学反应速率为 1 molL1min1，则此段时间内以 C 的浓度变化表示的化学反应速率为()A0.5 molL1min1B1 molL1mi
10、n1C2 molL1min1D3 molL1min1解析：选 C。因为对于同一化学反应，用不同物质表示的反应速率之比等于各物质的化学计量数之比，由 v(A)1 molL1min1，可得出 v(C)2v(A)2 molL1min1。2一定条件下发生反应 N23H22NH3，在 5 min 内，N2的物质的量浓度由 6 mol/L 变为 2 mol/L，则用 NH3 表示该反应在这段时间内的平均速率为()A4 mol/(Lmin)B1.6 mol/(Lmin)C0.8 mol/(Lmin)D0.6 mol/(Lmin)解析：选 B。首先依据 5 min 内 N2 浓度的变化量，计算出用N2 表示的
11、化学反应速率：v(N2)6 mol/L2 mol/L5 min0.8 mol/(Lmin)。再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 mol/(Lmin)。考查化学反应速率的大小比较3在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应。根据在相同时间内测定的结果判断，生成氨的速率最快的是()Av(H2)0.3 molL1min1Bv(N2)0.2 molL1min1Cv(NH3)0.25 molL1min1Dv(H2)0.04 molL1s1解析：选 D。对于反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)，以氢气的反应速率为标准进行判断。A.v(H2)0.3 molL
12、1min1；B.v(N2)0.2 molL1min1，根据反应速率之比等于化学计量数之比可得 v(H2)0.6 molL1min1；C.v(NH3)0.25 molL1min1，根据反应速率之比等于化学计量数之比可得 v(H2)0.375 molL1min1；D.v(H2)0.04 molL1s12.4 molL1min1。所以反应速率最快的是 D。4对于反应 4NH35O2=4NO6H2O，下列为 4 种不同情况下测得的反应速率，其中能表明该反应进行最快的是()Av(NH3)0.2 molL1s1Bv(O2)14 molL1min1Cv(H2O)0.25 molL1s1Dv(NO)9 mol
13、L1min1解析：选 A。首先，统一单位，A 项 v(NH3)0.2 molL1s112 molL1min1，C 项 v(H2O)0.25 molL1s115 molL1min1；其次，物质的化学反应速率与其化学计量数之比越大，则用该物质表示的化学反应速率就越大，A、B、C、D 四个选项中该比值分别是124 3，145 2.8，156 2.5，942.25，故选 A。化学反应速率的影响因素1温度对化学反应速率影响的探究实验操作实验现象_实验结论对于反应 2H2O2=催化剂2H2OO2来说，温度越高，H2O2 的分解速率越_，反应越_产生气泡速率最慢产生气泡速率较快产生气泡速率最快快快2.催化剂
14、对化学反应速率影响的探究实验操作实验现象_实验结论催化剂可以_H2O2 的分解速率有少量气泡出现产生大量气泡产生大量气泡加快3.浓度对化学反应速率影响的探究实验操作实验现象装有 12%H2O2 溶液的试管中先产生气泡实验结论增大反应物浓度能使 H2O2 分解速率_4.其他因素：除温度、催化剂和反应物浓度外，还有反应物的_、固体的_、气体的压强、溶剂、光照等许多因素。加快状态表面积1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)表面积相同的钠和镁分别与足量 1 molL1 的盐酸反应，反应速率相同。()(2)增加反应物的量一定能加快化学反应速率。()(3)增大反应体系的压强，反应速率一定增大。(
15、)(4)用粗锌和稀硫酸反应制取氢气比用纯锌快。()2将 20 mL 0.5 molL1 盐酸与一块状大理石反应，下列措施不能提高化学反应速率的是()A加入 10 mL 3 molL1 盐酸B给反应混合物加热C将所用的块状大理石研磨成粉末D加入 10 mL 蒸馏水解析：选 D。增大浓度、加热、增大固体的表面积都会提高反应速率，加水稀释会降低反应物的浓度，使反应速率变小。3下列实验中，反应速率加快是由催化剂引起的是()A在炭粉中加入 KClO3，点燃时燃烧更为剧烈B在 H2O2 中加入少量 FeCl3，即可迅速放出气体C将炭块粉碎成粉末状，可使燃烧更加充分D在锌与稀硫酸反应中加入少量硫酸铜，产生氢
