高中化学 2.3.1化学反应速率与限度（1）导学案 新人教版必修2.doc

第二章 第三节 化学反应速率与限度（1）【学习目标】1.通过实验认识化学反应的速率。2.理解基本的化学反应速率的概念和影响化学反应速率的外界条件。【学习重点】化学反应速率的概念，影响化学反应速率的因素。【预备知识】1、列举一些在初中化学学习中或日常生活中有关化学反应快慢的例子。2、物理课本上是怎样衡量宏观物体的运动快慢的呢？化学反应快慢又应该怎样衡量呢？【基本知识】一化学反应速率1定义：通常用单位时间内 ( )来表示。2物理意义：表示化学反应进行的 程度的物理量。3数学表达式：v= 。4常用单位： 或 。注意：（1）在同一化学反应里，用不同物质表示的化学反应速率不一定 ，但表示的意义 ，故在反应时应指明用哪种物质来表示。（2）无论是用某一反应物表示还是用某一生成物表示，其化学反应速率都取 值，化学反应速率可表示某一时间段内的 速率，而非 速率（填平均或瞬时）。（3）在同一化学反应中，不同的物质表示同一化学反应的速率，各物质的速率之比等于化学方程式中的 之比。(4)固体或气体反应中的液体物质，反应在其表面进行，它们的“浓度”是 变的，因此一般 用固体、纯液体表示化学反应速率；【课堂练习1】已知反应a+3b=2c+d在某段时间内以a的浓度表示的化学反应速率为1mol/(lmin)，则此段时间内以c的浓度表示的化学反应速率为（ ）a 0.5mol/(lmin) b1mol/(lmin) c2mol/(lmin) d3mol/(lmin)【课堂练习2】将4mola气体和2molb气体在2l的容器中混合并在一定条件下发生反应：2a（g）+b（g）= 2c(g)，若经2s后测得c的浓度为0.6mol/l，现有下列几种说法：j用物质a表示的反应的平均速率为0.3 mol/(ls) k用物质b表示的反应的平均速率为0.6mol/(ls) l2s时物质a的转化率为70 m2s时物质b的浓度为0.7 mol/l其中正确的是（ ）a.jl b.jm c.kl d.lm转化率=反应中消耗的量/反应开始时投入的该物质的总量二、化学反应速率大小的比较1对于反应：ma+nb=pc+qd，(a):(b):(c):(d) 。2比较相同条件或不同条件下同一化学反应的反应速率的大小，应把用不同物质或不同单位表示的反应速率转化为用 来表示的反应速率后，才能比较。【课堂练习3】在四个不同的容器中，采用不同条件进行合成氨反应，根据下列在相同时间内测定的结果判断，生成氨的速率最快的是（ ）a（h2）=0.1 mol/(lmin) b（nh3）=0.3 mol/(lmin) c（n 2）=0.2mol/(lmin) d（h2）=0.3 mol/(lmin)三、影响化学反应速率的因素1、内因：由反应物的 决定2、外因(外界条件对化学反应速率的影响)温度对化学反应速率的影响当其它条件不变时,升高温度,可以 反应速率；降底温度,可 反应速率。催化剂对化学反应速率的影响催化剂能 化学反应速率。总结：影响化学反应速率的外界条件,除了 、 ，还有：固体的表面积。一般说固体反应物的表面积 ，反应速率 ；固体反应物的表面积 ，反应速率 。反应物的状态。溶液的浓度： 反应物浓度，化学反应速率 ；减小反应物浓度，化学反应速率 。【课堂练习4】把下列四种x溶液分别加入四个盛有10ml，2mol/l盐酸的烧杯中，均加水稀释到50ml，此时x和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是（ ）a10 20ml 3mol/l的x溶液 b20 30ml 2moll的x溶液c10 10ml 4mol/l的x溶液 d10 10ml 2mol/l的x溶液【课堂练习5】铁片和稀硫酸制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加快的是（ ）a加热 b不用稀硫酸，改用98浓硫酸c滴加少量cuso4溶液 d不用铁片，改用铁粉【基础达标】1下列关于化学反应速率的叙述不正确的是()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单位时间内某物质的浓度变化大，则该物质反应速率就快c化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的质量多少来表示d化学反应速率的单位有moll1s1或moll1min12下列措施一定能使化学反应速率增大的是()a增大反应物的量 b增大压强c升高温度 d使用催化剂3甲、乙两容器内都在进行ab的反应，甲中每分钟减少4 mol a，乙中每分钟减少2 mol a，则两容器中的反应速率()a甲快 b乙快 c相等 d无法确定4把下列四种x溶液，分别加入盛有10 ml 2 moll1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。其中反应速率最大的是()a20 ml 3 moll1的x溶液b20 ml 2 moll1的x溶液c10 ml 4 moll1的x溶液d10 ml 2 moll1的x溶液5100 ml 6 moll1的h2so4跟过量锌粉反应，在一定温度下，要想减缓反应进行的速率，但又不影响生成的氢气的总量，可向反应物中加入适量的()a硫酸钠固体 b稀盐酸c硫酸钾溶液 d硝酸钾溶液6为比较fe3和cu2对h2o2分解反应的催化效果，甲、乙两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。下列叙述中不正确的是()a图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小b若图甲所示实验中反应速率为，则一定说明fe3比cu2对h2o2分解催化效果好c用图乙所示装置测定反应速率，可测定反应产生的气体体积及反应时间d为检查图乙所示装置的气密性，可关闭a处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位练方法技巧化学反应速率的计算技巧7向4.0 l容器中充入0.70 mol so2和0.40 mol o2,4 s末测得剩余so2 0.30 mol，则v(o2)为()a0.10 moll1s1b0.025 moll1s1c0.50 moll1s1d0.012 5 moll1s18将5.6 g铁粉投入盛有100 ml 2 moll1 稀硫酸的烧杯中，2 min 时铁粉刚好溶解完全。