1、第2节 化学反应的快慢和限度,第1课时 化学反应的快慢,自主阅读,自主检测,一、化学反应速率 1.定义:描述化学反应快慢的物理量。 2.表示方法:通常用单位时间内反应物浓度或生成物浓度的变化量来表示。 3.表达式: 4.单位:molL-1s-1或molL-1min-1。 二、影响化学反应速率的因素 1.内因 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。,自主阅读,自主检测,2.外因 (1)当其他条件不变时,只改变一个条件,对化学反应速率的影响,如下表所示。,自主阅读,自主检测,(2)影响化学反应速率的其他因素。 反应物间的接触面积。 其他条件不变时,反应物间的
2、接触面积越大,化学反应速率越快。 光波、电磁波、超声波、溶剂等也会对化学反应速率产生影响。 三、调控化学反应速率的意义,自主阅读,自主检测,1.下列关于化学反应速率的说法正确的是( ) A.化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加 B.化学反应速率为“0.8 molL-1s-1”表示每一秒钟某物质的浓度均为0.8 molL-1 C.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行得快慢 D.对于任何化学反应来说,都是反应物的质量越大,反应越快 答案：C,自主阅读,自主检测,2.在2 L容积不变的容器中,发生N2+3H2 2NH3的反应。现通入4 mol H2和4
3、mol N2,10 s内用H2表示的反应速率为0.12 molL-1s-1,则10 s后容器中N2的物质的量是( ) A.1.6 mol B.2.8 mol C.3.2 mol D.3.6 mol 解析:v(H2)=0.12 molL-1s-1,由于反应速率之比等于化学计量数之比,所以参加反应的N2的物质的量为0.04 molL-1s-110 s2 L=0.8 mol, 所以10 s后容器中N2的物质的量为4 mol-0.8 mol=3.2 mol。 答案:C,自主阅读,自主检测,3.在2A+B 3C+4D反应中,下列几种状况中,表示该反应速率最大的是( ) A.v(A)=0.5 molL-1
4、s-1 B.v(B)=0.3 molL-1s-1 C.v(C)=0.8 molL-1s-1 D.v(D)=1 molL-1s-1 解析:将各反应物的速率转化为B的反应速率,则A选项转化为v(B)=0.25 molL-1s-1,C选项转化为v(B)=0.266 7 molL-1s-1,D选项转化为v(B)=0.25 molL-1s-1。故B选项v(B)=0.3 molL-1s-1反应速率最大。 答案:B,自主阅读,自主检测,4.为了说明影响化学反应快慢的因素,甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如下四个实验,不正确的是( ) A.将大小、形状相同的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应时,两者速率一样大 B
5、.在相同条件下,等质量的大理石块和大理石粉与相同浓度的盐酸反应,大理石粉反应快 C.将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下,会发现光照可以加快浓硝酸的分解 D.向两支试管中分别加入等体积等浓度的H2O2溶液,其中一支试管中再加入少量二氧化锰,同时加热两支试管,产生氧气的快慢不同,自主阅读,自主检测,解析：影响化学反应速率的因素很多,外界条件除浓度、压强、温度、催化剂等因素外还有光、固体颗粒大小、超声波等,而A项中的镁和铝是由于其活泼性不同,决定了反应的速率不同。 答案：A,自主阅读,自主检测,5.在下列事实中,各是什么因素影响了化学反应速率。 (1)集气瓶中有H2和Cl2的混合气体,在瓶外点燃镁条
6、时发生爆炸: 。 (2)黄铁矿煅烧时要粉碎成矿粒: 。 (3)熔化的KClO3放出气泡很慢,撒入少量MnO2则很快产生气体: 。 (4)同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的锌粒和镁条,产生气体有快有慢: 。 (5)同样大小的石灰石分别与0.1 molL-1的盐酸和1 molL-1的盐酸反应,速率不同: 。 (6)夏天食品容易变质,而冬天不易发生该现象: 。,自主阅读,自主检测,解析：影响化学反应速率的因素除了浓度、温度、压强、催化剂以外,光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小、溶剂的性质等也会对化学反应速率产生影响,结合题目即可得到答案。 答案：(1)光 (2)反应物的接触面积 (3)催化剂 (
