第1課時

化學(xué)反應(yīng)速率知識鋪墊必備知識正誤判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得越快越好嗎?

提示:并不是所有的化學(xué)反應(yīng)都是進(jìn)行得越快越好。如金屬的腐蝕人們就希望進(jìn)行得越慢越好。知識鋪墊必備知識正誤判斷一、化學(xué)反應(yīng)是有歷程的1.對“化學(xué)反應(yīng)是有歷程的”這個問題的認(rèn)識(1)基元反應(yīng):大多數(shù)反應(yīng)都是分幾步完成的,其中的

反應(yīng)稱為基元反應(yīng),如氫氣與氧氣反應(yīng)生成水,主要是分成四步:

(2)反應(yīng)歷程:基元反應(yīng)構(gòu)成的

稱為反應(yīng)歷程(又稱反應(yīng)機(jī)理),基元反應(yīng)的總和稱為總反應(yīng)。由幾個基元反應(yīng)組成的總反應(yīng)也稱復(fù)雜反應(yīng)。平常所寫的化學(xué)方程式就是總反應(yīng)的化學(xué)方程式。

(3)簡單反應(yīng):有的反應(yīng)反應(yīng)物

直接轉(zhuǎn)化為反應(yīng)產(chǎn)物,其總反應(yīng)就是基元反應(yīng),這類反應(yīng)又稱為

,如中和反應(yīng)OH-+H+===H2O。

每一步

反應(yīng)序列一步簡單反應(yīng)知識鋪墊必備知識正誤判斷2.造成化學(xué)反應(yīng)速率千差萬別的原因反應(yīng)不同,反應(yīng)歷程就不相同。同一反應(yīng)在不同條件下的反應(yīng)歷程也可能不同,反應(yīng)物的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)條件決定著一個反應(yīng)的反應(yīng)歷程,而

的差別又造成了

的不同。

3.激光技術(shù)開創(chuàng)化學(xué)反應(yīng)的新階段化學(xué)反應(yīng)實質(zhì)上就是舊化學(xué)鍵的伸長、斷裂和新化學(xué)鍵的生成過程,是反應(yīng)物獲得能量形成

,再生成反應(yīng)產(chǎn)物的過程。

反應(yīng)歷程化學(xué)反應(yīng)速率過渡態(tài)知識鋪墊必備知識正誤判斷二、化學(xué)反應(yīng)速率1.含義描述化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行

的物理量。

2.表示方法(1)對于反應(yīng)體系

的化學(xué)反應(yīng),可以用單位時間內(nèi)

(或質(zhì)量、物質(zhì)的量等)的改變量(取絕對值)來表示該物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率。

(2)表達(dá)式:v=

。

3.常用單位

、

。

快慢體積不變某物質(zhì)濃度mol·L-1·s-1mol·L-1·min-1知識鋪墊必備知識正誤判斷4.用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之間的關(guān)系在同一化學(xué)反應(yīng)中,用各物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于化學(xué)方程式中

之比。如對于化學(xué)反應(yīng)這樣對于一個化學(xué)反應(yīng)來說,無論用哪一種物質(zhì)表示,化學(xué)反應(yīng)速率都是相同的。各物質(zhì)化學(xué)式前的系數(shù)a∶b∶c∶d【微思考】同一反應(yīng)同一時間段用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率不同,表示反應(yīng)速率的意義是否相同?

提示:相同。

知識鋪墊必備知識正誤判斷三、化學(xué)反應(yīng)速率的測定1.測定原理:利用化學(xué)反應(yīng)中與某一種化學(xué)物質(zhì)的

(或

)相關(guān)的性質(zhì)進(jìn)行測定。

2.測定方法測定化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)鍵是測定某一時間間隔內(nèi)反應(yīng)體系中某物質(zhì)

的變化。物質(zhì)的某些物理性質(zhì)(如壓強(qiáng)、體積、吸光度、電導(dǎo)率等)與其

或

存在函數(shù)關(guān)系,因此人們常用物理方法,通過準(zhǔn)確而快速地測定反應(yīng)物或反應(yīng)產(chǎn)物濃度的變化來確定化學(xué)反應(yīng)速率。常用于測定化學(xué)反應(yīng)速率的物理方法有

、

、

。

濃度質(zhì)量濃度物質(zhì)的量濃度量氣法比色法電導(dǎo)法知識鋪墊必備知識正誤判斷判斷下列說法是否正確,正確的打“√”,錯誤的打“×”。(1)對于任何化學(xué)反應(yīng)來說,反應(yīng)速率越大,反應(yīng)現(xiàn)象越明顯。(

