高中化学 第二章 化学反应与能量 第3节 化学反应的速率和限度 第1课时学案 新人教版必修2

第一课时化学反应的速率 课标要求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，初步了解控制化学反应速率的方法。1.化学反应速率的表达式：v(A)。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，若压强改变而反应物浓度不变，则化学反应速率不变。 1化学反应速率的含义及表示方法2对化学反应速率的正确理解(1)在同一化学反应里，用不同物质表示的反应速率可能不同，但意义相同，故描述反应速率时必须指明具体的物质。(2)由v计算得到的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。特别提醒同一化学反应中，不同物质消耗或生成的速率不一定相同，因此必须指明化学反应速率(v)是用哪一种物质来表示的。1能否用固体或纯液体物质来表示化学反应速率？提示：不能；原因是纯液体或固体物质的浓度一般视为常数，单纯改变它们的用量，浓度视为不变。2一定温度下，向2 L的密闭容器中加入2 mol N2，6 mol H2，反应2 min后，测得容器中NH3的物质的量为0.8 mol。(1)分别求出2 min内用N2、H2和NH3表示的化学反应速率是多少？(2)用N2、H2和NH3表示的化学反应速率的数值是否相等？其数值大小有何关系？提示：N23H22NH3起始浓度(molL1): 130变化浓度(molL1): 0.20.60.4 2 min时浓度(molL1): 0.82.40.4(1)v(N2)0.1 molL1min1v(H2)0.3 molL1min1v(NH3)0.2 molL1min1。(2)不相等；v(N2)v(H2)v(NH3)0.10.30.2132，即速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。应用“三段式”进行化学反应速率的计算(1)计算步骤确定反应物或生成物的起始加入量。确定反应过程中各物质的变化量。确定反应进行至某时刻时各物质的量。依据题干中的条件建立等式关系进行解答。应用化学反应速率之比浓度变化之比物质的量变化之比化学计量数之比。(2)计算模式设a molL1、b molL1分别为A、B两物质的起始浓度，mx molL1为反应物A的转化浓度，nx molL1为反应物B的转化浓度，则： mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)起始浓度a b00转化浓度 mx nx px qx终态浓度 amx bnx px qx1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)化学反应速率用来表示化学反应进行快慢程度()(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)在同一个反应中，可以用反应物或生成物来表示反应速率()(4)化学反应速率可以用固体物质来表示()2在一定条件下，反应N23H22NH3在10 L恒容密闭容器中进行，测得2 min内，H2的物质的量由20 mol减少到8 mol，则2 min内H2的化学反应速率为()A1.2 molL1min1B1.8 molL1min1C0.6 molL1min1D0.2 molL1min1解析：选Cv(H2)0.6 molL1min1。1探究温度对化学反应速率的影响实验操作实验现象溶液中产生气泡速率的相对大小为实验结论其他条件不变时，温度越高，化学反应速率越快2.探究催化剂对化学反应速率的影响实验操作实验现象产生气泡速率的相对大小为、实验结论FeCl3、MnO2能加快H2O2分解的反应速率3.其他影响因素除温度、催化剂外，固体的表面积、反应物的状态、溶液的浓度、气体的压强、溶剂和光照等都可以影响化学反应速率。特别提醒不论是吸热反应还是放热反应，升高温度都能加快化学反应速率。不能认为升高温度只会加快吸热反应的反应速率。1同样的食物，为什么冬天保存的时间长而夏天保存的时间短？提示：冬天气温低，夏天气温高，温度越高，食物腐败的速率越快，贮存的时间越短。2由H2O2分解制取少量O2时，为什么要加入少量MnO2?提示： MnO2作催化剂，能加快H2O2的分解速率。3块状大理石与粉末状大理石分别与同浓度的盐酸反应，哪个产生气泡的速率快？提示：粉末状大理石与盐酸的反应速率快。影响反应速率的内因和外因(1)内因规律：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。实例：表面积相同的镁片和铁片分别与同浓度的盐酸反应时，前者反应速率更快。