化学反应速率教案-

第2章 化学反应速率和化学平衡 第一节 化学反应速率 目标：了解化学反应速率的概念，反应速率的表示方法，外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响。 定义：用来衡量化学反应的快慢，单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化 表示方法：单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示 计算公式：v=c/t（：平均速率，c：浓度变化，t：时间） 单位：mol/（Ls）、mol/（Lmin）、mol/（Lh）等。注意点：同一反应里，用不同物质浓度的改变量来表示反应速率时，其数值 ，故应标明是哪种物质表示的化学反应速率，但这些数值表示的意义是 该化学反应的快慢。用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中的各物质的化学计量系数比。例：对于反应：mA+nBpC+qD VAVBVCVDmnpq熟悉三种浓度：起始浓度：指反应物或生成物开始反应时的浓度。 常用c（起始）表示。终了浓度：指反应物或生成物经过一段时间后的浓度。 常用c（终了）表示。变化浓度：指化学反应过程中某一段时间内反应物减少的浓度或 生成物增加的浓度例题：1 一定温度下，向一个容积为2 L的真空密闭容器中(事先装入催化剂)通入1 mol N2和3 mol H2，发生下列反应：N23H2高温、高压催化剂2NH3,3 min后测得密闭容器内的压强是起始时的0.9倍，在此时间内v(H2)是()A0.2 mol/(Lmin) B0.6 mol/(Lmin)C0.1 mol/(Lmin) D0.3 mol/(Lmin)2.反应A(g)3B(g)2C (g)2D(g)，在不同情况下测得反应速率，其中反应速率最快的是()Av(D)0.4 mol/(Lmin) Bv(C)0.5 mol/(Ls)Cv(B)0.6 mol/(Ls) Dv(A)0.15 mol/(Ls)3.用纯净的CaCO3与稀HCl反应制取CO2，实验过程记录如图所示。根据分析、判断，正确的是()AOE段表示反应速率最快BEF段表示反应速率最快，单位时间内收集的CO2最多CFG段表示收集的CO2最多DOG段表示随着时间的推移，反应速率逐渐增快 二、我们所使用的速率（ ）的含义：有方向性 平均速率 速率和方程式系数的关系 注意：（1）化学反应速率是用来表示化学反应进行快慢的量，它与两个量有关：一个时间，一个是反应物或生成物的浓度。（2）在同一反应中用不同的物质来表示反应速率时，其数值可以是不同的，但这些数值所表示的都是同一个反应速率。因此，表示化学反应的速率时，必须说明用反应物中哪种物质做标准。不同物质的速率的比值一定等于化学方程式中相应的化学计量数之比。如：化学反应 的v（A）：v（B）：v（C）：v（D）=m：n：p：q。（3）一般来说，化学反应速率随反应的进行而逐渐减慢。因此，某一段间内的反应速率，实际是一段时间内的平均速率，而不是指瞬时速率。（4）固体或纯液体（注意：不是溶液）的浓度可视为不变的常数，因此，不能用固体或纯液体表示化学反应速率。3、 影响因素：1、有效碰撞理论化学反应发生的先决条件是：活化分子能够发生有效碰撞。活化分子:是指反应中能量较高的分子。 （其它条件不变时，对某一反应而言，活化分子在反应物分子中所占的比例是不变的）有效碰撞概念：活化分子相互碰撞时，且有合适的取向时，使化学键断裂， 发生化学反应，这样的碰撞叫做有效碰撞。2，影响反应速率的因素内因： 物质本身的结构和性质 （2）外因：温度 浓度 压强 催化剂 颗粒大小及表面积 其它因素注意：（1）不同的化学反应具有不同的反应速率，影响反应速率的主要因素是内因，即参加反应物质的性质。（2）在同一反应中，影响反应速率的因素是外因，即外界条件，主要有浓度、压强、温度、催化剂等。浓度：当其他条件不变时，增加反应物的浓度，可以增大反应的速率。一般来说，增加气体和液体的浓度，反应速率加快。固体物质的反应与接触的表面积有关，故不能用固体物质的质量来表示浓度。一般情况下，将固体物质在一定温度的浓度视为一常数，纯液体也应视浓度是不变的。压强：有气体参加或生成的反应当其他条件不变时，增大压强，可以增大反应速率。有气体参加的反应，当温度保持不变时，则气体的压强与浓度成正比，增大压强，与增加反应物浓度的效应相同，从而使反应速率加快。