第08講-化學(xué)反應(yīng)速率(講義)(教師版)(新教材人教版)

第08第08講化學(xué)反應(yīng)速率知識導(dǎo)航知識導(dǎo)航模塊一模塊一化學(xué)反應(yīng)速率基礎(chǔ)知識精講一、化學(xué)反應(yīng)速率知識精講1．定義：衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的物理量。2．表示方法：單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量來表示。3．表達(dá)式：______________________單位：________________________4．注意事項(xiàng)：（1）化學(xué)反應(yīng)速率表示的是一段時(shí)間內(nèi)的平均速率，無論是用反應(yīng)物還是生成物表示，其化學(xué)反應(yīng)速率都為正值。（2）固體或純液體的濃度視為常數(shù)，Δc=0，因此不用固體或純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率?！敬鸢浮縱=eq\f(Δc,Δt)mol·L-1·s-1或mol/（L·s），mol·L-1·min-1或mol/（L·min）。及時(shí)小練（（1）某反應(yīng)的反應(yīng)物A濃度在5min內(nèi)由6mol·L-1變成了2mol·L-1，則v(A)＝。（2）一個(gè)2L的容器中，盛入4.0moL某氣體反應(yīng)物，2min后，測得這種氣體反應(yīng)物還剩余2moL，該物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率為_________________?！敬鸢浮?.8mol·L-1·min-10.5mol·L-1·min-1二、“三段式”計(jì)算（1）寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式；（2）標(biāo)出各物質(zhì)的起始量、變化量、最終量（可用物質(zhì)的量，也可用濃度）；（3）根據(jù)已知條件列方程式計(jì)算。思考與交流已知反應(yīng)：已知反應(yīng)：2SO2+O22SO3，4molSO2和2molO2在2L的密閉容器中反應(yīng)2min后，SO2的物質(zhì)的量濃度為1.5mol/L，求SO2、O2、SO3的反應(yīng)速率。比較不同物質(zhì)的反應(yīng)速率，從中你能得出什么結(jié)論？【答案】2SO2+O22SO3起始量（mol/L）210變化量（mol/L）0.50.250.5最終量（mol/L）1.50.750.5各物質(zhì)的反應(yīng)速率為：v(SO2)=eq\f(Δc,Δt)=0.25mol·L-1·min-1v(O2)=eq\f(Δc,Δt)=0.125mol·L-1·min-1v(SO3)=eq\f(Δc,Δt)=0.25mol·L-1·min-1三、化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系1．同一反應(yīng)用不同物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)，其數(shù)值大小可能不同，但表示的意義相同。2．對于反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，當(dāng)單位相同時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=___________________。【答案】m∶n∶p∶q明辨是非（（1）化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的尺度（）（2）化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時(shí)間內(nèi)生成或消耗某物質(zhì)的質(zhì)量的多少來表示（）（3）對任何化學(xué)反應(yīng)來說，反應(yīng)速率越大，反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯（）（4）在同一個(gè)反應(yīng)中，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比（）（5）合成氨的反應(yīng)中，3v(H2)=2v(NH3)（）（6）對于任何化學(xué)反應(yīng)來說，反應(yīng)速率越快，反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯（）【答案】√××√××經(jīng)典例題經(jīng)典例題化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系【例1】合成氨的反應(yīng)為：3H2+N22NH3，其反應(yīng)的速率可分別表示為v(H2)、v(N2)、v(NH3)（單位為），則下列關(guān)系正確的是（）A．v(H2)=v(N2)=v(NH3) B．v(H2)=3v(N2) C．v(N2)=2v(NH3) D．v(NH3)=３２v(H2【答案】B【變1】已知：4NH3(g)+5O2(g)eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO(g)+6H2O(g)，若反應(yīng)速率分別用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，則正確的關(guān)系是（）A．4/5v(NH3)=v(O2) B．5/6v(O2)=v(H2O)C．2/3v(NH3)=v(H2O) D．4/5v(O2)=v(NO)【答案】D化學(xué)反應(yīng)速率大小比較【例2】在2A(g)+B(g)=3C(g)+4D(g)中，下列表示該反應(yīng)的速率最快的是（）A．v(A)=0.5mol/（L·s） B．v(B)=0.3mol/（L·s）C．