如果反应前后溶液的体积不变，则该反应的平均速率可表示为()av(fe)0.5 moll1min1bv(h2so4)1 moll1min1cv(h2)1 moll1min1dv(feso4)0.5 moll1min1题号12345678答案【拓展提升】9化合物bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应，反应物浓度随反应时间变化如下图所示，计算反应48 min间的平均反应速率和推测反应16 min时反应物的浓度，结果应是()a 2.5 moll1min1和2.0 moll1b2.5 moll1min1和2.5 moll1c3.0 moll1min1和3.0 moll1d5.0 moll1min1和3.0 moll110某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：(1)上述实验中发生反应的化学方程式有_；(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是_；(3)实验室中现有na2so4、mgso4、ag2so4、k2so4等4种溶液，可与上述实验中cuso4溶液起相似作用的是_；(4)要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有_(答两种)；(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。 实验混合溶液abcdef4 moll1 h2so4/ml30v1v2v3v4v5饱和cuso4溶液/ml00.52.55v620h2o/mlv7v8v9v10100请完成此实验设计，其中：v1_，v6_，v9_。该同学最后得出的结论为：当加入少量cuso4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的cuso4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因_。【参考答案】1c2c外界条件(反应物用量、压强)对化学反应速率的影响与物质的聚集状态有关，分析化学反应速率的变化时，既要考虑条件的变化，还要考虑物质的聚集状态。反应物为固态或纯液态时，增加反应物的量，不影响反应速率的改变；若反应物为固态或纯液态，增大压强也不能增大反应速率。温度和催化剂影响化学反应速率，与反应物状态无关，其中升高温度反应速率一定增大，但有少数催化剂能减慢化学反应速率。3d由化学反应速率的表达式可知，甲、乙两容器的体积未知，则无法知道其浓度的变化量，不能确定两容器中a的化学反应速率。4a化学反应速率随浓度的增大而加快，随浓度的降低而减慢。分析本题，要比较反应速率的大小，在其他条件不变的情况下，实际上是比较反应物浓度的大小，此时的浓度必须是溶液混合后的浓度。由于混合后各烧杯中盐酸的浓度相等，所以只要求出x的浓度最大的即可。因为混合后溶液的体积均为50 ml，所以x的物质的量最大者即为浓度最大者。通过计算可知a选项中x的浓度最大。5c锌与6 moll1的h2so4反应，其实质为zn2h=zn2h2，若减小生成h2的速率而不改变其产量，即需只降低溶液中h的浓度，而不改变h的物质的量。a项中na2so4溶于水电离出的na和so对h浓度无影响，不影响反应速率，a项不正确；b项引入h会影响h2的生成量；c项相当于加入水，可使h浓度减小，化学反应速率减小，但h的物质的量未改变，生成h2的量不变，c正确；d项kno3溶液中的no在酸性条件下可与zn反应生成no，消耗h，减少了h2的生成量。6b图甲所示实验中没有说明两反应液的温度是否相同，而且没有实验cl和so对应的影响，故该实验不能确定fe3和cu2对h2o2分解的催化效果。7dn (so2)0.7 mol0.3 mol 0.4 mol则v(so2) 0.025 moll1s1故v(o2)v(so2)0.012 5 moll1s1。 8d9b据图可知，4 min时化合物bilirubin的浓度为20 moll1,8 min时其浓度为10 moll1，因此48 min间的平均反应速率为2.5 moll1min1。进一步分析图像可知04 min间的平均分解速率为5.0 moll1min1，由以上分析数据大致可确定平均分解速率基本呈等比递减变化，因此可估算812 min间平均分解速率为1.25 moll1min1,1216 min间平均分解速率为0.625 moll1min1，因此16 min时反应物的浓度大致应为10 moll11.25 moll1min14 min0.625 moll1min14 min2.5 moll1，故b项正确。10(1)cuso4zn=znso4cu，znh2so4=znso4h2(2)cuso4与zn反应产生的cu与zn形成cuzn微电池，加快了氢气产生的速率(3)ag2so4(4)升高反应温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌的比表面积等(答两种即可)(5)301017.5当加入一定量的cuso4后，生成的单质cu会沉积在zn的表面，降低了zn与h2so4溶液的接触面积解析(1)在稀硫酸中加入硫酸铜后发生了两个反应：cuso4zn=znso4cu、znh2so4=znso4h2。(2)由于zn与反应生成的cu及硫酸铜溶液组成了cuzn微电池，大大加快了生成氢气的反应速率。(3)只要是比锌的金属性差的金属都可以与锌组成原电池，都可以加快生成氢气的反