如果参加反应的物质是固体、液体或溶液时，改变压强对它的体积改变很小，因而对它的浓度改变很小，可以认为压强的改变不影响它们的反应速率。温度：当其他条件不变时，升高温度，化学反应一般都要加快。实验测定，温度每升高10，反应速率通常增大到原来的24倍。催化剂：对于可逆反应，能同等程度地改变正、逆反应速率。能加快反应速率的催化剂叫正催化剂，能减慢反应速率的催化剂叫负催化剂。通常指正催化剂。注意：催化剂具有严格的选择性；催化剂在化学反应过程中参与了化学反应。例题：1下列表格中的各种情况，可以用下面对应选项中的曲线表示的是()选项反应纵坐标甲乙A外形、大小相近的金属和水反应反应速率KNaB4 mL 0.01 mol/L的KMnO4溶液，分别和不同浓度的H2C2O4(草酸)溶液各2 mL反应0.1 mol/L的H2C2O4溶液0.2 mol/L的H2C2O4溶液C5 mL 0.1 mol/L Na2S2O3溶液和5 mL 0.1 mol/L H2SO4溶液反应热水冷水D5 mL 4%的过氧化氢溶液分解放出O2无MnO2粉末加MnO2粉末A B C D.2.20时装0.10 mol/L Na2S2O3溶液10 mL和0.10 mol/L的H2SO4 10 mL混合2 min后溶液中明显出现浑浊。已知温度每升高10，反应速率增大到原来的2倍，那么50时，同样的反应要明显出现浑浊所需的时间是()A40 sB15 sC48 sD20 s3下列关于催化剂的说法，正确的是()A催化剂能使不起反应的物质发生反应B催化剂在化学反应前后，化学性质和质量都不变C催化剂能改变化学反应速率X k b 1 . c o mD电解水时，往水中加入少量NaOH，可使电解速率明显加快，所以NaOH是这个反应的催化剂5下列判断正确的是()A0.1 mol/L盐酸和0.1 mol/L醋酸分别与0.2 mol/L NaOH溶液反应的速率相同B0.1 mol/L HCl和0.1 mol/L HNO3分别与大小相同的大理石反应的速率相同CAl和Fe分别与0.1 mol/L H2SO4反应的速率相同D大理石块与大理石粉分别与0.1 mol/L HCl反应的速率不同6 反应C(s)H2O(g)CO(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将容器的体积缩小一半C保持体积不变，充入N2D保持压强不变，充入N27.一定温度下，在固定容积的密闭容器中发生反应：2HI=H2I2，若c(HI)由0.1 mol/L降到0.07 mol/L需要15 s，那么c(HI)由0.07 mol/L降到0.05 mol/L所需的反应时间为()A等于5 s B大于10 sC等于10 s D小于10 s8 、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（ ） 9.等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间t产生氢气体积V的数据，根据数据绘制得下图，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是()组别c(HCl)(mol/L)温度()状态12.025块状22.530块状32. 550粉末状42.530粉末状A.4321 B1234 C3421 D1243练习1 以下关于化学反应速率的论述中，正确的是（ ）A化学反应速率可用某时刻生成物的物质的量来表示B在同一反应中，用反应物或生成物表示的化学反应速率数值是相同的C化学反应速率是指反应进行的时间内，反应物浓度的减少或生成物浓度的增加D可用单位时间内氢离子物质的量浓度的变化来表示NaOH和H2SO4的反应速率2 ：可逆反应mA（g）+nB（g）pC（g）+qD（g）；H0，在t1时刻生成物C的反应速率Vc是t0 时刻Vc的1.1倍。若要完成上述变化，不能采取的外界条件是 （ ）A、升温 B、降温C、缩小体积，增大压强 D、使用催化剂 3、可逆反应N2(g)+O2(g) 2NO（g）在密闭容器中进行，保持体积不变充入 N2使压强增大，则反应速率 。若保持体积不变充入He使压强增大，则反应速率 。