v(C)=0.8mol/（L·s） D．v(D)=1.0mol/（L·s）【答案】B【變2-1】下列四個(gè)數(shù)據(jù)都表示合成氨的反應(yīng)速率，其中速率代表同一反應(yīng)的是（）①v(N2)=0.3mol/（L·min）②v(NH3)=0.9mol/（L·min）③v(H2)=0.6mol/（L·min）④v(H2)=0.0225mol/（L·s）A．①② B．①③ C．③④ D．②④【答案】D【變2-2】反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g)在四種不同條件下的反應(yīng)速率為：（1）v(A)=0.03mol/(L·s)（2）v(B)=3.6mol/(L·min)（3）v(C)=0.04mol/(L·s)（4）v(D)=2.7mol/(L·min)，則該反應(yīng)速率的快慢順序?yàn)椋ǎ〢．（2）＞（4）＞（3）＞（1） B．（1）＞（4）＞（2）=（3）C．（4）＞（3）=（2）＞（1） D．（2）＞（3）=（4）＞（1）【答案】B化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算【例3】將4molA氣體和2molB氣體在2L的容器中混合，并在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g)+B(g)2C(g)，若90s后測得A的濃度為1mol/L，物質(zhì)A表示的反應(yīng)速率正確的是（）A．2mol/（L·min） B．0.67mol/（L·min）C．1mol/（L·min） D．0.5mol/（L·min）【答案】B【變3-1】在一定條件下，反應(yīng)N2+3H22NH3，在2L密閉容器中進(jìn)行，5min內(nèi)氨的質(zhì)量增加了1.7g，則反應(yīng)速率為（）A．v（NH3）=0.1mol/（L·min） B．v（N2）=0.02mol/（L·min）C．v（H2）=0.015mol/（L·min） D．v（NH3）=0.17mol/（L·min）【答案】C【變3-2】在N2+3H22NH3的反應(yīng)中，經(jīng)過一段時(shí)間后，NH3的濃度增加了0.6mol/L。在此時(shí)間內(nèi)，用H2表示的平均反應(yīng)速率為0.45mol/（L·s），反應(yīng)所經(jīng)過的時(shí)間是（）A．0.44s B．1s C．1.33s D．2s【答案】D【變3-3】在2L的密閉容器中，發(fā)生以下反應(yīng)：2A(g)+B(g)2C(g)+D(g)。若最初加入的A和B都是4mol，在前10s內(nèi)A的平均反應(yīng)速率為0.12mol/（L·s），則10s時(shí)，容器中B的物質(zhì)的量是（）A．1.6mol B．2.8mol C．2.4mol D．1.2mol【答案】D“三段式”的應(yīng)用【例4】將6molA氣體和5molB氣體混合放入4L密閉容器中，發(fā)生下列反應(yīng)：3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g)，經(jīng)過5min達(dá)到化學(xué)平衡，此時(shí)生成C為2mol，測得D的反應(yīng)速率為0.1mol/（L·min），計(jì)算：①x的值；②平衡時(shí)B的轉(zhuǎn)化率；③A的平衡濃度?！敬鸢浮科胶鈺r(shí)生成C為2mol，D的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L·min)，生成D的物質(zhì)的量為0.1mol/(L·min)×5min×4L=2mol，則①C和D的Δn比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，故2：2=2：x，則x=2；3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g)起始量（mol）6500變化量（mol）3122最終量（mol）3422②B的轉(zhuǎn)化率=×100%=20%；③平衡時(shí)A的濃度==0.75mol/L?！咀?-1】把0.4molX氣體和0.6molY氣體混合于2L密閉容器中，使它們發(fā)生如下反應(yīng)：4X(g)+5Y(g)=nZ(g)+6W(g)。2min末已生成0.3molW，若測知以Z的濃度變化表示的反應(yīng)速率為0.05mol·（L·min）-1，計(jì)算：（1）前2min內(nèi)用X的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率。（2）2min末時(shí)Y的濃度。（3）化學(xué)反應(yīng)方程式中n的值是多少?！敬鸢浮浚?）0.05mol·（L·min）-1；（2）0.175mol/L；（3）4【變4-2】已知一氧化碳與水蒸氣的反應(yīng)為：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，800℃時(shí)，在容積為2.0L的密閉容器中充入2.0molCO(g)和3.0molH2O(g)，保持溫度不變，4min后反應(yīng)達(dá)到平衡，測得CO的轉(zhuǎn)化率為60%。求（1）4min內(nèi)H2的平均化學(xué)反應(yīng)速率；（2）平衡時(shí)H2O(g)的物質(zhì)的量?！敬鸢浮浚?）0.15mol/(L·min)；（2）1.8mol。反應(yīng)速率與圖像結(jié)合【例5】在某一容積為4L的密閉容器中，A、B、C、D四種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示，完成下列問題：（1）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________。（2）前用A的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率為_________________?！