第1課時化學反應的速率第2章

第2節

化學反應的快慢和限度學習目標定位1.了解化學反應速率的概念、表示方法。2.掌握化學反應速率的計算。3.知道濃度、溫度、催化劑、壓強等條件對化學反應速率的影響。內容索引新知導學——新知探究

點點落實達標檢測——當堂檢測

鞏固反饋新知導學1.觀察下列圖片，說說哪些圖片表示的過程中化學反應較快？哪些圖片表示的過程中化學反應較慢？一、化學反應速率及其表示方法答案火箭發射、汽油的燃燒過程中化學反應較快；溶洞形成、鐵制品生銹過程中化學反應較慢。答案2.如何定性判斷下列化學反應進行的快慢？(1)Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑(2)Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O(3)Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3答案常通過化學反應現象變化的快慢來定性判斷化學反應速率的快慢：(1)觀察氣泡逸出的快慢；(2)觀察沉淀產生的快慢；(3)觀察溶液顏色變化的快慢。答案3.化學反應速率(1)概念：化學反應速率是用來描述

的物理量。(2)表示方法：通常用

來表示。化學反應的快慢單位時間內反應物濃度或生成物濃度的變化量式中：Δc為

的變化量，一般以mol·L－1為單位；Δt為時間，單位常用s或min表示。(4)常用單位：

或

。濃度mol·L－1·s－1mol·L－1·min－14.在一個體積為2L的密閉容器中發生反應2SO2＋O22SO3，經過5s后，測得SO3的物質的量為0.8mol。填寫下表：有關反應物質SO2O2SO3物質的量濃度變化

化學反應速率

化學反應速率之比

0.4mol·L－10.2mol·L－10.4mol·L－10.08mol·L－1·s－10.04mol·L－1·s－10.08mol·L－1·s－12∶1∶2歸納總結1.對于有固體或純液體參加的反應，由于固體或純液體的濃度為一常數，因此不用固體或純液體表示反應速率。2.化學反應速率是平均速率，而非瞬時反應速率。3.表示化學反應速率時，必須指明具體的物質，因為同一化學反應用不同的物質表示反應速率，其數值可能不同。例如，化學反應N2＋3H2

2NH3，用H2表示該反應的反應速率時寫成v(H2)。4.對于一個具體的化學反應，反應物和生成物的物質的量的變化是按化學方程式中化學計量數之比進行的，所以化學反應中各物質的反應速率之比等于化學方程式中各物質的化學計量數之比。對于反應aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)＝Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)∶Δc(D)＝a∶b∶c∶d。5.同一時間內的同一個化學反應，雖然用不同物質表示的化學反應速率不一定相同，但它們表示的意義相同，一種物質的化學反應速率可代表整個化學反應的反應速率。1.下列關于化學反應速率的說法正確的是A.對于任何化學反應來說，反應速率越大，反應現象就越明顯B.化學反應速率通常表示一定時間內任何一種反應物濃度的減少或任何一

種生成物濃度的增加C.化學反應速率為0.8mol·L－1·s－1是指1s時某物質的濃度為0.8mol·L－1D.根據化學反應速率的大小可以知道化學反應進行的快慢√答案解析易錯警示活學活用解析A項，化學反應速率越大，反應現象不一定越明顯，如鹽酸與氫氧化鈉溶液的反應；B項，固體或純液體的濃度可視為常數，一般不用固體或純液體表示化學反應速率；C項，0.8mol·L－1·s－1表示1s的時間內，某物質的濃度變化了0.8mol·L－1；D項，化學反應速率是表示化學反應進行快慢的物理量。易錯警示易錯警示不可以用固體或液體表示某反應的化學反應速率，化學反應速率為一段時間內的平均反應速率，而不是瞬時反應速率，表明化學反應速率時，必須指明具體的物質。2.反應：3A(g)＋B(g)===2C(g)＋2D(g)，在不同條件下，用不同物質表示其反應速率，分別為①v(A)＝0.6mol·L－1·min－1②v(B)＝0.45mol·L－1·min－1

③v(C)＝0.015mol－1·L－1·min－1

④v(D)＝0.45mol·L－1·min－1，則此反應在不同條件下進行最快的是A.①

B.①③

C.②④

D.②√答案解析方法規律解析化學反應速率之比等于化學反應方程式中的化學計量數之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝3∶1∶2∶2，則用A表示的化學反應速率分別為①中v(A)＝0.6mol·L－1·min－1；②中v(A)＝3v(B)＝0.45mol·L－1·min－1×3＝1.35mol·L－1·min－1；方法規律方法規律(1)計算化學反應速率時，應將物質的量轉化為物質的量濃度。(2)在比較速率大小時，須轉化成用同一物質表示化學反應速率，統一單位后再比較其大小。3.已知某反應的各物質濃度數據如下：

aA(g)＋bB(g)