4、将4mo1A气体和2molB气体在2L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秒后测得C的浓度为0.6mol/L，现有下列几种说法：用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol/（Ls） 用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol/（Ls）2秒时物质A的转化率为70 2秒时B的浓度为0.7mol/L，正确的是：A B. C. D.5、增大反应物浓度、增大压强（有气体参加反应）、升高温度和使用催化剂都可以增大反应速率，其中能增大反应物分子中活化分子百分数的是 ，6、用铁片和稀硫酸反应制取氢气，下列措施不能使氢气生成速率加大的是：A加热 B、将稀硫酸改为98.8浓硫酸 C、滴加少量硫酸铜溶液、 D用铁粉7、反应4A（s）3B（g）2C（g）D（g），经2min，B的浓度减少 0.6mol/L。对此反应速率的表示，正确的是（ ）A用A表示的反应速率是0.6mol/（L min）B分别用B、C、D表示反应的速率其比值是3：2：1C在2min末的反应速率，用B表示是0.3mol/（L min） D在这2min内用B和C表示的反应速率的值B大于C8、可逆反应A（g）+ 3B（g） 2C（g）+ 2D（g）。在不同条件下用各种物质表示的反应速率如下，其中反应速率最快的是：AA = 0.5 mol/(Ls) BB = 0.6 mol/(Ls) CC = 0.4 mol/(Ls) DD = 0.45 mol/(Ls)9、下列各组实验中反应最快的是：反应加入反应体系的物质及相关量组号温度（）Na2S2O3H2SO4H2O体积体积（mL）浓度（mol/L）体积（mL）浓度（mol/L）（mL）（A）0100.1100.10（B）1050.1100.15（C）1050.150.110（D）3050.150.110（E）3050.250.21010、反应：4NH3（g）+5O2（g）= 4NO（g）+6H2O（g）在2L的密闭容器中进行，1分钟后，NH3减少了0.12mol，则平均每秒钟浓度变化正确的是：A.NO：0.001 mol/L B. H2O：0.002 mol/L C. NH3：0.002 mol/L D. O2：0.00125 mol/L 11、在2L的密闭容器中，发生 的反应，若最初加入的X、Y和Z都是3mol，反应中X的平均反应速率为0.12 mol/（Ls）。若要产物Z为4.6 mol，反应所需的时间为（ ）A5s B10s C15s D20s12、合成氨反应为N2(g)3H2(g)2NH3(g)，其反应速率可以分别用vN2、vH2、vNH3（mol/Ls）表示,则正确的关系式是：A、 vH2vN2vNH3 B、 vN23vH2 C、2vNH33vH2 D、vH23vN213、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线如下图所示。由图中数据分析，该反应的化学方程式为 ；反应开始至2分钟，Z的平均反应速度为 。14、反应速度V和反应物浓度的关系是用实验方法测定的。化学反应H2+Cl22HCl的反应速度V可表示为V=K式中K为常数，m、n值可用下表中数据确定之。 (mol/L)(mol/L)V(mol/Ls)1.01.01.0K2.01.02.0K2.04.04.0K由此可推得，m、n值正确的是 A 、m=1、n=1 B 、m=、n= C 、m=、n=1 D 、m=1、n= 15、已知合成氨反应的浓度数据如下：3H2 N2 2NH3起始浓度（mol/L）3.01.0002秒末浓度（mol/L）1.80.60.8当用氨气浓度的增加来表示该反应的速度时，该反应的速度是：A、0.2 mol/Ls B、0.4 mol/Ls C、0.6 mol/LsD、0.8 mol/Ls E、1.2 mol/Ls16、设C+CO22CO；，反应速率为V1；N2+3H22NH3；，反应速率为V2，对于上述反应，当温度升高时，V1和V2的变化情况为：A.同时增大 B.同时减少C.V1增大，V2减小D.V1减小，V2增大17、反应4A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g)，经2 min,B的浓度减少0.6 mol/L。对此反应速率的表示，正确的是：A.用A表示的反应速率是0.4 mol/(Lmin)B.分别用B、C、D表示反应的速率，其比值是321C.在2 min末的反应速率，用B表示是0.3 mol/(Lmin)D.在这2 min内用C表示的反应速率是0. mol/(L