化学反应速率 学案.docx

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化学反应速率学案

第2章化学反应与能量

第一节化学反应速率学案

【学习目标】

1.知道化学反应速率的定量表示方法

2.会设计实验测定某些化学反应的速率

【知识梳理】

一、化学反应速率。

1.概念：

化学反应速率是用来衡量化学反应的物理量,通常用

来表示。

表达式：

。

其常用的单位是或。

2.化学反应速度的表示方法

可以用反应体系中单位时间内任一物质浓度的变化来表示反应速度。

例如：

340K时，N2O5的分解2N2O5=4NO2+O2

表示反应速率v（N2O5）=v（NO2）=v（O2）=

其中△t表示时间间隔，△C=／C始-C末／，表示反应过程中反应物消耗的浓度或生成物增加的浓度的绝对值，常用单位mol/L。

v表示平均速率，因为大部分反应不等速进行，随着各组分浓度的变化，反应速率也会变。

开始时，速率快，随着反应的进行速率会减慢。

所以我们在表示反应速率使用的是平均速度，我们定义也是平均速率。

例如：

某反应的反应物浓度在5min内由6mol/L变成了2mol/L，则以该反应物浓度的变化表示的该反应在这段时间内的平均反应速率为：

。

▲注意：

①表示化学反应速率时，必须指明以何种物质的浓度变化表示。

②化学反应速率实际是一段时间内的平均速率，而不是瞬时速率。

③不能用固体和纯液体来表示反应速率。

④化学反应速率都是正值。

⑤对于同一化学反应，用不同的物质表示其化学反应速率数值可能不相同，但其化学反应速率之比等于其计量数之比。

如：

aA+bB=cC+dD

则：

v（A）∶v（B）∶v（C）∶v（D）=a∶b∶c∶d或v（A）/a=v（B）/b=v（C）/c=v（D）/d

3.不同物质表示的化学反应速率的比较

同一化学反应速率用参与反应的不同物质的浓度变化表示时，其数值可能不同，但意义相同，在比较不同情况下的反应速率大小时不能只看数值大小，要把二者换算成用同一物质表示，再进行比较。

比较化学反应速率时要注意：

①仅限于同一反应的各种速率（不同条件或不同时段）之间进行比较。

②比较时要注意换算成同一物质表示③比较时反应速率的单位要统一。

二、化学反应速率的测定

1.根据颜色变化

在溶液中，当反应物或产物本身有较明显的颜色时，人们常利用和间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。

2.根据释放出气体的体积

现有如课本第20页的图2-1的装置两套A、B，通过分液漏斗分别加入40mL1mol•L-1和40mL4mol•L-1的硫酸后都立即产生气泡，我们可以根据什么来判断A、B两套装置的反应速率大小？

【例1】温度为500℃时，反应4NH3+5O2=4NO+6H2O在5L的密闭容器中进行，半分钟后NO的物质的量增加了0.3mol，则此反应的平均速率v（x）为

A、v（O2）=0.01mol/（L•s）B、v（NO）=0.08mol/（L•s）

C、v（H2O）=0.003mol/（L•s）D、v（NH3）=0.002mol/（L•s）

解析：

根据化学方程式4NH3+5O24NO+6H2O，NO的物质的量增加了0.3mol，则H2O增加了0.45mol，NH3和O2分别减少了0.3mol和0.375mol。

所以，用反应中各气态的反应物和生成物表示的该反应的化学反应速率分别为：

v（NH3）==0.002mol/（L•s）v（O2）==0.0025mol/（L•s）

v（NO）==0.002mol/（L•s）v（H2O）==0.003mol/（L•s）

可见，本题的正确答案是CD。

【例2】对于反应A2+3B2=2AB3来说，下列速率表示该反应最快的是，最慢的是，快慢程度相同的是。

A.v（A2）=0.6mol/（L·S）B.v（B2）=2.6mol/（L·min）

C.v（AB3）=12mol/（L·min）D.v（A2）=6mol/（L·min）

解析：

比较同一个反应的快慢程度时，首先要将不同物质的速率单位统一。

A中

（A2）=0.6mol/（L·S）=36mol/（L·min），比D中的A2）大。

C、D中不同物质的速率之比恰好等于其化学计量数之比，则C、D表示该反应的快慢程度相同。

B中的v（B2）=2.6mol/（L·min），相当于此时（A2）=0.9mol/（L·min），比A中的（A2）小比D中（A2）=6mol/（L·min）也小。

