化学反应的速率与限度讲义高一下学期化学人教版

第二节化学反应的速率与限度课题1化学反应的速率1.通过实验认识化学反应的速率。2.知道外界条件对化学反应速率的影响。eq\a\vs4\al(活动一：感知化学反应的快慢)1.列举生活中一些较快或较慢的化学反应的案例。2.以锌和稀硫酸反应为例，通过测量什么数据可以来定量表示该反应的快慢？3.化学反应速率一般用单位时间内反应物的物质的量浓度的减少或生成物的物质的量浓度的增加来表示，其单位可用mol/(L·min)或mol/(L·s)等表示。(1)一个体积为2L的密闭容器中发生反应2SO2＋O2eq\o(⥬,\s\up8(催化剂),\s\do8(△))2SO3，经过5s后，测得产生的SO3的物质的量为0.8mol，请你用O2物质的量浓度的变化表示该反应的反应速率。(2)在另一条件下发生反应2SO2＋O2eq\o(⥬,\s\up8(催化剂),\s\do8(△))2SO3，测得用SO2物质的量浓度的变化表示该反应的反应速率为0.06mol/(L·s)，比较在这两个条件下进行的反应，哪一种条件下的化学反应速率较大？

eq\a\vs4\al(活动二：实验探究影响化学反应速率的因素)1.请用下列提供的各组试剂设计实验方案，探究影响化学反应速率的因素。试剂1：0.1mol/LNa2S2O3溶液、0.05mol/LNa2S2O3溶液、0.1mol/L稀硫酸、热水、冷水。已知：Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O。实验方案实验现象实验结论试剂2：10%H2O2溶液、二氧化锰粉末、1mol/LFeCl3溶液、热水、冷水。实验方案实验现象实验结论试剂3：碳酸钙颗粒、碳酸钙粉末、1mol/L盐酸、5mol/L盐酸。实验方案实验现象实验结论根据以上三组实验，归纳一般影响化学反应速率的因素及规律。2.常温下，相同质量的钠和镁分别与水反应，哪个剧烈，影响该反应快慢的因素是什么？3.右下图所示为气体分子在不同压强情况下的运动状态，由图可知，增大压强对有气体参加的反应速率有何影响？原因是什么？

eq\a\vs4\al(活动三：应用化学反应速率知识解释有关问题)1.根据下列实例，结合已有的知识和经验，填写下表。实例影响反应速率的因素如何影响(1)氢气与氯气混合后在光照条件下可以发生爆炸，氢气与硫蒸气在加热条件下缓慢化合(2)夏季食品更容易变质(3)蜡烛在纯净的氧气中比在空气中燃烧更剧烈(4)粉煤车间严禁烟火，以防爆炸(5)实验室用KClO3制取O2时，加入少量MnO2粉末2.某学生用纯净的镁与过量盐酸反应制取H2，实验结果如图所示。(1)图中表示反应速率最大的是哪一段？对该段反应速率增大可能的原因给出合理猜想。(2)哪一段化学反应速率开始减小？解释化学反应速率减小的原因。

1.常温下，分别将4块形状相同、质量均为7g的铁块同时投入下列4种溶液中，铁块溶解最快的是()A.400mL1mol/LH2SO4B.150mL2mol/LH2SO4C.500mL1.5mol/LH2SO4D.100mL18mol/LH2SO42.对于锌粒和1mol/L稀硫酸的反应，下列措施能使该反应速率增大的是()①升温②减小生成物浓度③改用2mol/L硫酸④改用锌粉⑤稀硫酸的浓度不变，体积增加1倍A.①②③B.③④C.①③④D.②④3.硫酸工业中燃烧硫铁矿生产SO2(另一种产物为Fe2O3)时，为提高生成SO2的速率，下列措施不可行的是()A.把块状矿石粉碎成粉末B.降低温度C.增大O2浓度，向炉内喷吹纯O2D.升高温度4.解释下列日常生活中的现象。(1)木材点燃后越烧越旺。(2)不使用空气，而采用纯氧与乙炔反应产生的热量切割金属。(3)用双氧水消毒伤口时，发现产生大量气泡。5.用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。(1)在H2SO4溶液中浸取铜时，Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的化学方程式为_______________________________________________________。下列能提高铜浸取速率的措施有________(填字母)。A.适当升高浸取温度B.适当提高H2SO4溶液的浓度C.适当加快搅拌速率D.适当延长反应时间(2)控制其他条件相同，印刷电路板的金属粉末用10%H2O2和3.0mol/LH2SO4的混合溶液处理，测得不同温度下铜的平均溶解速率(见下表)。温度/℃20304050607080铜平均溶解速率/[×103mol/(L·min)]7.348.019.257.987.246.735.76当温度高于40℃时，铜的平均溶解速率随着反应温度升高而下降，其主要原因是__________________________________________________________________。