敬鸢浮浚?）2A＋Beq\o(=,\s\up7(D))2C（2）0.25mol·L-1·s-1模塊模塊二化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素知識精講知識精講一、溫度對反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)操作試管內(nèi)均盛有2mL5%的H2O2溶液，并滴有2滴1mol/LFeCl3溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象兩支試管中均有氣泡產(chǎn)生，但熱水中產(chǎn)生氣泡更快實(shí)驗(yàn)結(jié)論其他條件相同時(shí)，升高溫度，反應(yīng)速率加快；降低溫度，反應(yīng)速率減小二、濃度對反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象兩支試管中均有氣泡產(chǎn)生，但裝1mol/L鹽酸的試管產(chǎn)生氣泡更快實(shí)驗(yàn)結(jié)論其他條件相同時(shí)，增大濃度，反應(yīng)速率加快；降低濃度，反應(yīng)速率減小三、催化劑對反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)操作①②③實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象三支試管中均有氣泡產(chǎn)生，產(chǎn)生氣泡的速率：①＞②＞③實(shí)驗(yàn)結(jié)論催化劑可以改變反應(yīng)速率，不同催化劑催化效果不同四、壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響其他條件不變時(shí)，對于有氣體參與的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)（減小容器容積）相當(dāng)于增大反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率增大；減小壓強(qiáng)（增大容器容積）相當(dāng)于減小反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率減小。歸納總結(jié)——影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素內(nèi)因反應(yīng)物的性質(zhì)反應(yīng)物的化學(xué)性質(zhì)越活潑，化學(xué)反應(yīng)速率越快外因溫度溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越快濃度增大反應(yīng)物的濃度，可以加快化學(xué)反應(yīng)速率催化劑催化劑可以改變化學(xué)反應(yīng)速率壓強(qiáng)有氣體參加的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)（減小容器容積），反應(yīng)速率加快其他①增大固體反應(yīng)物的表面積（即粉碎成小顆粒），反應(yīng)速率加快②形成原電池，通常能加快反應(yīng)速率③超聲波、電磁波、光照等也能影響反應(yīng)速率思考與交流：判斷下列措施對反應(yīng)速率有何影響？①Fe與稀硫酸反應(yīng)制取H2時(shí)，改用濃硫酸：_____________②Mg與冷水反應(yīng)，改用沸水：_____________③Na與水反應(yīng)，增大壓強(qiáng)：_____________④Na與水反應(yīng)，增大水的用量：_____________⑤Al在氧氣中燃燒生成A12O3，將Al片改成Al粉：_____________⑥恒容條件下，化學(xué)反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，充入氮?dú)猓篲____________⑦恒壓條件下，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，充入氮?dú)猓篲____________【答案】①速度降為0（鈍化）②速率加快③速率不變④速率不變⑤速率加快⑥速率不變⑦速率減小思考與交流：一定量的鐵粉與過量的鹽酸反應(yīng)，下列措施對生成H2的量及速率有何影響？①加入水②加入少量NaOH固體③加入少量NaCl溶液④將鐵粉換成等質(zhì)量的鐵片⑤加入石墨顆粒⑥加入少量CuSO4溶液⑦加入幾滴濃H2SO4⑧加入幾滴NaNO3溶液經(jīng)典例題經(jīng)典例題化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素【例6】一定條件下，分別對反應(yīng)C(s)＋CO2(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))2CO(g)進(jìn)行如下操作（只改變該條件）：①升高反應(yīng)體系的溫度；②增加反應(yīng)物C的用量；③縮小反應(yīng)體系的體積；④減少體系中CO的量。上述措施中一定能使反應(yīng)速率顯著變大的是（）A．①②③④ B．①③④C．①② D．①③【答案】D【變6】用鐵片和稀硫酸反應(yīng)制氫氣時(shí)，下列不能使氫氣生成速率加大的是（）A．加熱 B．不用稀硫酸，改用98%的濃硫酸C．適當(dāng)增大稀硫酸的濃度 D．不用鐵片，改用鐵粉【答案】B【例7】100mL6mol·L-1H2SO4與過量的鐵粉反應(yīng)，在一定溫度下，為了減緩反應(yīng)進(jìn)行的速率，但又不影響生成H2的總量，可向反應(yīng)物中加入適量的（）A．Na2SO4溶液 B．Na2CO3溶液 C．鹽酸 D．K2SO4固體【答案】A【變7】等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b中分別加入過量的稀硫酸，同時(shí)向a中加入少量的CuSO4溶液，下列各圖表示的是產(chǎn)生H2的體積V與時(shí)間t的關(guān)系，其中正確的是（