所以反应最快的是A，最慢的是B，快慢程度相同的是C和D。

或者将速率的单位统一后，用不同物质的速率除以方程式中这种物质的系数，所得的值越大，反应速率越快。

【例3】将4molA气体和2molB气体在2L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2s后测得C的浓度为0.6mol•Ｌ－1，现有下列几种说法，其中正确的是

①用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol•Ｌ－1•ｓ－1

②用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol•Ｌ－1•ｓ－1

③2s时物质A的转化率为70%

④2s时物质B的浓度为0.7mol•Ｌ－1

A.①③B.①④C.②③D.③④

解析：

由题知2s时C的浓度为0.6mol•L－1，根据化学方程式中化学计量数比，可算出B的变化浓度为0.3mol•L－1，进而确定B的浓度是cB=（1mol·L－1－0.3mol•L－1）=

0.7mol·L－1；A的变化浓度为0.6mol•L－1，从而求A的转化率为30%；用C表示的反应的平均速率为0.3mol•L－1•s－1，可推知用A表示的反应的平均速率为0.3mol•L－1·s－1，用B表示的反应的平均速率为0.15mol•L－1•s－1。

对照各选项，符合题意的是B。

【达标训练】

1.下列说法正确的是

A.化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物物质的量的减少或任何一种生成物物质的量的增加

B.化学反应速率为0.8mol/（L·S）是指1秒钟时某物质的浓度为0.8mol/L

C.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应速率的快慢

D.对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象就越明显

2.甲乙两容器都进行A→B的反应，甲容器内每分钟减少了4molA，乙容器内每分钟减少了2molA，则甲容器内的化学反应速率比乙容器内要

A.快B.慢C.相等D.无法确定

3.铝与稀硫酸的反应中，已知10s末硫酸的浓度减少了0.6mol/L，若不考虑反应过程中溶液体积的变化，则10s内生成硫酸铝的平均反应速率是

A.0.02mol/（L·min）B.1.8mol/（L·min）

C.1.2mol/（L·min）D.0.18mol/（L·min）

4.在10℃时某化学反应速率为0.1mol/（L•s），若温度每升高10℃反应速率增加到原来的2倍。

为了把该反应速率提高到1.6mol/（L•s），该反应需在什么温度下进行？

A.30℃B.40℃C.50℃D.60℃

5.在mA+nB=pC的反应中，m、n、p为各物质的计量数。

现测得C每分钟增加amol/L，B每分钟减少1.5amol/L，A每分钟减少0.5amol/L，则m：

n：

p为

A.2：

3：

2B.2：

3：

3C.1：

3：

2D.3：

1：

2

6.某温度时，浓度都是1mol•L-1的两种气体，X2、Y2在密闭容器中反应生成气体Z，达到平衡时c（X2）=0.4mol·L-1、c（Y2）=0.8mol·L-1、c（Z）=0.4mol•L-1，则该反应的反应式是

A.X2+2Y2=2XY2B.2X2+Y2=2X2Y

C.3X2+Y2=2X3YD.X2+3Y2=2XY3

7．在密闭容器中进行可逆反应，A与B反应生成C，其反应速率分别用υ（A）、υ（B）、υ（C）（mol•L-1•s-1）表示，且υ（A）、υ（B）、υ（C）之间有如下所示的关系：

υ（B）=3υ（A）；3υ（C）=2υ（B）。

则此反应可表示为

A、2A+3B2CB、A＋3B2CC、3A+B2CD、A＋BＣ

8．在一个容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：

3X（气）+Y（气）=2Z（气）

若最初加入的X、Y和Z都是1mol，反应中X的平均反应速率为0.12mol•L-1·s-1。

若要产物Z为1.8mol，反应所需的时间为

A、5sB、10sC、15sD、20s

9.可逆反应aA（g）＋bB（g）=cC（g）＋dD（g），取amolA和bmolB置于VL容器内1min后，测得容器内A的浓度为xmol•L－1，这时B的浓度为，C的浓度为，这段时间内反应的平均速率若以物质A的浓度变化来表示，应为。

化学2-2.2影响化学反应速率的因素学案

[教学目标]

