化学反应速率教师版.doc

教师辅导讲义年 级：高三 辅导科目：化学 课时数：3课 题化学反应速率教学目的1、 理解和认识化学反应速率的表示方法和大小比较。2、 理解浓度、压强、温度和催化剂对化学反应速率的影响。教学内容一、考纲要求主题学习内容学习水平说明物质变化及其规律化学反应速度与化学平衡化学反应速度B（2）溶解过程中能的转化影响化学反应速度的因素B（1）浓度、压强、温度、催化剂对反应速率的影响二、知识梳理1、化学反应速率的意义和表示方法 意义：表示某一化学反应进行快慢程度的一种物理量。 表示方法：用单位时间内某一反应物浓度的减少或某生成物浓度的增加来表示。2、化学反应速率的计量特征 表达式：(c表示某一反应物或某一生成物物质的量浓度的绝对变化值，t表示时间变化量) 单位：molL-1s-1或molL-1min-1或molL-1h-1 说明： 化学反应速率无正负之分； 化学反应速率不是瞬时速率而是平均速率； 用不同物质来表示某一化学反应速率时，其数值一般不一定相等，所以必须标清物质； 用不同物质来表达化学反应速率时，其数值不一定相等，但它们的速率比等于方程式中的系数比。即：对于反应aA+bBcC+dD来说，卧(A)：(B)：(C)：(D)=a：b：c：d【注意】这里的速率均是指同一方向的，要么是正反应方向，要么是逆反应方向。3、化学反应速率的影响因素内因：反应物本身的性质起最主要作用(如：F2非常活泼，与H2在阴冷的环境下相遇会发生爆炸，而I2与H2在500的条件下才能反应，而且是可逆反应) 外因：外界因素(包括浓度、压强、温度、催化剂、固体表面积等)(1)浓度对化学反应速率的影响 规律：在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度，可以加快化学反应速率；减小反应物的浓度，可以减慢化学反应速率。 实质：改变反应物的浓度，实际上就是改变单位体积内的活化分子数。具体来说，增大反应物的浓度，必然提高了单位体积内活化分子数，故加快化学反应速率；减小反应物的浓度，必然减少了单位体积内活化分子数，故减慢化学反应速率。 注意事项：此规律只适用于浓度可以改变的物质(气体或溶液)所参与的反应，对于固体或纯液体来说，它们的浓度是常数，改变它们的量(质量、物质的量等)均不会影响化学反应速率。 如：C(s)+H2O(g) C+H。，若增加焦炭的量，化学反应速率不发生改变。(2)压强对化学反应速率的影响 条件：压强对固体或液体的浓度改变几乎无影响，所以此规律只适用于有气体参与的反应。 规律：对于有气体参与的化学反应，在其他条件不变的情况下，增大压强，化学反应速率加快；减小压强，化学反应速率减慢。 实质：对于气体来说，在其他条件不变的情况下，增大压强，气体体积减小(相当于压缩容器)，即增大了气体的浓度，所以，增大压强可以加快化学反应速率；减小压强，气体体积增大(相当于增大容器)，即减小了气体的浓度，所以，减小压强可以减慢化学反应速率。(3)温度对化学反应速率的影响 规律：在其他条件一定的情况下，升高温度，可以加快化学反应速率；降低温度，可以减慢化学反应速率。 实验测得，温度每升高10，化学反应速率通常增大到原来的24倍。实质：当升高反应体系温度时，物质吸收能量后，内能增大，分子运动加剧，增加了分子碰撞的机会，从而提高有效碰撞分子的百分数，故加快化学反应速率；降低反应体系温度时，物质分子运动减弱，减少了分子碰撞的机会，从而降低了有效碰撞分子的百分数，故减慢化学反应速率。(4)催化剂对化学反应速率的影响 规律：使用催化剂，能同等程度地加快(或减慢)正、逆反应速率。实质：分子必须具备一定的能量才能成为活化分子，才能发生化学反应。而催化剂能改变化学反应的途径，降低活化分子所需的最低能量(即降低活化能)，从而使更多的普通分子成为活化分子，提高了有效碰撞分子的百分数，故加快化学反应速率。【说明】催化剂可分为正催化剂和负催化剂(或阻化剂)。