）ABCD【答案】A【例8】硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O，下列實(shí)驗(yàn)最先出現(xiàn)渾濁的是（）實(shí)驗(yàn)反應(yīng)溫度/℃Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/(mol·L-1)V/mLc/(mol·L-1)V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.2120.13D3550.250.210【答案】C【例9】將鎂帶投入盛放在敞口容器的鹽酸里，產(chǎn)生H2的速率與時(shí)間的關(guān)系可由右圖表示。（1）寫出離子反應(yīng)方程式。（2）在下列因素中：①H+的濃度，②鎂帶的表面積，③溶液的溫度，④Cl-的濃度，能影響該反應(yīng)速率的因素有__________（填序號）；（3）解釋圖中AB段形成的原因 。（4）解釋圖中ｔ1時(shí)刻后速率變小的原因 ?！敬鸢浮浚?）Mg+2H+=Mg2++H2↑；（2）①②③；（3）鎂條與鹽酸反應(yīng)放熱，溫度升高，反應(yīng)速率加快；（4）隨著反應(yīng)進(jìn)行，鹽酸濃度減小，反應(yīng)物濃度減小，反應(yīng)速率減慢。提分作業(yè)提分作業(yè)【練1】在鋁與稀硫酸的反應(yīng)中，已知10s內(nèi)硫酸的濃度減少了0.6mol/L，若不考慮反應(yīng)過程中溶液體積的變化，則10s內(nèi)生成硫酸鋁的平均反應(yīng)速率是（）A．0.02mol·L-1·min-1 B．1.8mol·L-1·min-1C．1.2mol·L-1·min-1 D．0.18mol·L-1·min-1【答案】C【練2】下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法，不正確的是（）A．化學(xué)反應(yīng)速率是衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的物理量B．化學(xué)反應(yīng)速率的大小主要取決于反應(yīng)物的性質(zhì)C．化學(xué)反應(yīng)速率可以用單位時(shí)間內(nèi)生成某物質(zhì)的質(zhì)量的多少來表示D．化學(xué)反應(yīng)速率常用單位有mol·L-1·s-1和mol·L-1·min-1【答案】C【練3】反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g)在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為：①v(A)=0.15mol·L-1·s-1 ②v(B)=0.6mol·L-1·s-1③v(C)=0.4mol·L-1·s-1 ④v(D)=0.45mol·L-1·s-1該反應(yīng)進(jìn)行的快慢順序?yàn)椋ǎ〢．②＞④＞③＞① B．④＞③＞②＞①C．④＞③＝②＞① D．②＞③＝④＞①【答案】C【練4】實(shí)驗(yàn)室用鋅粒與2mol·L-1硫酸溶液制取氫氣，下列措施不能增大化學(xué)反應(yīng)速率的是()A．用鋅粉代替鋅粒B．改用3mol·L-1硫酸溶液C．改用熱的2mol·L-1硫酸溶液D．向該硫酸溶液中加入等體積的水【答案】D【練5】一定條件下在一容積恒為2L的容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)：2A(g)+B(g)2C(g)，已知起始投入4molA(g)和2molB(g)，經(jīng)2s后測得C的濃度為0.6mol/L。下列說法不正確的是（）A．2s內(nèi)用物質(zhì)A表示的平均反應(yīng)速率為0.3mol/（L·s）B．2s時(shí)物質(zhì)B的濃度為0.7mol/LC．2s時(shí)物質(zhì)A的物質(zhì)的量為2.8molD．2s內(nèi)用物質(zhì)B表示的平均反應(yīng)速率為0.6mol/（L·s）【答案】D【練6】下列條件一定能使反應(yīng)速率加快的是（）①增加反應(yīng)物的物質(zhì)的量②升高溫度③縮小反應(yīng)容器的體積④加入生成物⑤加入MnO2A．全部 B．①②⑤ C．② D．②③【答案】C【練7】將等物質(zhì)的量A、B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)，經(jīng)5min后，測得D的濃度為0.5mol/L，c(A)∶c(B)=3∶5，C的平均反應(yīng)速率是0.1mol/(L?min)。（1）此時(shí)，A的濃度為______________________________；（2）反應(yīng)開始前放入容器中B的物質(zhì)的量為____________；（3）B的化學(xué)反應(yīng)速率為____________________________；（4）x值為__________?！敬鸢浮浚?）0.75mol/L；（2）3mol；（3）0.05mol/(L·min)；（4）2【練8】為了探究外界條件對過氧化氫分解速率的影響，某化學(xué)興趣小組的同學(xué)做了以下實(shí)驗(yàn)。編號實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①分別在試管A、B中加入5mL5%H2O2溶液，各滴入3滴1mol/LFeCl3溶液。待試管中均有適量氣泡出現(xiàn)時(shí)，將試管A放入盛有5℃左右冷水的燒杯中浸泡；將試管B放入盛有40℃左右熱水的燒杯中浸泡。試管A中不再產(chǎn)生氣泡；試管B中產(chǎn)生的氣泡量增多。②另取兩支試管分別加入5mL5%H2O2溶液和5mL10%H2O2溶液。兩支試管中均未明顯見到有氣泡產(chǎn)生。請回答下列問題：（1）過氧化氫分解的化學(xué)方程式為____________________________________________________