1．知识目标

（1）理解浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。

（2）使学生能初步运用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。

[教学重点、难点]压强对化学速率的影响，用活化分子理论解释外界条件对化学反应速率的影响。

教学内容：

影响化学反应速率的因素

内因

影响反应速率的外因主要有

（一）浓度对化学反应速率的影响

1.在其他条件不变的条件下，增大反应物的浓度，单位体积内的数目增多，

次数增多，化学反应速率。

反之，减小反应物的浓度，化学反应速率。

2.对纯固体或液体，其浓度视为常数。

例1.下列四种X溶液,分别放入盛有10mL2mol/LHCl烧杯中,加水稀释至50mL,X和HCl和缓进行反应,其中反应速率最大的是（）

A.20mL3mol/LX溶液B.20mL2mol/LX溶液

C.10mL4mol/LX溶液D.10mL2mol/LX溶液

（二）温度对化学反应速率的影响

1.在其他条件不变的情况下，温度升高,反应物分子的增加，使一部分原来能量较低的分子变成，从而增加了反应物分子中的百分数，使

的次数增多，因而是化学反应速率。

反之，则化学反应速率。

2.不管是放热反应还是吸热反应，只要其他条件不变，升高温度，则速率增大，降低温度，速率减小。

3.实验测定，温度每升高10oC，化学反应速率通常增大到原来2~4倍

（三）压强对化学反应速率的影响

1.对气体参与的反应，在一定的温度下，一定质量的气体所占的体积与压强成反比。

也就是说，在相同的温度下，压强越大，一定质量的体积就越小，单位体积内气体的分子数越多，对于气体反应来说，增大压强相当于增大反应物的，反应速率加快;减小压强相当于减小反应物反应速率。

2.参加反应的物质是固体,液体或溶液时,压强对反应速率___影响?

（填有,无）

[思考1]2L密闭容器中,投入5molN2,8molH2,在催化剂存在的条件下发生反应,2min时,测得容器内生成NH34mol,若将容器的体积减小为原来的一半,其他条件不变,同样生成4molNH3所花费的时间___2min（<,=,>,）,为什么?

[探讨]N2+3H2==2NH3反应在密闭容器中进行

1.容器若为恒定容器,在容器内充入惰性气体,则化学反应速率_____（加快,不变,减慢），原因是___

2.容器若为恒压容器,在容器内充入惰性气体,则反应速率（加快,不变,减慢）_____,原因是

________。

（四）催化剂

1.在其他条件不变的情况下，使用催化剂，能够反应所需的能量，这样就会使更多的反应物分子成为，大大单位体积内反应物分子中所占的百分数，从而化学反应速率。

2.能加快反应速率的催化剂叫做正催化剂；能够减慢化学反应速率的催化剂叫负催化剂。

一般情况下所说的催化剂指正催化剂。

[实验演示]H2O2分解:

现象____________________________________________________________________

结论____________________________________________________________________

例2.一定条件反应N2+3H2=2NH3达平衡,当单独改变下述条件后有关叙述错误的是（）

A.加催化剂,V（正）和V（逆）都发生变化,且变化的倍数相等

B.加压,V（正）和V（逆）都增,且V（正）增加倍数大V（逆）增加倍数

C.降温,V（正）和V（逆）都减少,且V（正）减少倍数大V（逆）减少倍数

D.增加[N2],V（正）和V（逆）都增大,且V（正）增加倍数大V（逆）增加倍数

例3.下图为将Zn投入一定浓度一定体积的H2SO4中,解释图象的成因.（纵坐标为H2的生成速率）v（H2）

t1时间

[随堂练习]

1．一般都能使反应速率加快的方法是（）。

①升温；②改变生成物浓度；③增加反应物浓度；④加压

（A）①②③（B）①③（C）②③（D）①②③④

2．NO和CO都是汽车尾气里的有害物质，它们能缓慢地起反应生成氮气和二氧化碳气体：

2NO+2CO=N2+2CO2

对此反应，下列叙述正确的是（）

（A）使用催化剂能加快反应速率

（B）改变压强对反应速率没有影响

（C）冬天气温低，反应速率降低，对人体危害更大

（D）无论外界条件怎样改变，均对此化学反应的速率无影响

3．设C+CO22CO-Q1，反应速率为υ1；N2+3H22NH3+Q2，反应速率为υ2。

对于上述反应，当温度升高时，υ1和υ2的变化情况为（）。

（A）同时增大（B）同时减小

（C）υ1增大，υ2减小（D）υ1减小，υ2增大

4．把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生H2的速率可由如图2-1-1表示，在下列因素中，①盐酸的浓度，②镁条的表面积，③溶液的温度，④氯离子的浓度，影响反应速率的因素是（）。

