【2022人教化学创新学习】化学反应的速率

第三节化学反应的速率和限度第1课时化学反应的速率

课堂互动讲练探究整合应用知能优化训练第1课时课前自主学案学习目标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。3.初步了解控制化学反应速率的方法。学习目标课前自主学案自主学习一、化学反应速率生成物浓度反应物浓度思考感悟1.(1)对于反应A(g)＋B(s)===2C(g)能否用B物质表示该反应的反应速率？为什么？(2)单位时间内，反应物消耗的物质的量越多，是不是反应速率越快？【提示】

(1)不能，因为B物质为固体，其浓度为常数，故不能用固体表示反应速率。(2)不一定。反应物物质的量消耗多，浓度变化不一定大。二、外界条件对化学反应速率的影响1．内因___________________是影响化学反应速率的主要因素。2．外因(其他条件不变时)(1)温度对化学反应速率的影响的探究反应物本身的性质实验操作试管中均为2～3mL滴有1～2滴相同浓度的FeCl3溶液的H2O2溶液实验现象溶液中产生气泡速率的相对大小为__________________实验结论①H2O2分解产生O2，化学方程式为___________________________②温度升高，反应速率_______；温度降低，反应速率_________③＞①＞②加快减慢(2)催化剂对化学反应速率的影响的探究实验操作实验现象②、③生成O2的速率比①_______实验结论催化剂可以__________反应速率快加快(3)通过实验探究和实际事例可总结出，影响化学反应速率的因素除温度和催化剂外，还有反应物的_________、反应物的_______、固体_________、压强、溶剂、光照等许多因素。人们可以通过这些因素来调控化学反应速率。思考感悟2．把形状、大小相同的锌粒分别投入到10mL1mol·L－1的盐酸和20mL1mol·L－1的盐酸中，哪个反应速率较快？【提示】一样快，锌和盐酸反应速率的大小与锌粒的表面积大小和盐酸的浓度大小有关，而与锌粒和盐酸量的多少无关。状态浓度表面积1．某一反应物的浓度是2.0mol/L，经过4min后，它的浓度变为1.68mol/L，则在这4min内它的平均反应速率为(

)A．0.2mol/(L·min)

B．0.1mol/(L·min)C．0.04mol/(L·min)D．0.08mol/(L·min)自主体验2．对反应A＋3B2C来说，下列反应速率中最快的是(

)A．v(A)＝0.3mol/(L·min)B．v(B)＝0.6mol/(L·min)C．v(C)＝0.5mol/(L·min)D．v(A)＝0.01mol/(L·s)3．(2011年洛阳高一检测)对于反应M＋N―→P，如果温度每升高10℃，反应速率增加到原来的3倍，在10℃时完成反应的10%需要54min，将温度提高到40℃，完成反应的10%需要的时间为(

)A．2min B．3minC．6min D．9min课堂互动讲练要点一化学反应速率的正确理解1．表示化学反应速率时，必须指明具体的物质，因为同一化学反应，用不同的物质表示反应速率，其数值可能不同，但意义相同。2．Δt表示某一时间段，故化学反应速率是平均速率，而非瞬时速率。3．Δc(A)表示A物质的浓度变化量，只取正值，故反应速率只取正值；又因为固体或纯液体的浓度为一常数，即Δc(A)＝0(无意义)，所以不用固体或纯液体表示反应速率。4．关于反应速率计算的关系式反应速率之比＝浓度变化之比＝物质的量变化之比＝化学计量数之比(2011年长春高一检测)已知某反应的各物质浓度数据如下：

aA(g)＋bB(g)cC(g)起始浓度(mol/L)3.01.002s末浓度(mol/L)1.80.60.8例1(1)据此可推算出上述方程式中各物质的化学计量数之比是________。A．9∶3∶4

B．3∶1∶2C．2∶1∶3D．3∶2∶1(2)v(A)＝________。【答案】

(1)B

(2)0.6mol·L－1·s－1【规律方法】应用“三段法”进行有关化学反应速率的计算(1)计算模式：设amol·L－1、bmol·L－1分别为A、B两物质的起始浓度，mxmol·L－1为反应物A的转化浓度，nxmol·L－1为B的转化浓度，则：(2)基本步骤：①确定反应物或生成物的起始加入量。②确定反应过程中各物质的变化量。③确定反应进行至某时刻时各物质的量。④依据题干中的条件建立等式关系进行解答。⑤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。变式训练1已知某条件下，合成氨反应的一些数据如下：

N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)起始浓度(mol/L)1.03.00.22s末浓度(mol/L)0.61.81.04s末浓度(mol/L)0.41.21.4当用氨气浓度的增加量来表示该反应的速率时，下列说法中，错误的是(

