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2019-2020年高中化學 2.1.1《化學反應速率》學案 蘇教版必修2 【我思我學】 想一想： 1. 什么是化學反應速率？ 2. 化學反應速率一般怎么表示？ 3. 影響化學反應速率的因素有哪些？它們對化學反應速率會產(chǎn)生哪些影響？ 填一填 1．化學反應速率是用來衡量 。 2．化學反應速率可用 來表示。其常用的單位是 或 。 3．化學反應速率的大小主要取決于 。主要有 、 、 和 等。 4．其他條件相同時，反應物的濃度越大，反應的溫度越高，反應速率越 。加入 也能顯著的增大化學反應速率。 【同步導學】 一、評價要點： 1. 通過實驗探究認識不同的化學反應其速率不同 2. 了解化學反應速率的概念、表達方式及其單位 3. 知道化學反應的快慢受濃度、溫度、壓強、催化劑等條件的影響。 二、方法指引： 1．化學反應速率：化學反應速率是用來衡量化學反應快慢程度的物理量，通常用單位時間內(nèi)反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。 ⑴表示方法：用單位時間內(nèi)反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。 ⑵表達式： ⑶單位：mol / ( Ls ) mol / ( Lmin ) mol / ( Lh ) 注 意： ⑴物質(zhì)的量濃度可以從溶液中遷移到氣體中來。在一定溫度下，一定壓強下，氣體B的物質(zhì)的量濃度c(B)=n(B)/V ⑵化學反應速率可以用某一種反應物的濃度的變化表示，也可以用某一種生成物的濃度變化表示。 ⑶由于化學反應中物質(zhì)的量濃度是隨著時間連續(xù)不斷的變化的。所以化學反應速率有平均速率和瞬時速率之分。在中學化學里，通常所說的化學反應速率是指一段時間內(nèi)的平均速率，而不是瞬時速率。且均取正值，無負值。 ⑷同一反應選用不同物質(zhì)濃度的改變量表示速率。數(shù)值可能不同，但是表示意義相同。即一種物質(zhì)的化學反應速率也就代表了整個化學反應的反應速率。 ⑸各物質(zhì)表示的速率比等于該反應的方程式的化學計量數(shù)之比。 ⑹在一定溫度下，固體和純液體物質(zhì)單位體積內(nèi)的物質(zhì)的量保持不變，即物質(zhì)的量濃度為常數(shù)。因此，它們的化學反應速率也被視為常數(shù)。由此可見，現(xiàn)在采用的表示化學反應速率的方法還有一定的局限性。 2．影響化學反應速率的因素： 影響化學反應速率的因素 規(guī)律 內(nèi)因 反應物的性質(zhì) 在其他條件相同時，反應物的化學性質(zhì)越活潑，化學反應速率越快 外 因 催化劑 在其他條件相同時，使用催化劑，化學反應速率加快 反應物的溫度 在其他條件相同時，升高反應物的溫度，化學反應速率加快 反應物的濃度 在其他條件相同時，增大反應物的濃度，化學反應速率加快 氣態(tài)反應物的壓強 在其他條件相同時，增大氣態(tài)反應物的壓強，化學反應速率加快 固體反應物的表面積 在其他條件相同時，固體反應物的表面積越大，化學反應速率加快 其他 光波，電磁波，超聲波，溶劑等，也能影響化學反應速率的快慢 三、典型例題： 〖例1〗一密閉容器內(nèi)裝有N2和H2 ，反應開始時，N2濃度為2 mol/L，H2濃度為5mol/L ，兩分鐘后，測得N2濃度為18mol/L ，則兩分鐘內(nèi)N2的平均反應速率是多少？H2和NH3的平均反應速率又分別是多少？通過計算，比較三者速率有何聯(lián)系？ 〖解析〗 N2 + 3 H2 2NH3 起始濃度（mol/L） 2 5 0 濃度變化（mol/L） 02 06 04 2 min后濃度（mol/L） 18 44 04 三步分析法 所以：v（N2）==01 mol/（Lmin） v（H2）=03 mol/（Lmin） v（NH3）=02 mol/（Lmin） 【隨堂檢學】 1.下列四種X溶液，均能跟鹽酸反應，其中反應最快的是 （ ） A.10℃ 20mL 3mol/L的X溶液 B.20℃ 30mL 2molL的X溶液 C.20℃ 10mL 4mol/L的X溶液 D.10℃ 10mL 2mol/L的X溶液 2.在m A + n B p C的反應中，m.n.p為各物質(zhì)的計量數(shù)?，F(xiàn)測得C每分鐘增加a mol/L，B每分鐘減少1.5a mol/L，A每分鐘減少0.5a mol/L，則m：n：p為 （ ） A.2：3：2 B.2：3：3 C.1：3：2 D.3：1：2 3.在鋁與稀硫酸的反應中，已知10s末硫酸的濃度減少了0.6 mol/L，若不考慮反應過 程中溶液體積的變化，則10s內(nèi)生成硫酸鋁的平均反應速率是 （ ） A.0.02 mol/(L?min) B.1.8mol/(L?min) C.1.2 mol/(L?min) D.0.18 mol/(L?min) 4.在10℃時某化學反應速率為0.1 mol/(L?s)，若溫度每升高10℃反應速率增加到原來的2倍。為了把該反應速率提高到1.6 mol/(L?s)，該反應需在什么溫度下進行？ （ ） A.30℃ B.40℃ C.50℃ D.60℃ 5.NO和CO都是汽車尾氣中的有害物質(zhì)，它們能緩慢地反應生成氮氣和二氧化碳，對此反應，下列敘述正確的是 （ ） A 使用適當?shù)拇呋瘎┎桓淖兎磻俾? B 降低壓強能提高反應速率 C 升高溫度能提高反應速率 D 改變壓強對反應速率無影響 6. 反應4（氣）＋5（氣）4NO（氣）＋6（氣）在10L密閉容器中進行，半分鐘后，水蒸氣的物質(zhì)的量增加了0.45mol，則此反應的平均速率(X)(反應物的消耗速率或產(chǎn)物的生成速率)可表示為 （ ） A (NH3)=0.0100mol.L-1.s-1 B (O2)=0.0010mol.L-1.S-1 C (NO)=0.0010mol.L-1.s-1 D (H2O)=0.045mol.L-1.s-1 7. 已知：4NH3+5O2 4NO+6H2O，若反應速率分別用、、、 [mol/(Lmin)]表示，則正確的關(guān)系是 ( ) A. = B. = C. = D. = 8. 可逆反應：A+3B2C+2D在四種不同的情況下，反應速率分別為①VA=0.15mol/(LS)，②VB=0.6mol/(LS)，③VC=0.4mol/(LS)，④VD=0.45mol/(LS)，則以上四種情況下反應速率由小到大排列正確的是 ( ) A.②＞④＞③＞① B.②＞③=④＞① C.④＞②=③＞① D.④＞③＞②＞① 【活學活用】 9. 鹽酸倒在碳酸鈉粉末上，能使反應的最初速率加快的是 ( ) A.增加碳酸鈉的用量 B.鹽酸濃度不變，使用量增加一倍 C.鹽酸濃度增加一倍，使用量減半 D.鹽酸濃度不變，使用量減半 10. 一定的固體硝酸銀置于一容積不變的2L密閉容器中，在一定條件下發(fā)生如下反應：2AgNO3(固)2Ag(固)+2NO2(氣)+O2(氣)，2NO2(氣) N2O4(氣)，2min末，測得固體減重6.2g,且C(NO2)=0.04mol/L，則下列說法正確的是 ( ) A.2min后容器內(nèi)C(NO2)=0.04mol/L B.2min內(nèi)V(O2)= 0.0125mol/(Lmin) C.混合氣體的平均密度為3.1g/L D.混合氣體中NO2的體積分數(shù)為11% 11. 已知氯酸鉀和亞硫酸氫鈉發(fā)生氧化還原反應，生成－1價的氯和+6價的硫的化合物，反應速率v和反應時間t的關(guān)系如圖所示。 已知這個反應速率隨溶液中氫離子濃度增大而加快，試解釋： （1）反應開始時，反應速率加快的原因是 。 （2）反應后期，反應速率下降的原因是 。 12. 分析下列實例，根據(jù)已有的知識和經(jīng)驗，填寫下表。 實例 影響速率的因素 如何影響 夏天食物易變質(zhì) 硫在氧氣中比在空氣中燃燒快 粉狀的碳酸鈣與鹽酸反應比塊狀的碳酸鈣反應快 氯酸鉀與二氧化錳混合共熱可快速產(chǎn)生氧氣 工業(yè)合成氨通常要在高壓下進行 13.在2L密閉容器中加入4molA和6molB，發(fā)生下列反應： 4A(g)+6B(g)4C(g)+5D(g)，經(jīng)5s后，剩下的A為2.5mol，則B的反應速率是多少？ 參考答案 1.C 2.C 3.C 4.C 5.C 6.C 7.D 8.C 9.C 10.BC 11.(1)開始時，隨著反應的進行，不斷有強酸H2SO4生成， ClO3-+3HSO3-=3SO42-+Cl-+3H+，c(H+)不斷增大，反應速率也隨之增大。（2）隨著時間的延長，KClO3和NaHSO3被消耗而愈來愈少，H++ HSO3-=SO2↑+H2O，c(H+)濃度愈來愈小，因此反應速率下降。 12．． 實例 影響速率的因素 如何影響 夏天食物易變質(zhì) 溫度 溫度升高，反應速率加快 硫在氧氣中比在空氣中燃燒快 反應物濃度 反應物濃度增大，反應速率加快 粉狀的碳酸鈣與鹽酸反應比塊狀的碳酸鈣反應快 反應物接觸面積的大小 反應物接觸面積越大，反應速率越快 氯酸鉀與二氧化錳混合共熱可快速產(chǎn)生氧氣 催化劑 加入催化劑，增大反應速率 工業(yè)合成氨通常要在高壓下進行 壓強 壓強增大，反應速率加快 13．. 解法一： 設(shè)B的轉(zhuǎn)化濃度為x 4A(g) + 6B(g) 4C(g) + 5D(g) 起始濃度(mol/L) 4/2 6/2 0 0 轉(zhuǎn)化濃度(mol/L) 1.5/2 x 5s末濃度(mol/L) 2.5/2 0.75 mol/L /4=x/6 x=1.125 mol/L v(B)= (1.125 mol/L)/5s=0.225 mol/(L?s) 解法二：先求出5s內(nèi)A的物質(zhì)的量變化值： Δn(A)=4mol－2.5mol=1.5mol，則： Δn(A)：Δn(B)＝v(A)：v(B)=4：6＝2：3 Δn(B)＝3/2Δn(A)=3/21.5mol=2.25mol v(B)= Δc(B)/ Δt=Δn(B)/(VΔt)= 2.25mol/(2L5s)= 0.225 mol/(L?s) 解法三：先求出v(A)，再根據(jù)方程式中的化學計量數(shù)之比求出v(B) v(A)＝Δn(A)/(VΔt)＝(4mol－2.5mol)/ (2L5s)= 0.15 mol/(L?s) v(A)：v(B)=2：3 v(B)= v(A)3/2＝0.15 mol/(L?s)3/2＝0.225 mol/(L?s)