（A）①④（B）③④

（C）①②③（D）②③

5．下表中是各组反应的反应物和反应温度，反应刚开始时，放出H2速率最快的是（）

编号金属（粉末状）酸的浓度及体积反应温度

（mol）（℃）

AMg，0.16mol·L-1硝酸10mL60

BMg，0.13mol·L-1盐酸10mL60

CFe，0.13mol·L-1L盐酸10mL60

DMg，0.13mol·L-1硫酸10mL60

6．容积固定的2L密闭容器中进行的某一可逆反应

A（气）+2B（气）2C（气）

以B的物质的量浓度改变表示的反应速度υ正，υ正、υ逆与时间的关系图如所示。

已知反应速率υ的单位为mol·L-1·s-1，则图中阴影部分的面积可表示（）。

（A）A的物质的量浓度的减少（B）B的物质的量浓度的减少

（C）C的物质的量增加（D）B的物质的量减少

7．煅烧硫铁矿产生二氧化硫，为了提高生成二氧化硫的速率，下列措施可行的是（）。

（A）把块状矿石碾成粉末（B）向炉内喷吹氧气

（C）使用Fe2O3作催化剂（D）降低体系的温度

8．氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化还原反应生成Cl（-1）和S（+6）的反应速率如图2-1-4所示，已知这个反应速率随着溶液中[H+]增大而加快。

（1）反应开始时反应速率加快的原因是____。

（2）反应后期反应速率下降的原因是______。

9．在密闭容器中发生2SO2+O22SO3反应，现控制下列三种不同的条件：

①在400℃时，10molSO2与5molO2反应；

②在400℃时，20molSO2与5molO2反应；

③在300℃时，10molSO2与5molO2反应；

问：

开始时，正反应速率最快的是_____；正反应速率最慢的是_________。

10．Fe3+和I-在水溶液中的反应如下：

2I-+2Fe3+=2Fe2++I2（水溶液）。

正向反应速率和Ι-、Fe3+的浓度关系为υ=k[I-]m[Fe3+]n（k为常数）

[I-]（mol·L-1）

[Fe3+]（mol·L-1）

υmol·L-1·s-1）

（1）

0.20

0.80

0.032k

（2）

0.60

0.40

0.144k

（3）

0.80

0.20

0.128k

通过所给数据计算得知：

在υ=k[I-]m[Fe3+]n中，m、n的值为______。

[选填A、B、C、D]

（A）m=1，n=1（B）m=1，n=2（C）m=2，n=1（D）m=2，n=2

碘离子浓度对反应速率的影响______铁离子浓度对反应速率的影响。

（选填：

小于、大于、等于）

课堂练习答案

1B，2AC，3A，4C，5D，6B，7AB。

8．

（1）2KClO3+6NaHSO3=3Na2SO4+KCl+3H2SO4，氢离子浓度增大，反应速率加快。

（2）反应物浓度减小，反应速率减慢。

9．②；③。

10．C；大于。

化学2-2-2-1化学平衡（第1课时）

[学习目标]1.知道可逆反应与不可逆反应

2.描述化学平衡建立的过程

3.能正确判断一个反应是否达到平衡

[教学过程]