7、4)反应物本身的性质 (5)反应物的浓度 (6)反应温度,情景引入,知识点拨,典例引领,探究点一,探究点二,讨论探究 化学反应C(s)+CO2(g) 2CO(g)的反应速率v(C)v(CO)=12,正确吗? 探究提示：不正确。因为反应物C(s)是固体,不能用固体物质浓度的变化表示化学反应速率。,化学反应速率的计算,情景引入,知识点拨,典例引领,探究点一,探究点二,1.一个确定的化学反应涉及反应物、生成物等多种物质,因而在定量表示一个化学反应的速率时,必须指明是用哪一种反应物或生成物来表示的。 2.对于同一个化学反应,在相同的反应时间内,用不同的物质来表示其反应速率,其数值可能相同,也可能不同,
8、但这些不同的数值表示的都是同一反应在同一个时间段内的速率,所表示的实际意义完全相同。即各物质的反应速率之比等于该化学方程式中各物质的化学计量数之比,也等于各物质的浓度变化量之比。 例如,对于mA+nB pC+qD,v(A)v(B)v(C)v(D) =mnpq=c(A)c(B)c(C)c(D)。 比较同一个化学反应反应速率的大小时,应将反应速率转化为用同一种物质表示的反应速率,然后进行比较。要注意单位统一。,情景引入,知识点拨,典例引领,探究点一,探究点二,3.一般来说,化学反应在反应过程中都不是匀速进行的,当其他条件不变时,随着反应的进行,反应物浓度不断减小,对应反应物的反应速率每一瞬间都在减
9、小,通常所说的反应速率实际上是这个时间段内的平均速率。 注意由于在一定条件下,固体和纯液体的密度固定不变,所以固体和纯液体物质在化学反应中的浓度不变(可视为常数),因此在表示化学反应速率时,不能选用固体和纯液体物质。,情景引入,知识点拨,典例引领,探究点一,探究点二,【例题1】已知某反应中各物质的物质的量浓度数据如下:起始浓度/(molL-1) 3.0 1.0 0 2 s末浓度/(molL-1)1.8 0.6 0.8 (1)据此可推算出化学方程式中各物质的化学计量数之比是 。 A.934 B.312 C.213 D.321 (2)v(A)= 。,情景引入,知识点拨,典例引领,探究点一,探究点二
10、,解析：(1) aA(g)+bB(g) cC(g) c(初)/(molL-1) 3.0 1.0 0 c/(molL-1) 1.2 0.4 0.8 c(末)/(molL-1) 1.8 0.6 0.8 所以各物质的化学计量数之比等于1.20.40.8=312,B项正确。答案：(1)B (2)0.6 molL-1s-1,情景引入,知识点拨,典例引领,探究点一,探究点二,规律方法点拨应用“三段式法”进行有关化学反应速率的计算 (1)计算原理:用不同物质表示的化学反应速率之比=相应物质浓度变化之比=相应物质物质的量变化之比=相应物质化学计量数之比。 (2)计算模式:设A、B两物质的起始浓度分别为a mo
11、lL-1、b molL-1,反应物A的转化浓度为mx molL-1,B的转化浓度为nx molL-1,则起始浓度/(molL-1) a b 0 0 变化浓度/(molL-1) mx nx px qx 终态浓度/(molL-1) a-mx b-nx px qx,情景引入,知识点拨,典例引领,探究点一,探究点二,成功体验1 反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)在10 L密闭容器中进行,半分钟后,H2O(g)的物质的量增加了0.45 mol,则此反应的平均速率v(X)(表示反应物的消耗速率或生成物的生成速率)为( ) A.v(O2)=0.01 molL-1s-1 B.v(N
12、O)=0.008 molL-1s-1 C.v(H2O)=0.001 5 molL-1s-1 D.v(NH3)=0.002 molL-1s-1,情景引入,知识点拨,典例引领,探究点一,探究点二,故正确答案为C。 答案：C,探究点一,探究点二,情景引入,知识点拨,典例引领,讨论探究 增加反应物的量,一定能增大反应速率吗?试解释其原因。 探究提示：不一定。固体反应物的浓度是一常数,故增加固体的用量,化学反应速率不变,但因反应物的用量增加,产物的产量可能会增加。,影响化学反应速率的因素,探究点一,探究点二,情景引入,知识点拨,典例引领,影响化学反应速率的因素,探究点一,探究点二,情景引入,知识点拨,典
13、例引领,探究点一,探究点二,情景引入,知识点拨,典例引领,【例题2】盐酸与碳酸钙固体反应时,能使反应的最初速率明显加快的是( ) A.增加碳酸钙固体的量 B.盐酸的量增加一倍 C.盐酸的用量减半,浓度加倍 D.温度降低10 解析：增加反应物浓度,可以加快化学反应的速率。CaCO3是固态反应物,增加其用量并不影响其浓度,故A项对最初的反应速率几乎无影响;对于一定浓度的盐酸,增加盐酸的用量并不能增加其浓度,故B项对反应速率也无影响;C项虽然盐酸用量减半,但因浓度加倍,会使最初反应速率加快,故C项正确;D项温度降低,减慢反应速率,故D项错误。 答案：C,探究点一,探究点二,情景引入,知识点拨,典例引