2C(g)起始濃度(mol·L－1)

3.0

1.0

02s末濃度(mol·L－1)

1.8

0.6

0.8據此可推算出上述方程式中各物質的化學計量數之比是A.9∶3∶4 B.3∶1∶2C.2∶1∶3 D.3∶2∶1√答案解析規律總結規律總結利用aA＋bB

cC＋dD的v(A)∶v(B)∶v(C)∶c(D)＝a∶b∶c∶d，可快速求出反應速率；也可根據反應中各物質表示的反應速率，求出各物質的系數。1.按表中實驗內容完成實驗，觀察現象填寫下表：二、影響化學反應速率的因素實驗內容實驗現象實驗結論分別將兩塊同樣大小的鎂條、鐵片同時加入等體積0.5mol·L－1鹽酸中_______________________________________________________________________________________分別將兩塊同樣大小的鐵片同時加入等體積0.5mol·L－1鹽酸、3mol·L－1鹽酸__________________________________________________________________________________________鎂條與鹽酸反應產生氣泡速率較快決定化學反應速率大小的主要因素是反應物本身的性質鐵片與3mol·L－1鹽酸反應產生氣泡速率較快其他條件相同，反應物濃度越大，化學反應速率越快分別將兩塊同樣大小的鐵片同時加入盛有等體積0.5mol·L－1鹽酸的甲、乙兩支試管中，再將甲試管用酒精燈加熱，對比觀察現象

____________________________________________取甲、乙兩支試管，各加入3mL3%的過氧化氫溶液，往甲試管中加入少量二氧化錳粉末，對比觀察現象________________________________________________________________________________用酒精燈加熱的試管中產生氣泡速率較快其他條件相同，溫度越高，化學反應速率越快加入二氧化錳的試管中產生氣泡速率較快其他條件相同，加入催化劑能加快化學反應速率2.影響化學反應速率的因素除

外，還有反應物的

、固體

、壓強、溶劑、光波等許多因素。人們可以通過這些因素來調控化學反應速率。分別將兩份等體積的3mol·L－1鹽酸同時加入盛有等質量的塊狀碳酸鈣及碳酸鈣粉末的試管中__________________________________________________________________________________________________________________________碳酸鈣粉末與鹽酸反應產生氣泡速率較快其他條件相同，反應物固體物質顆粒越小，與其他反應物的接觸面積越大，化學反應速率越快濃度、溫度和催化劑狀態表面積1.影響化學反應速率的主要因素(內因)影響化學反應速率的決定性因素是反應物本身的性質。2.影響化學反應速率的外界因素(外因)(1)溫度：其他條件不變時，升高溫度，化學反應速率

；降低溫度，化學反應速率

。一般溫度每升高10℃，其化學反應速率將增大2～4倍。(2)催化劑：其他條件不變時，使用適當的催化劑通常能極大地加快化學反應速率。催化劑具有選擇性，即不同的化學反應一般需要不同的催化劑。催化劑參與化學反應，但其化學性質和質量在反應前后不變。歸納總結增大減小(3)溶液的濃度：其他條件不變時，增大反應物的濃度，化學反應速率