(2)常见四大外因影响因素影响结果浓度在其他条件相同时，增大反应物的浓度，v加快；减小反应物的浓度，v减慢温度在其他条件相同时，升高温度，v加快；降低温度，v减慢压强在其他条件相同时，增大气态反应物的压强，v加快；减小气态反应物的压强，v减慢催化剂在其他条件相同时，使用合适的催化剂能极大地加快反应速率1工业上用H2和N2直接合成氨：N23H22NH3，下列措施肯定能使合成氨反应速率加快的是()升高温度加入合适催化剂增大反应物浓度增大压强A只有B只有C只有 D解析：选A增大压强不一定加快反应速率，如在等容条件下，充入非反应气体，虽然压强增大，但是各组分的浓度不变，反应速率不变，故选项A符合题意。2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H2和Cl2的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸：_。(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 molL1盐酸和1 molL1盐酸反应，速率不同：_。答案：(1)光(2)反应物的接触面积(3)催化剂(4)反应物本身的性质(5)反应物的浓度三级训练节节过关1下列说法正确的是()A参加反应物质的性质是决定化学反应速率的主要因素B化学反应速率只能加快不能减慢C决定化学反应速率的主要因素是浓度D增加反应物的用量一定能增大反应速率解析：选AA项，参加反应物质本身的性质是决定化学反应速率的主要因素，正确；B项，化学反应速率既能加快也能减慢，错误；C项，浓度会影响化学反应速率，但不是决定化学反应速率的主要因素，错误；D项，若反应物是固体或纯液体，则增加反应物的用量不能增大反应速率，错误。2反应4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)在5 L密闭容器中进行，半分钟后NO的物质的量增加了0.3 mol，则此反应的平均速率v为()Av(O2)0.01 molL1s1Bv(NO)0.08 molL1s1Cv(H2O)0.003 molL1s1Dv(NH3)0.001 molL1s1解析：选C半分钟后NO的物质的量增加了0.3 mol，则用NO表示的反应的平均速率v(NO)0.002 molL1s1；又因为反应速率之比等于化学计量数之比，所以v(NH3)0.002 molL1s1，v(O2)0.002 5 molL1s1，v(H2O)0.003 molL1s1。3反应3Fe(s)4H2O(g)高温,Fe3O4(s)4H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是()A增加铁的量B将容器体积缩小一半C升高温度D压强不变，充入N2使容器体积增大解析：选AA项，由于Fe是固体，其浓度不改变，增加铁的量，化学反应速率不变，正确；B项，将容器体积缩小一半，物质的浓度增大，体系的压强增大，反应速率加快，错误；C项，升高温度，化学反应速率加快，错误；D项，压强不变，充入N2使容器体积增大，反应物的浓度减小，化学反应速率减小，错误。4化合物A在一定条件下发生分解反应，反应物浓度随反应时间的变化如图所示。则化合物A在48 min间的平均反应速率为()A0.20 molL1min1B0.25 molL1min1C0.30 molL1min1D0.50 molL1min1解析：选Bvc/t(2 molL11 molL1)4 min0.25 molL1min1。5某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在100 mL稀盐酸中加入足量的锌粉，标准状况下测得数据累计值如下：时间(min)12345氢气体积(mL)50120232290310(1)在01、12、23、34、45 min各时间段中，反应速率最大的时间段是_，主要的原因可能是_；反应速率最小的时间段是_，原因是_。(2)在23 min时间段内，用盐酸的浓度变化表示的反应速率为_。(3)为了减缓反应速率但不减少产生氢气的量，在盐酸中分别加入等体积的下列溶液：A蒸馏水BNa2SO4溶液CNaOH溶液DH2SO4浓溶液 ENa2CO3溶液你认为可行的是(填编号)_。解析：(1)在01、12、23、34、45 min各时间段中生成氢气的体积分别是(mL)50、70、112、58、20，所以反应速率最大的时间段是23 min。这是由于该反应是放热反应，此时温度高，反应速率快。反应速率最小的时间段是45 min，这是由于此时H浓度小，反应速率小。(2)在23 min时间段内，生成氢气的物质的量0.112 L22.4 Lmol10.005 mol，则消耗HCl0.01 mol，浓度是0.01 mol0.1 L0.1 molL1，所以用盐酸的浓度变化表示的反应速率v(HCl)0.1 molL11 min0.1 molL1min1。(3)A项，蒸馏水稀释盐酸，氢离子浓度降低，反应速率减小，但氢离子的物质的量不变，生成氢气的量不变，正确；B项，Na2SO4溶液稀释盐酸，氢离子浓度降低，反应速率减小，但氢离子的物质的量不变，生成氢气的量不变，正确；C项，NaOH溶液消耗氢离子，浓度降低，生成氢气的量减少，错误；D