课题2化学反应的限度1.通过实验认识化学反应的限度。2.了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。eq\a\vs4\al(活动一：认识化学反应的限度)1.阅读下列信息，回答问题。高炉炼铁的主要反应：Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2。其中产生CO的反应：C(焦炭)＋O2(空气)eq\o(=,\s\up7(高温))CO2(放出热量)；C(焦炭)＋CO2eq\o(=,\s\up7(高温))2CO(吸收热量)。炼制1t生铁所需焦炭的实际用量远高于按照化学方程式计算所需的量，且从高炉中出来的气体中含有未利用的CO气体。开始时，炼铁工程师们认为是CO与铁矿石接触不充分的原因，于是设法增加高炉的高度。然而，令人吃惊的是，高炉增高后，高炉尾气中CO的比例竟然没有改变。这成了炼铁技术中的科学悬念。猜想其中可能的原因。2.一定条件下，许多反应有一定限度，反应物不能完全转化为生成物。请你根据所学知识，列举具有一定限度反应的案例。

eq\a\vs4\al(活动二：通过实验和理论探究化学反应的限度)1.通过实验探究化学反应的限度。【实验1】向盛有1mL1mol/L氯化钙溶液的试管中加入2mL1mol/L硫酸钠溶液，静置。取上层清液，加入1mol/L碳酸钠溶液。实验现象离子方程式(1)加入硫酸钠溶液(2)加入碳酸钠溶液实验结论【实验2】向盛有3mL0.1mol/L硝酸银溶液中加入稍过量的铜粉。反应一段时间后，取上层清液，滴加0.1mol/L碘化钾溶液。实验现象离子方程式(1)加入稍过量的铜粉(2)滴加碘化钾溶液实验结论【实验3】向盛有5mL0.1mol/LKI溶液中滴加0.1mol/LFeCl3溶液5～6滴，再加入2mLCCl4，振荡。静置后，取上层溶液，滴加KSCN溶液。实验现象离子方程式(1)滴加FeCl3溶液(2)加入CCl4振荡、静置(3)滴加KSCN溶液实验结论2.通过理论分析化学反应的限度。(1)事实表明，许多反应是可逆的，在同一条件下向正反应方向进行的同时，也在向逆反应方向进行。对于一般的可逆反应，请你描述随着反应的进行，反应物浓度、生成物浓度的变化趋势。(2)在一定条件下，正反应速率等于逆反应速率，反应物浓度和生成物浓度不再改变的状态叫化学平衡状态。对于一般的可逆反应，在右图的坐标系中，画出正、逆反应速率随时间变化的曲线图。

eq\a\vs4\al(活动三：通过控制反应条件改变化学反应的限度)完成下列实验，观察记录实验现象，并根据实验现象推理合理的结论。实验一：向盛有1mL0.01mol/LFeCl3溶液的试管中加入1mL0.01mol/LKSCN溶液。将所得溶液分成两份，向其中一份中滴加几滴饱和FeCl3溶液。已知在这个反应体系中存在下述平衡：Fe3+＋3SCN－⥬Fe(SCN)3。实验二：将两个完全相同的充满NO2的烧瓶分别浸泡在冰水和热水中。已知在这个反应体系中存在下述平衡：2NO2(g)⥬N2O4(g)(N2O4无色，反应放热)。

1.合成氨反应N2＋3H2eq\o(⥬,\s\up8(高温、高压),\s\do8(催化剂))2NH3不能完全进行到底的原因是()A.反应的温度不够高B.反应的压强不够大C.反应未能找到合适的催化剂D.反应存在平衡，一定条件下会达到限度2.下列说法正确的是()A.任何化学反应的进程都有一定的限度B.不同的化学反应限度相同C.改变条件不可以改变反应进行的限度D.科学家希望提高所有化学反应的速率3.反应2SO2＋O2eq\o(⥬,\s\up8(催化剂),\s\do8(△))2SO3在密闭容器中进行。下列关于该反应的说法错误的是()A.升高温度能增大反应速率B.使用合适的催化剂能增大反应速率C.增大O2的浓度能增大反应速率D.SO2与O2能100%转化为SO34.对于可逆反应2SO2＋O2eq\o(⥬,\s\up8(催化剂),\s\do8(△))2SO3，在混合气体中充入一定量的18O2，足够长时间后，18O原子()A.可能存在于SO2、O2、SO3中B.只存在于SO2、O2中C.只存在于O2、SO3中D.只存在于SO3中5.将0.1molN2O4置于1L密闭的烧瓶中，然后将烧瓶放入100℃的恒温水槽中，烧瓶内的气体逐渐变为红棕色：N2O4(g)⥬2NO2(g)。下列能说明上述反应在该条件下已经达到反应限度的是()A.烧瓶内气体的种类不再变化B.烧瓶内气体的质量不再变化C.烧瓶内气体的密度不再变化D.烧瓶内气体的颜色不再变化