所谓正催化剂是指能加快反应速率的催化剂，负催化剂是指能降低反应速率的催化剂。由于负催化剂较少，所以一般催化剂都是指正催化剂而言。(5)固体表面积的大小对化学反应速率的影响 规律：固体颗粒越小，即表面积越大，化学反应速率越快；固体颗粒越大，即表面积越小，化学反应速率就越慢。 实质：固体物质在一般情况下，浓度是个常数。但当将一定质量的固体粉碎后，颗粒变小，表面积增大，相当于增大了固体物质的浓度，故可加快化学反应速率。(6)原电池对化学反应速率的影响 规律：对于较活泼的金属与非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸等)发生置换反应产生氢气时，若向此溶液中加入较不活泼金属或金属阴离子时，产生氢气的速率会加快。实质：当向原溶液中加入不活泼金属或金属阳离子时，会形成原电池发生电化腐蚀，而电化腐蚀的速率要大于普通的化学腐蚀的速率。【说明】 有效碰撞：能够发生化学反应的碰撞。 活化分子：能够发生有效碰撞的分子。实际上，某一化学反应进行得快慢，取决于以下两个因素：有效碰撞分子的百分数。即：若能提高有效碰撞分子的百分数的话，可以加快反应速率，反之，则减慢反应速率。单位体积内有效碰撞的分子数。即：若能提高单位体积内有效碰撞的分子数，则能加快反应速率，反之，则减慢反应速率。4、关于化学反应速率的图表问题 (1)曲线的斜率大小恰好反映的就是化学反应快慢，即斜率越大(曲线越陡)，反应速率越大； (2)达到化学平衡所需要的时间长短也是反映化学反应快慢，即达到平衡所需要的时间越短，反应速率越大；(3)当其他条件一定时，改变某一条件后，反应速率曲线的变化情况，如下各图所示：(请注意比较t1时刻，改变条件时、的瞬时速率，即“”处)三、典型例题1有关化学反应速率的表示与比较【例1】将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应2A(g)+B(g)2C(g)若经2 s(秒)后测得C的浓度为0.6 molL-1，现有下列几种说法：用物质A表示的反应的平均速率为0.3 molL-1s-1；用物质B表示的反应的平均速率为0.6 molL-1s-1 ；2 s时物质A的转化率为70 % 2 s时物质B的浓度为0.molL-1。其中正确的是( ) A B C D【解析】首先根据化学方程式中的系数比，算出A、B的变化浓度；然后依题意求A、B的反应速率、A的转化率和2s时B的浓度。c(A)=c(C)22=0.6 molL-1，(A)=0.6 molL-12s=0.3 molL-1s-1，；(B)=12(A)=0.15 molL-1s-1；A的转化率=20.64100=30；c(B)=1mol L-1一0.3 molL-1=0.7molL。即说法正确，答案为：B。【说明】同一反应中，不同物质的变化浓度之比一反应速率的数值之比=它们在化学方程式中的系数比，但它们反应速率的快慢含义是相同的如果要比较不同条件下的同一反应的快慢，应换算为同一参照物的反应速率来比较。【例2】某温度时，在2升容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析，该反应的化学方程式为_；反应开始至2min时，Z的平均反应速率为_。【解析】由曲线可知，在2分钟内，X、Y分别减少0.3mol、0.1 mol，Z增加0.2 mol，说明X、Y为反应物，Z为生成物，最后X、Y并没有全部反应(曲线趋于平行，不相交于横轴)，说明该反应为可逆反应，由化学反应速率可知：X：Y：Z=0.3：0.1：0.2=3：1：2，即三者系数分别为3、1、2，故化学方程式应为：3X+Y2Z。由化学反应速率定义可知：Z=0.05 molL-1s-1。答案：3X+Y2Z；Z=0.05 molL-1s-1。