)(2)對于任何化學(xué)反應(yīng)來說,都必須用單位時間內(nèi)反應(yīng)物或反應(yīng)產(chǎn)物濃度的變化來表示化學(xué)反應(yīng)速率。(

)(3)單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的變化表示正反應(yīng)速率,生成物濃度的變化量表示逆反應(yīng)速率。(

)(4)化學(xué)反應(yīng)速率為0.8mol·L-1·s-1是指1s時某物質(zhì)的濃度為0.8mol·L-1。(

)(5)同一化學(xué)反應(yīng),相同條件下用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率,其數(shù)值可能不同,但表示的意義相同。(

)(6)同一化學(xué)反應(yīng),相同條件下用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率,數(shù)值越大,表示化學(xué)反應(yīng)速率越快。(

)××××√×探究一探究二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測化學(xué)反應(yīng)速率的計算方法問題探究如何定量表示一個化學(xué)反應(yīng)在一定條件下的反應(yīng)速率?

提示:用單位時間反應(yīng)物或反應(yīng)產(chǎn)物濃度的變化來表示化學(xué)反應(yīng)在一定條件下的反應(yīng)速率。探究一探究二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測深化拓展化學(xué)反應(yīng)速率的計算方法(1)利用反應(yīng)速率的定義式v=求算。(2)利用化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)式前的系數(shù)之比的規(guī)律求算。(3)利用“三段式”進(jìn)行計算。①求解化學(xué)反應(yīng)速率計算題的一般步驟:a.寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式;b.找出各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、某時刻量;c.根據(jù)已知條件列方程計算。探究一探究二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測例如,對于反應(yīng):mA+nBpC+qD。起始時A的濃度為amol·L-1,B的濃度為bmol·L-1。反應(yīng)進(jìn)行至t1s時,A消耗了xmol·L-1,則反應(yīng)速率可計算如下:②計算時注意以下量的關(guān)系:a.對反應(yīng)物:c起始-c轉(zhuǎn)化=c某時刻b.對生成物:c起始+c轉(zhuǎn)化=c某時刻。探究一探究二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測素能應(yīng)用典例1(2019陜西西安模擬)將6molCO2和8molH2充入一容積為2L的密閉容器中(溫度保持不變)發(fā)生反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

ΔH<0。測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示(圖中字母后的數(shù)字表示對應(yīng)的坐標(biāo))。該反應(yīng)在8~10min內(nèi)CO2的平均反應(yīng)速率是(

)A.0.5mol·L-1·min-1

B.0.1mol·L-1·min-1C.0mol·L-1·min-1

D.0.125mol·L-1·min-1探究一探究二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測答案:C

探究一探究二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測變式訓(xùn)練1一定條件下,向2L密閉容器中加入2molN2和10molH2,發(fā)生反應(yīng)N2+3H22NH3,2min時測得剩余N21mol,下列化學(xué)反應(yīng)速率不正確的是(

)A.v(N2)=0.25mol·L-1·min-1B.v(H2)=0.75mol·L-1·min-1C.v(NH3)=1mol·L-1·min-1D.v(NH3)=0.5mol·L-1·min-1答案:C

解析:根據(jù)反應(yīng)速率的定義式可得,v(N2)==0.25mol·L-1·min-1。因為v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)=1∶3∶2,故v(H2)=0.75mol·L-1·min-1,v(NH3)=0.5mol·L-1·min-1。C項不正確。探究一探究二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測化學(xué)反應(yīng)速率的比較問題探究在兩種不同條件下進(jìn)行反應(yīng)mA+nBpC+qD中,一種條件下v(A)=4mol·L-1·min-1,另外一種條件下v(B)=1mol·L-1·min-1,若A表示的反應(yīng)速率比B表示的反應(yīng)速率快,試分析m、n符合什么關(guān)系?提示:同一條件下不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比=化學(xué)式前的系數(shù)之比,即m∶n=v(A)∶v(B),已知v(A)∶v(B)=4∶1,且兩種條件下用A表示的反應(yīng)速率比用B表示的反應(yīng)速率快,則m∶n<4∶1。探究一探究二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測深化拓展化學(xué)反應(yīng)速率的比較方法(1)歸一法:依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)式前的系數(shù)之比,將同一反應(yīng)中用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化成用同一種物質(zhì)表示的反應(yīng)速率,然后直接依據(jù)數(shù)值進(jìn)行比較。例如對于反應(yīng)2SO2+O2