6.已知：①工业上合成氨：N2＋3H2eq\o(⥬,\s\up8(高温、高压),\s\do8(催化剂))2NH3的反应为可逆反应；②铁触媒是合成氨反应的催化剂，能同等程度地增大合成氨的正、逆反应速率，但不能改变合成氨反应的限度；③在一定条件下进行的合成氨反应的速率随反应时间变化的曲线如右图所示。(1)上述合成氨反应进行到什么时刻达到反应限度？(2)t3时，向反应混合物中加入了铁触媒，请你在图中画出t3后的反应速率随反应时间变化的曲线图。

第二节化学反应的速率与限度课题1化学反应的速率【活动方案】活动一：感知化学反应的快慢1.进行较快的反应：爆炸、中和反应和燃烧等；进行较慢的反应：生活中铁制品的锈蚀、食物的腐败和钟乳石的形成等。2.单位时间内锌的质量变化、单位时间内氢气生成的体积和单位时间内硫酸反应的物质的量。3.(1)v(O2)＝0.04mol/(L·s)(2)在(1)中条件下的化学反应速率大。活动二：实验探究影响化学反应速率的因素1.实验方案实验现象实验结论分别向两支试管中加入2mL0.1mol/L、0.05mol/LNa2S2O3溶液，再同时向两支试管中各加入2mL0.1mol/L稀硫酸，振荡0.1mol/LNa2S2O3溶液中先出现浑浊增大反应物浓度可以增大反应速率分别向两支试管中加入2mL0.1mol/LNa2S2O3溶液，分别置于热水浴和冷水浴中，再同时向两支试管中各加入2mL0.1mol/L稀硫酸热水浴的试管中先出现浑浊升高温度可以增大反应速率实验方案实验现象实验结论分别向两支试管中加入2mL10%H2O2溶液，分别置于热水浴和冷水浴中置于热水浴的试管中有气泡冒出，置于冷水浴的试管中无明显现象升高温度可以增大反应速率分别向三支试管中加入2mL10%H2O2溶液，向其中两支分别加入少量二氧化锰粉末、几滴1mol/LFeCl3溶液，振荡加入二氧化锰粉末、FeCl3溶液的试管气泡产生得很快，第三支无明显现象使用催化剂可以增大反应速率实验方案实验现象实验结论分别向两支试管中加入等质量的碳酸钙颗粒，再同时向两支试管中分别加入2mL1mol/L、5mol/L的盐酸，振荡加入5mol/L盐酸的试管中气泡产生得快增加反应物浓度可以增大反应速率分别向两支试管中加入等质量的碳酸钙颗粒和碳酸钙粉末，再同时向两支试管中各加入2mL1mol/L的盐酸，振荡加入碳酸钙粉末的试管中气泡产生得快增大反应物的接触面积可以增大反应速率影响化学反应速率的因素有温度、反应物浓度、反应物的接触面积和催化剂等。升高温度、增加反应物的浓度、增大反应物的接触面积和使用催化剂等均能增大化学反应速率。2.钠和水反应剧烈，影响该化学反应快慢的因素是金属的活泼性，即反应物本身的性质。3.增大压强会增大反应速率。因为对于气体而言，增大压强即压缩体积，气体的物质的量浓度增大。活动三：应用化学反应速率知识解释有关问题1.(1)反应物的性质(非金属性)非金属性越强，与氢气反应越剧烈(2)温度温度升高，反应速率增大(3)浓度浓度增大，反应速率增大(4)反应物的接触面积反应物的接触面积增大，反应速率增大(5)催化剂使用催化剂可以增大反应速率2.(1)AB段，反应为放热反应，随着温度的升高，反应速率增大。(2)BC段，随着反应的进行，盐酸浓度减小，化学反应速率减小。【课堂反馈】1.B2.C3.B4.(1)反应放热，温度不断升高，化学反应速率增大。(2)氧气浓度大，化学反应速率大，单位时间内放出的热量大，火焰温度较高。(3)血液中含有能加快双氧水分解的催化剂。5.(1)Cu＋H2O2＋H2SO4=CuSO4＋2H2OABC(2)H2O2分解速率增大

课题2化学反应的限度【活动方案】活动一：认识化学