一、可逆反应与不可逆反应

1、可逆过程

（1）可逆过程

当温度一定时，饱和溶液中的固体溶质溶解和溶液中的溶质分子回到固体表面的结晶过程一直在进行，而且两种过程的速率，于是饱和溶液的浓度和固体溶质的质量都。

（2）表述：

约定采用“”来代替反应式中原来用的“”，把从左向右的过程称作；由右向左的反应称作。

如溶解、结晶过程可表示为

2、可逆反应与不可逆反应

（1）可逆反应

在下，既能向同时又能的反应。

（2）不可逆反应

在一定条件下，几乎所有的反应都具有不同程度的可逆性，但有些反应的逆反应进行程度太小因而可忽略。

如Ag++Cl-=AgCl↓

二、化学平衡的建立

1、化学平衡的建立

以CO+H2O（g）CO2+H2反应为例。

在一定条件下，将0.01molCO和0.01molH2O（g）通入1L密闭容器中，开始反应：

（1）反应刚开始时：

反应物的浓度，正反应速率。

生成物的浓度为，逆反应速率为。

（2）反应进行中：

反应物的浓度，正反应速率。

生成物的浓度，逆反应速率。

（3）肯定最终有一时刻，正反应速率与逆反应速率，此时，反应物的浓度，生成物的浓度也。

如图所示。

2、化学平衡状态

（1）定义：

（2）特征：

①逆：

等：

②动：

③定：

④变：

（3）特点：

化学平衡的建立与建立的途径无关

思考：

1、相同条件（温度、浓度、压强等）时，一个反应分别从正反应开始，与从逆反应开始，最终所达到的平衡状态是否相同？

答案：

相同，因为化学平衡的建立与反应进行的方向无关，而与反应时的条件有关，只要条件相同（温度、浓度、压强等），最终就会达到相同的平衡状态。

（4）达到平衡的标志：

以mA（g）+nB（g）pC（g）为例

直接标志：

①速率关系：

正反应速率与逆反应速率相等：

A消耗速率与A的生成速率相等，A的消耗速率与C的消耗速率之比等于m：

p，B生成速率与C的生成速率之比等于n：

p。

②各物质的百分含量保持不变。

间接标志：

①混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间的改变而改变。

（注：

m+n≠p）②各物质的浓度不随时间的改变而改变。

③各物质的物质的量不随时间的改变而改变。

④各气体的体积、各气体的分压不随时间的改变而改变。

三、对于密闭容器中的可逆反应：

mA（g）+nB（g）pC（g）+qD（g），根据对化学平衡概念的理解，判断下列各情况下，是否达到平衡。

可能的情况举例

是否能判断已达平衡

1、混合物体系中各成分的含量

①各物质的物质的量或各物质的量的分数一定

②各物质的质量或各物质的质量分数一定

③各气体的体积或体积分数一定

④总体积、总压强、总物质的量一定

2、正、逆反应速率的关系

①单位时间内消耗了mmolA，同时生成mmolA

②单位时间内消耗了nmolB，同时消耗了pmolC

③v（A）：

v（B）：

v（C）：

v（D）=m：

n：

p：

q

④单位时间内生成nmolB，同时消耗qmolD

3、压强

①其他条件不变，m+n≠p+q时，总压强一定

②其他条件不变，m+n=p+q时，总压强一定

4、平均相对分子质量M

①当m+n≠p+q时，M一定

②当m+n=p+q时，M一定

5、温度

其他条件一定时，体系温度一定

6、体系密度

其他条件一定时，密度一定

7、其他

组成成分有颜色时，体系颜色不再变化

练习：

1、下列哪种说法可以证明反应：

N2+3H22NH3已达到平衡状态（）

A、1个NN键断裂的同时，有3个H—H键形成

B、1个NN键断裂的同时，有3个H—H键断裂

C、1个NN键断裂的同时，有6个N—H键断裂

D、1个NN键断裂的同时，有6个N—H键形成

2、在一定温度下，可逆反应A（g）+3B2C（g）达到平衡状态的标志是（）

A、C生成的速率与C分解的速率相等B、A、B、C的浓度不再变化

C、单位时间内，生成nmolA，同时生成3nmolB

D、A、B、C的分子数之比为1：

3：

2

3、可逆反应达到平衡的重要特征是（）

A、反应停止了B、正逆反应的速率均为零

C、正逆反应都还在继续进行D、正逆反应的速率相等

4、把HI气体充入密闭容器中，在一定条件下发生反应：

2HI（g）H2（g）+I2（g）△H>0，在反应趋向平衡状态的过程中，下列说法正确的是（）

A、HI的生成速率等于其分解速率B、HI的生成速率小于其分解速率

C、HI的生成速率大于其分解速率D、无法判断HI的生成速率和分解速率的相对大小

5、五氧化二氮是白色固体，熔点为30℃，升温时易液化和汽化，并发生以下两个相互联系的反应：

①N2O5（g）N2O3（g）+O2（g）②N2O3（g）N2O（g）+O2（g）

在0.5L密闭容器中，将2.5molN2O5加热气化，并按上述①②两式分解，在某温度下达到平衡，测得O2的平衡浓度为4.4mol·L—1，N2O3的平衡浓度为1.6mol·L—1，则下列各项判断正确的是（）

A、N2O5的平衡浓度为3.0mol·L—1B、N2O5的转化率为80%

C、N2O的平衡浓度为4.4mol·L—1D、N2O的平衡浓度为1.4mol·L—1

6、可逆反应：

2NO22NO+O2在密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是（）

①单位时间内生成nmolO2的同时，生成2nmolNO2；

②单位时间内生成nmolO2的同时，生成2nmolNO；

③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2：

2：

1的状态；

④混合气体的颜色不再发生改变的状态；

⑤混合气体的密度不再改变的状态；

⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态

A、①④⑥B、②③⑤C、①③④D、①②③④⑤⑥

7、在一定温度下，将2molSO2和1molO2充入一定容积的密闭