；減小反應物的濃度，化學反應速率

。(4)壓強：對于有氣體參加的反應，其他條件不變時，增大氣體壓強，化學反應速率

；減小氣體壓強，化學反應速率

。(5)固體表面積：固體顆粒越小，其單位質量的表面積

，與其他反應物的接觸面積

，化學反應速率

。增大減小增大減小越大越大越大關鍵提醒

(1)當其他條件不變時，升高溫度，不管是對于釋放能量的反應還是吸收能量的反應，反應速率都增大；降低溫度，反應速率都減小。(2)有氣體參加的反應，改變壓強對反應速率的影響實質是通過改變濃度而引起的。當壓縮體積或充入反應物，使壓強增大，都能加快化學反應速率；若體積不變，充入不參與反應的氣體，雖然容器壓強增大，但反應物濃度沒有發生變化，化學反應速率不變。4.在恒容密閉容器中發生反應：3CO(g)＋Fe2O3(s)3CO2(g)＋2Fe(s)。下列說法正確的是A.增加Fe2O3的量反應速率加快B.升高溫度反應速率不一定變化C.再充入CO反應速率加快D.充入N2使壓強增大反應速率加快√答案解析易錯警示活學活用易錯警示解析Fe2O3為固體，增加固體的量，濃度未變，反應速率不變，A項錯誤；溫度對任何反應都有影響，B項錯誤；充入CO后，c(CO)增大，反應速率加快，C項正確；恒容充入N2，雖然壓強增大，但并未引起c(CO)的變化，反應速率不變，D項錯誤。易錯警示(1)充入非反應氣體對化學反應速率的影響：恒溫恒容時：充入非反應氣體→容器壓強增大，但各物質濃度不變→反應速率不變。恒溫恒壓時：充入非反應氣體→容器壓強不變→體積增大→各物質濃度減小→反應速率減慢。(2)若其他條件不變，改變反應物固體用量，而不改變固體表面積，化學反應速率不變。5.把在空氣中久置的鋁片5.0g投入盛有500mL0.5mol·L－1硫酸溶液的燒杯中，該鋁片與硫酸反應產生氫氣的速率與反應時間的關系可用如圖所示的坐標曲線來表示，請回答下列問題：答案解析(1)反應時間由O→a不產生氫氣的原因是_________________________________________，有關的化學方程式為________________________________。硫酸首先與鋁片表面的氧化鋁反應，不產生氫氣Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2O解析在空氣中久置的鋁片表面有氧化鋁薄膜，因此，硫酸首先和氧化鋁反應，不產生氫氣。(2)反應時間由a→c產生氫氣的速率逐漸增大的主要原因是______________________________________。反應放熱使溶液溫度升高，反應速率增大解析a→c段，雖然硫酸的濃度逐漸減小，但是該反應是放出熱量的反應，反應進行中溶液溫度逐漸升高，溫度升高，化學反應速率增大。答案解析(3)反應時間從c以后，產生氫氣的速率逐漸減小的主要原因是_____________________________。硫酸的濃度減小使反應速率減小解析反應時間從c以后，硫酸的濃度逐漸減小，成為影響化學反應速率的主要因素，因此化學反應速率逐漸減小。答案解析方法規律方法規律研究多種因素對同一化學反應的反應速率都產生影響時，應考慮主要因素對化學反應速率的影響。6.已知FeCl3和MnO2都可作H2O2分解制O2的催化劑，為了探究溫度對化學反應速率的影響，下列實驗方案可行的是答案解析方法規律√解析當探究溫度對化學反應速率的影響時，必須保證其他條件相同的情況下，再改變溫度觀察反應速率的變化。方法規律方法規律研究某種因素對同一化學反應的反應速率的影響時，應固定其他條件不變，只改變一種條件研究該條件對化學反應速率的影響。學習小結達標檢測當用氨氣濃度的增加來表示該化學反應的速率時，其速率為A.0.2mol·L－1·s－1 B.0.4mol·L－1·s－1C.0.6mol·L－1·s－1

D.0.8mol·L－1·s－11.已知合成氨反應的濃度數據如下：12345√答案解析6

N2＋3H2

2NH3起始濃度/mol·L－11.03.002s末濃度/mol·L－10.61.80.82.在一定條件下，向體積為2L的密閉容器中加入2molN2和10molH2，發生反應：N2＋3H2

2NH3，2min時，測得剩余的N2為1mol，則下列化學反應速率的表達式中正確的是A.v(N2)＝1mol·L－1·min－1B.v(H2)＝0.75mol·L－1·min－1C.v(NH3)＝0.25mol·L－1·min－1D.v(N2)＝0.5mol·L－1·min－112345√答案解析6解析根據化學反應速率的表示方法可知，v(N2)＝

＝0.25mol·L－1·min－1，根據v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝1∶3∶2可知，v(H2)＝3v(N2)＝0.75mol·L－1·min－1，v(NH3)＝2v(N2)＝0.5mol·L－1·min－1。12345612345答案解析63.用鐵片與稀硫酸反應制取氫氣時，下列措施不能使氫氣生成速率加大的是①加熱②不用稀硫酸，改用98%的濃硫酸③增大稀硫酸的用量④不用鐵片，改用鐵粉A.①② B.①③

C.②③ D.③④解析用98%的濃硫酸代替稀硫酸，不能增大Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑的反應速率，其原因是Fe在濃硫酸中鈍化、Fe與濃硫酸反應不生成H2等。√4.NO和CO都是汽車尾氣中的有害物質，它們能緩慢地反應，生成N2和CO2，下列對此反應的敘述中正確的是A.升高溫度能加快反應速率B.降低壓強能加快反應速率C.改變壓強對反應速率無影響D.使用催化劑不能加快反應速率12345解析升高溫度能加快反應速率，降低溫度能減慢反應速率；對有氣體參加的反應來說，壓強的改變對反應速率有影響，增大壓強能加快反應速率，降低壓強能減慢反應速率；使用正催化劑能夠加快反應速率。√答案解析65.下列判斷正確的是A.0.1mol·L－1鹽酸與0.1mol·L－1醋酸分別與足量Cu(OH)2反應，反應速率

相同B.0.1mol·L－1鹽酸和0.1mol·L－1硝酸分別與大