化学反应速率及影响因素（教师版）

化学反应速率及影响因素目标解读课标要求学习目标1、知道化学反应速率的涵义和定量表示法2、认识外界条件影响化学反应速率的一般规律1、能够运用反应速率的定义式进行简单计算2、解释温度、浓度、压强、催化剂对化学反应速率的影响3、了解活化能、化学反应速率常数的基本涵义4、认识催化剂在生产、生活和科学领域中的重大作用知识点小结化学反应速率化学反应速率降低反应所需要的能量反应物所需要的能量催化剂反应物的性质(内因)反应条件活化分子百分数增大分子能量升高温度单位体积内活化分子数单位时间和单位体积内有效碰撞次数增大单位体积内分子数增大反应物浓度增大压强【典例解析】例1、在密闭容器中进行合成氨的反应，开始时的氮气浓度为8mol/L，氢气的浓度为20mol/L，5分钟后氮气的浓度为6mol/L，求v(N2)、v(NH3)、v(H2)。［解析］在这个反应中，⊿t＝5min,⊿c(N2)=2mol/L,所以v(N2)=⊿c(N2)／⊿t=2mol/L÷5min=0.4mol/（L•min）,再根据γ(N2)：γ(H2)：γ(NH3)=1：3：2得,⊿c(H2)＝6mol/L,⊿c(NH3)＝4mol/L，所以v(NH3)=0.8mol/（L•min），v(H2)=1.2mol/（L•min）答案：在此反应中，N2、H2、NH3的反应速率分别为0.4mol/（L•min）、1.2mol/（L•min）、0.8mol/（L•min）。变形题对于反应A(g)+3B(g)=2C(g)，下列各数据表示不同条件下的反应速率，其中反应进行得最快的是（）A.v(A)=0.01mol/(L•s)B.v(B)=0.02mol/(L•s)C.v（B）=0.60mol/(L•min)D.v(C)=1.0mol/(L•min)[解析]对于同一反应在不同条件下的反应速率进行比较时，必须选定同一种速率单位和同一种物质，这样比较才有意义。如选择B物质和单位mol/(L•min),并依据“各物质的速率比等于化学方程式中计量系数比”进行必要的换算。A中，v(B)=3v(A)=3×60×0.01mol/(L•s)=1.8mol/(L•min)B中，v(B)=60×0.02mol/(L•s)=1.2mol/(L•min)C中，v(B)=3v(C)/2=1.5mol/(L•min)，因此，应选A。答案：A例2、在mA+nB=pC的反应中，经过10s的反应后，各物质的浓度变化为：A减少amol/L,B减少0.5amol/L,C增加amol/L,则该反应的化学方程式为______________________。［解析］根据单位时间内各物质浓度的变化比等于各对应物质的化学计量数之比，即m:n:p＝2:1:2。故反应的化学方程式为：2A＋B＝2C答案：2A＋B＝2C例3、对10ml1mol／L盐酸与一小块大理石的化学反应CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋CO2↑＋H2O，下列措施能使化学反应速率提高的是（）A.加入一定量的CaCl2B.加入1.5mol/L的盐酸5mlC.加入0.5mol/L的盐酸5mlD.加入5mlH2O[解析]CaCl2是反应的生成物,其浓度的最大不能增大反应速率。1.5mol/L的盐酸使1mol/L的盐酸浓度增大，0.5mol/L的盐酸使1mol/L的盐酸浓度变小。水从一个方面讲它使反应的生成物，其增加不能增大反应速率；从另一方面讲它是反应物HCl的溶剂，其增加使HCl浓度减小。答案：B变形题在温度不变，恒容容器中进行反应N2+3H22NH3， 若N2浓度从0.1mol/L降到0.06mol/L需20s，那么N2浓度由0.06mol/L降到0.036mol/L，所需时间应为（）A.等于10sB.等于12sC.大于12sD.小于12s［解析］若反应以相同的速率进行，所需时间为t＝0.024÷0.04×20s=12s，而实际上反应速率随浓度的减小而减小，故浓度由0.06mol/L降到0.036mol/L实际需要的时间大于12s。答案：C例4、对于反应N2＋O2＝2NO，在密闭容器中进行，下列哪些条件能加快该反应的速率（）A.缩小体积使压强增大B.体积不变充入氮气使压强增大C.体积不变充入氦气使压强增大D.压强不变充入氮气体积增大［解析］压强对速率的影响，本质是对浓度的影响。A缩小反应体系的体积，总压增大，各物质的浓度均增大，故反应速率加快。B体积不变，充入氮气反应物浓度增大，反应速率加快。C体积不变，充入氦气，总压虽增大，但体系中各物质浓度均没有改变，故反应速率不变。D压强不变，充入氮气，导致体积增大，各物质的浓度除氮气不变外，其余均减小，故反应速率减慢。答案：AB变形题根据化学反应2SO2＋O22SO3，取n（SO2）、n（O2）相同，总质量也相同的混合气体（不含SO3）两等份，分别置于密闭容器A、B内，A、B两容器均能使其中的温度保持不变，A还能使其中的压强不变，B能使其容积保持不变。设A、B中的正反应速率分别为a、b，逆反应速率分别为a’、b’。