2SO2,如果在三種不同條件下的反應(yīng)速率分別是a.v(SO2)=2mol·L-1·min-1,b.v(O2)=3mol·L-1·min-1,c.v(SO3)=4mol·L-1·min-1,比較三種不同條件下反應(yīng)速率的大小,可以將三者表示的反應(yīng)速率都轉(zhuǎn)化為用O2表示的反應(yīng)速率再進(jìn)行比較,即a.v(O2)=1mol·L-1·min-1,b.v(O2)=3mol·L-1·min-1,c.v(O2)=2mol·L-1·min-1,則三種不同條件下反應(yīng)速率的大小關(guān)系為b>c>a。探究一探究二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(2)比值法:用不同條件下各物質(zhì)的量表示的反應(yīng)速率除以對應(yīng)各物質(zhì)的系數(shù),然后再對求出的數(shù)值(注意單位保持一致)進(jìn)行大小排序,數(shù)值大的反應(yīng)速率快。例如:對于反應(yīng)mA+nBpC+qD,探究一探究二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測素能應(yīng)用典例2對于反應(yīng)A(g)+3B(g)===2C(g),下列各數(shù)據(jù)表示不同條件下的反應(yīng)速率,其中反應(yīng)進(jìn)行得最快的是(

)A.v(A)=0.01mol·L-1·s-1 B.v(B)=0.02mol·L-1·s-1C.v(B)=0.60mol·L-1·min-1 D.v(C)=1.0mol·L-1·min-1答案:A

解析:對于同一反應(yīng)在不同條件下的反應(yīng)速率進(jìn)行比較時,必須選定同一種速率單位和同一種物質(zhì),這樣比較才有意義。如果選擇B物質(zhì)和單位mol·L-1·min-1,并依據(jù)“各物質(zhì)的速率之比等于化學(xué)方程式中化學(xué)式前的系數(shù)之比”進(jìn)行相應(yīng)的換算,然后進(jìn)行對比。A項,v(B)=3v(A)=3×60s·min-1×0.01mol·L-1·s-1=1.8mol·L-1·min-1;B項,v(B)=60s·min-1×0.02mol·L-1·s-1=1.2mol·L-1·min-1;D項,v(B)=v(C)=1.5mol·L-1·min-1,經(jīng)過比較可知A項反應(yīng)進(jìn)行得最快。探究一探究二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測變式訓(xùn)練2反應(yīng)A+3B===2C+2D在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為①v(A)=0.15mol·L-1·s-1;②v(B)=0.6mol·L-1·s-1;③v(C)=0.4mol·L-1·s-1;④v(D)=0.45mol·L-1·s-1。該反應(yīng)進(jìn)行的快慢順序為

。

答案:④>③=②>①

探究一探究二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測解析:解法一:由反應(yīng)速率之比與物質(zhì)的系數(shù)之比,比較后進(jìn)行判斷。由化學(xué)方程式A+3B===2C+2D可知,A與B的系數(shù)之比為1∶3,而v(A)∶v(B)=0.15∶0.6=1∶4,故v(B)>v(A),從而得②>①。B與C的系數(shù)之比為3∶2,而v(B)∶v(C)=0.6∶0.4=3∶2,故v(B)=v(C),從而得③=②。C與D的系數(shù)之比為2∶2=1∶1,而v(C)∶v(D)=0.4∶0.45,故v(D)>v(C),從而得④>③。故反應(yīng)進(jìn)行的快慢順序為④>③=②>①。解法二:將不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率換算為同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率,再比較反應(yīng)速率數(shù)值的大小。若將其他物質(zhì)表示的反應(yīng)速率換算為用物質(zhì)A表示的速率,則由方程式中的系數(shù)知:v(A)∶v(B)=1∶3,則②表示的v(A)=0.2mol·L-1·s-1;v(A)∶v(C)=1∶2,則③表示的v(A)=0.2mol·L-1·s-1;v(A)∶v(D)=1∶2,則④表示的v(A)=0.225mol·L-1·s-1。故反應(yīng)進(jìn)行的快慢順序為④>③=②>①。探究一探究二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測探究一探究二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測1.某一反應(yīng)物的濃度是1.0mol·L-1,經(jīng)過20s后,它的濃度變成了0.2mol·L-1。在這20s內(nèi)用該物質(zhì)濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率為(

)A.0.04

B.0.04mol·L-1·s-1C.0.08mol·L-1·s-1 D.0.04mol·L-1答案:B

探究一探究二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測2.在N2+3H22NH3的反應(yīng)中,經(jīng)過一段時間后,NH3的濃度增加了0.6mol·L-1,在此段時間內(nèi)用H2表示的平均反應(yīng)速率為0.45mol·L-1·s-1,則此段時間是(

)A.1s B.2sC.44s D.1.33s答案:B

探究一探究二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測3.在不同條件下,分別測得反應(yīng)2SO2