16、气速率加快解析：选 B。A 项，氯酸钾受热时分解产生氧气，会使炭粉燃烧更旺，A 不符合题意；B 项，氯化铁是双氧水分解的催化剂，加快了化学反应速率，B 符合题意；C 项，增大了固体的表面积，从而加快了反应速率，C 不符合题意；D 项，构成原电池加快了反应速率，D 不符合题意。影响化学反应速率的外界因素外界因素规律(其他条件不变)浓度增大反应物的浓度，化学反应速率增大；减小反应物的浓度，化学反应速率减小温度升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小外界因素规律(其他条件不变)压强对于有气体参加的反应，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催化剂一般
17、地，使用催化剂能极大地加快反应速率固体的表面积增大固体反应物的表面积，化学反应速率加快外界因素规律(其他条件不变)其他光照、溶剂、形成原电池等，也能影响化学反应速率 下列各组反应(表中物质均为反应物)，在反应刚开始时，放出 H2 的速率最大的是()选项金属(粉末状)/mol酸的浓度及体积反应温度/AMg：0.16 mol/L 硝酸 10 mL60BMg：0.13 mol/L 盐酸 10 mL60CFe：0.13 mol/L 盐酸 10 mL60DMg：0.13 mol/L 硫酸 10 mL60解析 影响反应速率的内因是反应物本身的性质，外因是反应条件，所以 C 项速率最小。A 项中 Mg 与
18、HNO3 反应不会产生氢气，B、D 两项中只比较 c(H)即可，而盐酸为一元强酸，硫酸为二元强酸，因此相同浓度的盐酸与硫酸，硫酸中的c(H)大于盐酸中的 c(H)，D 项符合题意。答案 D若把 0.1 g 镁条投入 10 mL 3 mol/L 硫酸中，并控制反应温度为 60，该反应放出 H2 的速率与例 2 选项 D 比较，哪个反应速率更快？答案：当反应温度、反应物浓度相同时，粉末状的镁与硫酸的接触面积大，反应速率更快。考查化学反应速率的影响因素1欲提高 CH4(g)H2O(g)CH3OH(g)H2(g)的反应速率，下列措施可行的是()升高温度 增大体系压强 使用催化剂 投入更多H2O(g)液
19、化分离出 CH3OHABCD解析：选 D。加热、加压、使用催化剂、增大反应物浓度均能提高反应速率，减小生成物浓度不能提高反应速率，故选 D。2(2019平顶山高一检测)相同温度下，下列有关反应速率的说法中正确的是()A0.1 molL1 盐酸和 0.1 molL1 硫酸与 2 molL1NaOH 溶液反应的速率相同B大理石块和大理石粉与 0.1 molL1 盐酸反应的速率相同C等量的镁粉、铝粉和 0.1 molL1 盐酸反应的速率相同D0.1 molL1 盐酸和 0.1 molL1 硝酸与相同形状和大小的大理石反应的速率相同解析：选 D。A 选项是酸碱中和反应，硫酸中的 H浓度是盐酸中 H浓度
20、的 2 倍，所以反应速率不同；B 选项中大理石块与盐酸接触面积比大理石粉小，反应速率慢；C 选项中 Mg 比Al 活泼，反应速率快。考查影响化学反应速率的因素分析3化学反应速率的研究对于工农业生产和日常生活有着十分重要的意义，下列说法正确的是()A将肉类食品进行低温冷藏，能使其永远不会腐败变质B在化学工业中，选用合适的催化剂一定能提高经济效益C夏天面粉的发酵速率与冬天面粉的发酵速率相差不大D茶叶的包装袋中加入的还原性铁粉，能显著延长茶叶的储存时间解析：选 D。A 项，低温冷藏只能降低肉类食品的变质速率。B 项，催化剂的使用只能提高单位时间内的产量，而不能确保经济效益的提高。C 项，夏天温度高，
21、面粉的发酵速率加快。D 项，还原性铁粉能与茶叶包装袋中的氧气反应，降低氧气浓度，从而显著延长茶叶的储存时间。4下列说法正确的是()ANa 与水反应时增大水的用量可加快反应速率BFe 与硫酸反应制取 H2 时，选用浓硫酸可加快反应速率C两支试管中分别加入相同浓度的过氧化氢，其中一支试管中加入少量 MnO2，两支试管中产生氧气的快慢相同DAl 在氧气中燃烧生成 Al2O3，将铝片改成铝粉燃烧更剧烈 解析：选 D。对纯液体改变其用量不影响反应速率，A 项错误；常温下，浓 H2SO4 可使铁钝化，不生成 H2，B 项错误；使用MnO2 可加快 O2 的生成速率，C 项错误；将铝片改为铝粉，增大了铝与氧
22、气的接触面积，反应速率增大，D 项正确。5为了探究反应速率的影响因素，某同学通过碳酸钙与稀盐酸的反应，绘制出收集到的 CO2 体积与反应时间的关系图(0t1、t1t2、t2t3 的时间间隔相等)。下列说法正确的是()A0t1 时间段，CO2 的化学反应速率 vV1t2(molL1min1)Bt1t2 与 0t1 比较，反应速率加快的原因可能是产生的 CO2气体增多C根据(V3V2)(V2V1)，推测反应速率减慢的原因可能是盐酸浓度减小D在 t4 后，收集到的气体的体积不再增加说明碳酸钙消耗完全答案：C重难易错提炼1.化学反应速率的表达式：v(A)c（A）tn（A）Vt。2化学反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。3.升高温度，使用催化剂，增大反应物浓度，增大固体反应物的表面积均可增大反应速率。4改变压强来影响化学反应速率是通过改变气体反应物浓度而实现的，若压强改变而浓度不变，则速率不变。课后达标检测本部分内容讲解结束 按ESC键退出全屏播放