)A．2s末氨气的反应速率为0.4mol/(L·s)B．前2s时间内氨气的平均反应速率为0.4mol/(L·s)C．前4s时间内氨气的平均反应速率为0.3mol/(L·s)D．2s～4s时间内氨气的平均反应速率为0.2mol/(L·s)解析：选A。A项不符合平均反应速率的定义，2s末的速率是瞬时速率，在本题条件下是不能求解的；氨气在0～2s时间内，浓度的增加值为1.0mol/L－0.2mol/L＝0.8mol/L，故前2s内氨气的平均反应速率＝0.8mol/L÷2s＝0.4mol/(L·s)，故B项正确；前4s内氨气的平均反应速率＝(1.4－0.2)mol/L÷4s＝0.3mol/(L·s)，故C项正确；2s～4s时间内氨气的平均反应速率＝(1.4－1.0)mol/L÷(4－2)s＝0.2mol/(L·s)，故D项正确。要点二影响化学反应速率的因素及影响结果影响化学反应速率的因素影响结果内因反应物的性质在其他条件相同时，反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反应物的化学性质越不活泼，化学反应速率越慢外因催化剂在其他条件相同时，使用催化剂能极大地加快反应速率影响化学反应速率的因素影响结果外因温度在其他条件相同时，升高温度，化学反应速率加快，降低温度，化学反应速率减慢反应物的浓度在其他条件相同时，增大反应物的浓度，化学反应速率加快，减小反应物的浓度，化学反应速率减慢气态反应物的压强在其他条件相同时，增大气态反应物的压强，化学反应速率加快；减小气态反应物的压强，化学反应速率减慢影响化学反应速率的因素影响结果外因固体反应物的表面积在其他条件相同时，增大固体反应物的表面积，化学反应速率加快；减小固体反应物的表面积，化学反应速率减慢其他光波、电磁波、超声波、溶剂等，也能影响化学反应的速率特别提醒：(1)中学阶段一般只讨论在其他条件相同时，改变一个因素对反应速率的影响。(2)对于有气体参加的化学反应，压强的改变实际是体积的改变引起反应物浓度的改变从而对化学反应速率产生影响的，如果压强的改变不能引起浓度的改变，则不会对反应速率产生影响。(2011年石家庄高一检测)(Ⅰ)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：_________。例2(5)同样大小的石灰石分别与0.1mol·L－1的盐酸和1mol·L－1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：________________________________________________________________________。(Ⅱ)反应E＋F===G在温度T1下进行，反应M＋N===K在温度T2下进行，已知：T1＞T2，且E和F的浓度均大于M和N的浓度，则两者的反应速率________。A．前者大B．后者大C．一样大

D．无法判断【解析】

(Ⅰ)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。(Ⅱ)因为这两个反应是不同的反应，而决定反应速率的主要因素是内因，故尽管前者的反应温度高、浓度大，但反应速率不一定大于后者，如合成氨反应在高温、高压且有催化剂的条件下进行，其速率也不如低温下的酸碱中和反应进行的快。故两者的反应速率无法判断。【答案】

(Ⅰ)(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(6)反应温度(Ⅱ)D【误区警示】解答本题(Ⅱ)时易误选A，误选原因：忽视了内因，只看到了第一个反应进行的温度高，反应物浓度大，就认为反应速率大。在进行分析判断影响化学反应速率大小的因素时应遵循以下思路：①先看内因；②内因相同者，再看外界因素(温度、浓度、压强、催化剂等)。变式训练2把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL2mol/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(

)A．10℃20mL3mol/L的X溶液B．20℃30mL2mol/L的X溶液C．20℃10mL4mol/L的X溶液D．10℃10mL2mol/L的X溶液解析：选B。在化学反应中，当其他条件不变时，浓度越大，反应速率越快；温度越高，反应速率越快。本题中要综合考虑浓度和温度的影响。先比较浓度的大小，这里的浓度应该是混合以后的浓度，由于混合后各烧杯中盐酸的浓度相等，因此只要比较X的浓度，X浓度越大，反应速率越快。因为反应后溶液的体积均为50mL，所以X的物质的量越大，浓度就越大。通过观察可知，混合后A、B选项中X的浓度相等，且比C、D项的大，但B中温度更高，因此B的反应速率最快。探究整合应用Ⅰ.试写出中学阶段常见的两种不用加热的方法制取O2的化学方程式：________________；__________________。Ⅱ.实验室通常用MnO2作催化剂分解H2O2，已知CuSO4溶液对过氧化氢的分解也具有催化作用，某实验兴趣小组同学猜想其他盐溶液也可能在这个反应中起同样的作用，于是他们做了以下探究。请你帮助他们完成实验报告：(1)实验过程：在一支试管中加入5mL5%的H2O2溶液，然后滴入适量的FeCl3溶液，把带火星的木条伸入试管。实验现象：________________________________________________________________________。实验结论：FeCl3溶液可以催化分解H2O2。(2)已知FeCl3在水中可电离出Fe3＋和Cl－，同学们提出以下猜想：促进H2O2分解的微粒甲同学H2O乙同学Fe3＋丙同学Cl－你认为最不可能的是________同学的猜想，理由是________________________________________________________________________。(