下列关系中正确的是（）A.a＝bB.a＞bC.a’＞b’D.a’=b’［解析］反应从正反应开始，随着反应时间的延长，气体物质的量减小，A中温度不变，压强不变，容积变小了，B中温度不变，容积不变，压强变小了，a＞b正确。该可逆反应中的正、逆反应速率都能受压强的影响，a’＞b’也正确。t1t2t3答案：BCt1t2t3例5把除去氧化膜的镁条放入盛有一定浓度的稀盐酸的试管中，发现H2的生成速率v随时间t的变化如图所示，其中t1～t2速率变化的原因是______________________；t2～t3速率变化的原因是_________________________。［解析］镁与盐酸溶液的反应是放热反应。该反应中并存两个影响反应速率的外因，一是反应放出的热使反应体系温度升高，化学反应速率加快；二是反应使盐酸的物质的量浓度降低，化学反应速率减慢。由图像可知，在t1～t2的时间内温度变化是影响化学反应速率的主要外因，在t2～t3的时间内，盐酸浓度的降低是影响化学反应速率的主要外因。答案：反应是放热反应，温度升高使化学反应速率升高；HCl物质的量浓度变小使化学反应速率降低。【当堂检测】1．对于可逆反应2SO2+O22SO3（正反应为放热反应），决定反应速率的最主要因素是（） A．温度 B．SO2、O2的性质 C．压强 D．催化剂2．在可逆反应中，改变下列条件一定能加快反应速率的是（） A．增大反应物的量 B．升高温度C．增大压强 D．使用催化剂3．在2L的密闭容器中发生下面反应：A(g)+2B(g)=3C(g)，经过3min后A的物质由10mol变为7mol，则下面表示的反应速率正确的是（）A．vA=1mol·L－1·min－1 B．vB=1mol·L－1·min－1 C．vC=2mol·L－1·min－1 D．vB=2mol·L－1·min－14．可逆反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，若反应速率分别用表示，则关系正确的是（） A． B． C． D．5．在2A+B3C+4D的反应中，下列用不同物质的变化表示该反应的速率最快的是（） A．vA=0.5mol·L－1·min－1 B．vB=0.3mol·L－1·min－1 C．vC=0.8mol·L－1·min－1 D．vD=1mol·L－1·min－16．在一密闭容器中充入一定量的H2和N2发生反应N2+3H22NH3，经测定3秒末的氢气的反应速率为0.3mol·L－1·S－1，则6秒末NH3的浓度为（） A．1.2mol/L B．大于1.2mol/L C．小于1.2mol/L D．不能确定=7\*Arabic7．一定温度下，向一个容积为2L的事先装入催化剂的真空密闭容器中通入1mol氮气和3mol氢气，3min后测得容器内的压强是起始时压强的0.9倍，在此时间内，用氢气的量的变化来表示该反应的平均速率为（） A．0.2mol·L-1·min-1 B．0.6mol·L-1·min-1 C．0.1mol·L-1·min-1 D．0.3mol·L-1·min-1=8\*Arabic8．在a、b两个相同的容器中，分别加入相同量的A和B，发生可逆反应：A(g)+2B(g)3C(g)(正反应为放热反应)，两容器中C的体积分数与时间的关系如图所示，则a、b两线不同的可能原因是（） A．a的温度高于b B．a使用了催化剂，而b未用 C．a的压强大于b D．a的温度低于b=9\*Arabic9．升高温度时，化学反应速率加快，是因为（）A.分子运动速率加快，使反应物分子间的碰撞机会增多B.反应物分子的能量增加，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多，化学反应速率加快C.该反应的过程是吸热的D.该反应的过程是放热的=10\*Arabic10．在气体反应中，能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增加的方法是（）①增大反应物浓度②升高温度③增大压强④移去生成物⑤加入催化剂A.①③B.②⑤C.②④D.①⑤=11\*Arabic11．地球外层空间存在着微量的臭氧和氧原子，该臭氧层的存在能吸收和阻止太阳的有害紫外线辐射，可是人为的大气污染物会破坏臭氧层，如超音速飞机排放物中的氮的氧化物，它们和臭氧及氧原子发生如下反应：O3＋NO＝NO2＋O2NO2＋O＝NO＋O2这两个反应反复循环，请回答：⑴以上两个反应的总方程式为________________________，由此可见氮氧化物在破坏臭氧层的过程中起________________作用。⑵氮氧化物的作用使总反应分为两步进行，作用的实质是_______。A.降低了每步反应所需的能量B.提高了反应物的平均能量C.增大了反应物的碰撞次数D.降低了反应物的平均能量=12\*Arabic12．（3分）某温度时，2L的溶器中X、Y、Z三种物质的量随时间的变化如图所示。由图中数据分析，该反应的化学方程式为，反应开始至1min，Z的平均反