14、领,规律方法点拨1.影响化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质。 2.压强对反应速率的影响只适用于一些有气体物质参加的反应。 由于压强改变反应速率是通过改变反应物或生成物的浓度来实现的,故若是参加反应的物质是固体、纯液体或溶液,由于压强的变化对它们的浓度几乎无影响,可以认为反应速率不变。 3.温度: (1)温度对反应速率的影响规律,对于吸热反应、放热反应都适用,且不受反应物状态的限制。 (2)许多实验表明,温度每升高10 K,反应速率通常增大到原来的24倍。 4.催化剂: 催化剂能同等程度地改变正、逆反应的化学反应速率。,探究点一,探究点二,情景引入,知识点拨,典例引领,成功体验2 把镁条投
15、入到盛有盐酸的敞口容器里,产生H2的速率可由右图表示。在下列因素中:盐酸的浓度 镁条的表面积 溶液的温度 Cl-的浓度 影响反应速率的因素是( ) A. B. C. D.,探究点一,探究点二,情景引入,知识点拨,典例引领,解析:镁条和盐酸反应产生H2的离子方程式为Mg+2H+ Mg2+H2,是镁与酸中的H+间的置换反应,与Cl-无关,故不是影响该反应速率的因素;在镁条的表面有一层氧化膜,当将镁条投入盐酸中时,随着氧化膜的不断溶解,镁与盐酸接触面积不断增大,则产生H2的速率会加快;溶液的温度对该反应也有影响,温度越高,产生H2的速率越快;随着反应的进行,H+浓度不断减少,则反应速率会逐渐减慢。
16、答案:C,1 2 3 4 5,1.下列说法不正确的是( ) A.化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度变化来表示 B.化学反应速率是衡量化学反应快慢的物理量 C.用不同物质的浓度变化表示同一段时间内、同一段反应的速率时,其数值之比等于化学方程式中对应物质的计量数之比 D.若某化学反应的反应速率为0.5 molL-1s-1,就是指在1 s内反应物和生成物的浓度变化都为0.5 molL-1 解析：给定化学反应的反应速率是用其中的某种物质来表示的,故给定的速率只能说明该时间段内这种物质浓度的变化值,至于其他物质浓度的改变量需要通过反应计量数来确定,D项错。 答案：D,1 2 3 4
17、 5,2.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( ) A.v(H2)=0.1 molL-1min-1 B.v(N2)=0.2 molL-1min-1 C.v(NH3)=0.15 molL-1min-1 D.v(H2)=0.3 molL-1min-1,1 2 3 4 5,A项,v(H2)=0.1 molL-1min-1, B项,v(N2)=0.2 molL-1min-1,反应速率之比等于化学计量数之比,故v(H2)=3v(N2)=0.6 molL-1min-1, C项,v(NH3)=0.15 molL-1min-1,反应速率之比等
18、于化学计量数之比,D项,v(H2)=0.3 molL-1min-1, 故反应速率BDCA。 答案:B,1 2 3 4 5,3.下列体系加压后,对化学反应速率没有影响的是( )解析：加压后,只能加快有气体参加的化学反应的速率,酸碱中和反应中没有气体,其反应速率不受压强的影响。 答案：D,1 2 3 4 5,4.在N2+3H2 2NH3的反应中,经过一段时间后,NH3的浓度增加了0.6 molL-1。在此时间内用H2表示的平均反应速率为0.45 molL-1s-1,所经过的时间是 ( ) A.0.44 s B.1 s C.1.33 s D.2 s 解析：由反应速率之比等于化学计量数之比知,v(NH
19、3)=0.45 molL-1s-123=0.30 molL-1s-1,则NH3的浓度增加0.6 molL-1所用的时间为0.6 molL-10.30 molL-1s-1=2 s。 答案：D,1 2 3 4 5,5. 把放在空气中一段时间的5.0 g铝片投入盛有500 mL 0.5 molL-1硫酸的烧杯中,该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间的关系可用如图的坐标曲线来表示,回答下列问题:(1)曲线OA段不产生氢气的原因是 ,有关反应的离子方程式是 。 (2)曲线AB段产生氢气的速率较慢的原因是 。 (3)曲线BC段产生氢气的速率较快的主要原因是 。 (4)曲线到C以后,产生氢气的速率逐渐下降的主要原因是 。,1 2 3 4 5,解析：(1)在空气中放置一段时间的铝片表面有氧化铝薄膜,硫酸首先与氧化铝反应,不会产生氢气。 (2)开始时,由于溶液温度低,因此AB段反应速率较慢。 (3)由于Al与H+的反应是放热反应,随着反应的进行,溶液的温度升高,反应速率加快。 (4)一段时间后,c(H+)减小成为影响反应速率的主要因素,因而反应速率又逐渐下降。 答案：(1)铝片表面有Al2O3,硫酸首先与表面的Al2O3反应 Al2O3+6H+ 2Al3+3H2O (2)溶液温度较低 (3)反应放出的热量使溶液的温度升高而加快反应速率 (4)随着反应的进行,硫酸的浓度下降,
