新编高中化学第2章化学键化学反应与能量第2节化学反应的快慢和限度第1课时化学反应的快慢学案鲁科版必修2

新编化学精品资料第1课时化学反应的快慢一、化学反应速率1化学反应速率及其表示方法(1)概念：化学反应速率是用来衡量化学反应过程进行快慢程度的物理量。(2)表示方法：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。(3)表达式：v或v。式中：c为浓度的变化量，一般以mol·L1为单位；t为时间，一般以s或min为单位。(4)常用单位 mol·L1·s1或 mol·L1·min1。2化学反应速率之比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0.4 mol·L10.2 mol·L10.4 mol·L1化学反应速率0.08 mol·L1·s10.04 mol·L1·s10.08 mol·L1·s1化学反应速率之比212(1)表示化学反应速率时，必须指明具体的物质，因为同一化学反应，用不同的物质表示的反应速率，其数值可能不同。(2)化学反应速率的计算方法定义式法：利用公式v计算化学反应速率，也可以利用该公式计算浓度变化量或反应时间。关系式法：化学反应速率之比物质的量浓度的变化量之比物质的量的变化量之比化学计量数之比。例1在1 L的密闭容器中，发生反应4A(s)3B(g)2C(g)D(g)，经2 min后B的浓度减少0.6 mol·L1。对此反应速率的正确表示是()A用A表示的反应速率是0.4 mol·L1·min1B用B、C、D分别表示反应的速率，其比值是321C在第2 min末的反应速率用B表示是0.3 mol·L1·min1D在这2 min内用B表示的速率的值逐渐减小，用C表示的速率的值逐渐增大考点化学反应速率及应用题点化学反应速率的计算答案B解析A为固体，一般不用固体表示反应速率，A项错误；同一反应中，用不同物质表示的速率与方程式中各物质的化学计量数成正比，B项正确；反应速率为平均值，并非2 min末的速率，C项错误；同一时间段内，用反应物、生成物表示的速率的意义是相同的，变化趋势也是一样的，D项错误。思维启迪(1)固体或纯液体的浓度视为常数，c0，因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。(2)化学反应速率是一段时间内的平均反应速率，而不是某一时刻的瞬时速率。(3)同一时间内的同一个化学反应，虽然用不同物质表示的化学反应速率不一定相同，但它们表示的意义相同，一种物质的化学反应速率可代表整个化学反应的反应速率。例2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 mol·L1·min1v(B)0.45 mol·L1·min1v(C)0.015 mol·L1·min1v(D)0.45 mol·L1·min1，则此反应在不同条件下进行最快的是()A B C D考点化学反应速率及应用题点化学反应速率的大小比较答案D解析化学反应速率之比等于化学反应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中v(A)0.6 mol·L1·min1；中v(A)3v(B)0.45 mol·L1·min1×31.35 mol·L1·min1；中v(A)v(C)×0.015 mol·L1·min10.022 5 mol·L1·min1；中v(A)v(D)×0.45 mol·L1·min10.675 mol·L1·min1；所以在不同条件下，进行最快的是，D项正确。方法规律化学反应速率大小的比较方法(1)归一法：若单位不统一，则要换算成相同的单位；若为不同物质表示的反应速率，则要换算成同一物质来表示反应速率；再比较数值的大小。(2)比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值，如aA(g)bB(g)=cC(g)dD(g)，比较与，若，则说明用A表示的化学反应速率大于用B表示的化学反应速率。二、影响化学反应速率的因素1探究反应物本身的性质与化学反应速率的关系实验操作实验现象铁片上产生气泡但较慢，镁条上产生气泡且较快实验结论物质之间能否发生化学反应以及可能发生的化学反应的快慢是由物质本身的性质决定的。其他条件相同时，金属越活泼，与酸反应的速率越大2.探究反应物浓度对化学反应速率的影响实验操作实验现象加0.5 mol·L1盐酸的试管中产生气泡较慢，加3 mol·L1盐酸的试管中产生气泡较快实验结论其他条件相同时，反应物浓度越大，反应速率越大3.探究温度对化学反应速率的影响实验操作实验现象加热的试管中产生气泡较快，不加热的试管中产生气泡较慢实验结论其他条件相同时，体系温度越高，反应速率越大4.探究催化剂对化学反应速率的影响实验操作实验现象有少量气泡出现能产生大量气泡能产生大量气泡实验结论MnO2、FeCl3可以使H2O2分解的速率加快5.探究固体反应物表面积对化学反应速率的影响实验操作实验现象加碳酸钙粉末的试管内产生气泡较快，加块状碳酸钙的试管内产生气泡较慢实验结论其他条件相同时，固体反应物表面积越大，反应速率越大影响化学反应速率的因素除浓度、温度、催化剂和固体表面积外，还有反应物的状态、压强、溶剂、光波等许多因素。人们可以通过这些因素来调控化学反应速率。