2外界条件对化学反应速率影响的分析【例3】将A g块状碳酸钙跟足量盐酸反应，反应物损失的质量随时间的变化曲线如下图的实线所示，在相同的条件下，将B g(AB)粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应，则相应的曲线(图中虚线所示)正确的是( ) 【解析】根据“固体反应物的表面积越大，反应速率越大”的影响规律和“曲线斜率越大，表示反应速率越大”的判断要领，并由题给AB的已知条件进行判断。粉末状的碳酸钙比块状的碳酸钙表面积大，在其他条件相同的情况下，粉末状的碳酸钙反应更快，所以虚线的斜率应更大一些(即曲线更陡一些)，故(A)、(B)均不正确；又因盐酸足量，A g、B g碳酸钙均反应完，即块状碳酸钙损失大于粉末状碳酸钙(AB)，故只有(C)选项正确。 答案：C【说明】本题属于反应速率图象题，是一个不可逆反应中“物质变化量一时间图”，这类图象题的判断要领都是“曲线斜率越大，表示反应速率越大”(可记忆为“大大”)。【例4】一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减缓反应速率，且不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的( ) ANaCl溶液 BCuSO4溶液 CNH4Cl(固体) DCH3COONa(固体)【解析】由于NaCl溶液与盐酸、Fe均不发生反应，且NaCl溶液不水解，就相当水一样，故对盐酸起稀释作用，能减缓反应速率，又不影响生成氢气的总量。当向Fe与盐酸的混合物中加入CuSO4溶液时，铁会置换出铜单质，从而构成FeCu原电池，Fe发生电化腐蚀，故反应速率加快，由于Fe过量，所以产生氢气的量不变。NH4Cl固体加入到盐酸中之后，由于NH4C1水解，使溶液中H+增大，所以反应速率加快，且产生氢气的量会增多。当向盐酸中加入CH3COONa之后，醋酸钠要与盐酸反应，生成弱电解质醋酸分子，使得溶液中H+F降，故反应速率会减缓，而又因能电离的氢守恒，铁又是足量，所以产生氢气的总量不变。故只有选项A、D正确。答案：A、D。3有关反应速率的数据表格信息题的分析【例5】反应速率7d和反应物浓度的关系是用实验方法测定的化学反应H2+Cl22HCl的反应速率可表示为=Kc(H2)mc(Cl2)n式中K为常数，m、n值可用下表中数据确定之。C(H2) (mol/L)C(Cl2) (mol/L)(molL-1s-1)1.01.01.0K2.01.02.0K2.04.04.0K 由此可推得，m、n值正确的是( ) Am=1、n=1 Bm=1/2、n=1/2 Cm=1/2、n=1 Dm=1、n=1/2【解析】根据题给信息：=Kc(H2)mc(Cl2)n，并选择表格中某一反应物浓度相同的速率关系，借助数学上的指数运算知识进行推导计算： (1)选择c(C12)=1.0molL的两种情况：将数据代入表达式后，再将两式合并得：=，则m=1(2)选择c(H2)=2.0molL的两种情况：同理可得： =，则n=1/2答案：D【说明】有关反应速率的数据表格信息题的分析，应注意：通过阅读、理解、选择、提取有效信息和数据，运用比较、代入、归纳等方法解答相关问题。四、基础训练1可逆反应A+3B2C+2D在不同条件下的反应速率如下，其中反应速率最快的是( )。 (A) (A)= 0.5 mol(Ls) (B) (B)=0.6 mol(Ls) (C) (C)=0.4 mol(Ls) j (D) (D)=0.45 mol(Ls)2在2 L的密闭容器中，发生3A(g)+B(g) 2C(g)的反应，若最初加入A和B都是4 mol，10 s后，测得(A)=0.12 molL-1s-1，则此时容器中B的物质的量是( )。 (A)1.6 mo (B)2.8 mol (C)3.2 mol (D)3.6 mol3对反应A+BAB来说，常温时按以下情况进行反应：20 mL溶液中含A、B各0.01 mol50 mL溶液中含A、B各0.05 mol 0.1 molL-1的A、B溶液各10 mL0.5 molL-1的A、B溶液各50 mL，四者反应速率大小关系是( )。 (A) (B) (C) (D)4对于可逆反应：A+Bc，下列条件的改变一定能使化学反应速率加快的是( )。 (A)增加A的物质的量 (B)升高体系的温度 (C)增加体系的压强 (D)减少C的物质的量5冰箱制冷剂氟氯甲烷在高空中受紫外线辐射产生Cl原子，并进行下列反应Cl+O3ClO+O2，C1O+OCl+O2，下列说法不正确的是( )。 (A)反应的实质是将O3转变为O2 (B)C1原子是总反应的催化剂 (C)氟氯甲烷是总反应的催化剂 (D)Cl原子反复起分解O3的作用6常温下，分别将4块形状相同，质量均为7 g的铁片同时放入下列4种溶液中，产生气体速率最大的是( )。 (A)150 mL 2 molL-1盐酸 (B)500 mL 2 molL-1硫酸 (C)50 mL 3 molL-1盐酸 (D)50 mL 18.4 molL-1硫酸7煅烧硫铁矿的反应：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，为了提高SO2的生成速率，下列措施可行的是( )。 (A)把块状矿石碾成粉末 (B)向炉内喷吹O2 (C)使用Fe2O3作催化剂 (D)降低体系温度8为进一步提高合成氨的生产能力，科研中最有开发价值的是( )。 (A)研制高温下活性较大的催化剂 (B)寻求氮气的新来源 (C)研制低温下活性较大的催化剂 (D)研制耐高温耐高压的新材料建造合成塔9已知反应2SO2+O22S(五，现有甲、乙两个等体积的定容密闭容器，在相同的温度下均加入催化剂V2O5，甲中贮有2 mol SO2和1 mol O2，乙中贮有4 mol SO2和1 mol O2，则_容器中反应速率大。若甲乙两容器均贮有2 mol SO2和1 mol O2时，在乙容器中再充入2 mol Ar，这时两容器中的反应速率是甲容器_ 乙容器(填“大于”，“小于”或“等于”)。10A、B能在溶液中进行反应，生成了C物质：A+BC。现有下面4种化学实验： (1)将0.2 molL-1A溶液与0.2 molL-1的B溶液各取20 mL相互混合。 (2)将0.5 molL-1A溶液与0.5 molL-1的B溶液各取10 mL相互混合。 (3)将1 molL-1A溶液与1 molL-1的B溶液各取10 mL，同时倒入30 mL蒸馏水中。 (4)将1 molL-1A溶液20 mL与12 molL-1B溶液的60 mL混合。在反应开始时反应速率由大到小的顺序应是(设混合前后体积不变：_。五、拓展训练11反应C(s)+H2O(g) CO2(g)+H2(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C的量 (B)将容器体积缩小一半 (C)保持体积不变，充入N2使体系压强增大 (D)保持压强不变，充入N2使容器体积增大12对于处于平衡状态的反应：2A(g)+B(g) 2C(g)+Q(QO)下列叙述正确的是( )。 (A)增大压强，增大，减小 (B)升高温度，减小，增大 (C)增大A浓度的瞬间，增大，不变 (D)增大A浓度的瞬间，增大，减小13设C+CO22CO(吸热)，反应速率为口l；N2+3H22NH3(放热)，反应速率为2，对于上述反应，当温度升高时，1和2的变化情况为( )。 (A)同时增大 (B)同时减小 (C)1增大，2减小 (D)l减小，2增大14能增加反应物分子中活化分子的百分数的是( )。 (A)升高温度 (B)使用催化剂 (C)增大压强 (D)增加浓度15对于达到平衡时的可逆反应X+YW+Z，增大压强则正、逆反应速率()变化的图象如图所示，关于X、Y、Z、W物质的聚集状态的说法可能正确的是( )。 (A)Z、W均为气体，X、Y中有一种是气体(B)Z、W中有一种是气体，X、Y皆为非气体(C)X、Y、Z皆为气体，w为非气体 (D)X、Y均为气体，Z、W中有一种是气体 16把3.0 mol M和2.5 mol N混合于2.0 L的密闭容器中，发生反应 的化学方程式为：3M(g)+N(g) xP(g)+2Q(g)，5 min后反应达到平衡，反应前后温度不变，容器内的压强变小，已知Q的平均反应速率为0.10 mol(Lmin)，则下列说法错误的是( )。 (A)M的平均反应速率为0.15 mol(Lmin) (B)平衡时N的转化率为20 (C)平衡时P的浓度为0.25 molL (D)平衡时容器内的压强是原来的0.8倍17在温度不变的条件下，在恒容的容器内进行下列反应：N2O4(g) 2NO2(g)，若N2O4的浓度由0.1 molL降到0.07 molL时需要15 s，那么N2O4的浓度由0.07 molL降到0.05 molL时所需要的时间为( )。 (A)5 s (B)10 s(C)小于10 s (D)大于10 s18在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，下列表述中正确的是( )。 (A)反应的化学方程式为：2M N (B)t2时，正逆反应速率相等，达到平衡 (C)t3时，正反应速率大于逆反应速率 (D)t1时，N的浓度是M的2倍19将固体NH4 Br置于密闭容器中，在某温度下，发生下列可逆反应：NH4Br(s) NH3(g)+HBr(g)、2HBr(g) Br2(g)+H2(g)。2 min后，测得c(H2)=0.5 molL，c(HBr)=4 molL，若上述反应速率用(NH3)表示，则下列反应速率正确的是( )。 (A)0.5 mol(L-min) (B)2.5 mol(Lmin) (C)2 mol(Lmin) (D)5 mol(Lmin)20反应2A(g) 2B(g)+E(g)一Q达到平衡时，要使正反应速率降低，A的浓度增大，应采取的措施是( )。 (A)加压 (B)减压 (C)减小E的浓度 (D)降温21pH相同的盐酸和醋酸溶液分别和少量等质量的锌完全反应，则下列判断正确的是( )。 (A)整个反应阶段平均速率：HAcHCl (B)开始反应速率：HClHAc (C)反应所需时间：HAcHCl (D)生成气体体积：HAcHCl22反应A(g)+3B(g)2C(g)+Q是可逆反应，反应体系中B的体积分数(B)与温度T的关系如图所示，有关叙述正确的是( )。 (A)x点时混合物 (B)y点时混合物 (C)x点比y点混合物的反应速率慢 (D)y点比x点混合物的反应速率慢23智利硝石矿层中含有碘酸钠，可用亚硫酸氢钠与其反应来制备单质碘。(1)试配平该反应的化学方程式：_NaIO3+ _NaHSO3_ NaHSO4+ _Na2SO4+ _I2+ _H2O。 (2)已知含氧酸盐的氧化作用随溶液酸性的增强而增强，在上述制备实验中，定时取样，并用酸化的氯化钡来检测SO42-离子生成的量，发现开始阶段反应速率呈递增的趋势，试简述原因_。24用如图所示装置进行如下实验。 (1)在检查装置气密性后，向试管a中加入10 mL 6 molL的HNO3和1 g Cu片，立即用带有导管的橡皮塞塞紧试管口。请写出在试管a中可能发生的所有反应的化学方程式_。 (2)实验过程中经常在反应开始时速率缓慢，随后逐渐加快，这是由于_，当反应进行一段时间后速率又逐渐减慢，原因是_。 (3)欲较快地制得NO，可采取的措施是( )。 (A)加热 (B)使用铜粉 (C)稀释HNO3 (D)改用浓HNO325某化学反应2AB+D在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为0，反应物A的浓度（mol/L）随反应时间（min）的变化情况如下表：实验序号时间温度010203040506018001.00.800.670.570.500.500.502800c20.600.500.500.500.500.503800c30.920.750.630.600.600.6048201.00.400.250.200.200.