影响因素规律内因反应物本身的性质反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反之化学反应速率越慢外因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，化学反应速率减小催化剂一般地，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，化学反应速率加快其他光照、溶剂、形成原电池等，也能影响化学反应速率例3一定条件下，分别对反应C(s)CO2(g)2CO(g)进行如下操作(只改变该条件)：升高反应体系的温度；增加反应物C的用量；缩小反应体系的体积；减少体系中CO的量。上述措施中一定能使反应速率显著变大的是()A BC D考点化学反应速率的影响因素题点化学反应速率影响因素的综合答案D解析升高反应体系的温度，反应速率显著增大，正确；C为固体，增加反应物C的用量，反应速率不变，错误；缩小反应体系的体积，CO2、CO的浓度增大，反应速率增大，正确；减少体系中生成物CO的量，反应速率不可能增大，错误，选D。思维启迪压强对反应速率的影响有气体参加的反应，改变压强对反应速率的影响实质是改变体积，使反应物的浓度改变。(1)压缩体积或充入反应物，使压强增大，都能加快化学反应速率。(2)体积不变，充入不参与反应的气体。虽然总的压强增大，但反应物浓度不发生变化，故化学反应速率不变。例4CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如右图所示。下列结论不正确的是()A反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大B一段时间后，反应速率减小的原因是c(H)减小C反应在24 min内平均反应速率最大D反应在24 min内生成CO2的平均反应速率为v(CO2)0.06 mol·L1·s1考点化学反应速率的影响因素题点化学反应速率图像分析答案D解析随着反应的进行c(H)减小，而前4 min内反应速率变大，根据反应是放热反应，可推出前4 min内温度对反应速率的影响比浓度大，A、B项正确；在24 min内 n(CO2)的变化量最大(或曲线的斜率最大)，可判断出平均反应速率最大，C项正确；由题意及图可知，该题不知道容器体积，故不能计算出反应速率。思维启迪化学反应速率大小的分析判断(1)在内因不相同的情况下(即反应物不相同)，只能根据反应事实及实验现象定性分析反应的快慢。(2)在内因相同的情况下(即反应物相同)，可根据外界条件对反应速率的影响来定量判断反应速率的大小。例5已知FeCl3和MnO2都可做H2O2分解制O2的催化剂，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()答案D解析当探究温度对化学反应速率的影响时，必须保证其他条件相同的情况下，再改变温度观察反应速率的变化。方法规律研究某种因素对同一化学反应的反应速率的影响时，应固定其他条件不变，只改变一种条件研究该条件对化学反应速率的影响。1下列关于化学反应速率的说法，不正确的是()A化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量B化学反应速率的大小主要取决于反应物的性质C化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的质量的多少来表示D化学反应速率常用单位有mol·L1·s1和mol·L1·min1考点化学反应速率及应用题点化学反应速率的概念答案C解析化学反应速率用单位时间内反应物或生成物的浓度变化量来表示，而不采用物质的质量或物质的量。2已知合成氨反应的浓度数据如下：N2(g)3H2(g) 2NH3(g)N2H2NH3起始浓度/mol·L11.03.002 s末浓度/mol·L10.61.80.8当用氨气浓度的增加来表示该化学反应的速率时，其速率为()A0.2 mol·L1·s1 B0.4 mol·L1·s1C0.6 mol·L1·s1 D0.8 mol·L1·s1考点化学反应速率及应用题点化学反应速率的计算答案B解析v(NH3)0.4 mol·L1·s1，B项正确。3把下列四种X溶液分别加入四个盛有10 mL 2 mol·L1盐酸的烧杯中，均加水稀释到50 mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是()A10 20 mL 3 mol·L1的X溶液B20 30 mL 2 mol·L1的X溶液C20 10 mL 4 mol·L1的X溶液D10 10 mL 2 mol·L1的X溶液考点影响化学反应速率的因素题点外界因素对反应速率的影响答案B解析在化学反应中，当其他条件不变时，浓度越大，反应速率越快；温度越高，反应速率越快。本题中要综合考虑浓度和温度的影响。先比较浓度的大小，这里的浓度应该是混合以后的浓度，由于混合后各烧杯中盐酸的浓度相等，因此只要比较X的浓度即可，X浓度越大，反应速率越快。因为反应后溶液的体积均为50 mL，所以X的物质的量越大，浓度就越大。通过观察可知，混合后A、B选项中X的浓度相等，且比C、D两项的大，但B中温度更高，因此B的反应速率最大。4实验室用锌粒与2 mol·L1硫酸溶液制取氢气，下列措施不能增大化学反应速率的是()A用锌粉代替锌粒B改用3 mol·L1硫酸溶液C改用热的2 mol·L1硫酸溶