化学反应速率自编.docx

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化学反应速率自编

化学平衡§2化学反应速率

化学反应的快慢可用化学反应速率来衡量。

在生产生活中，我们希望控制化学反应速率：

如钢铁生锈、塑料的老化、食物的腐败、机体的衰老等，我们希望其速率越慢越好；口腔补牙镶牙材料的固化、化工产品的生产，我们希望其速率适中；泄漏到海洋中的石油的分解、废弃有机高分子材料的降解等我们希望能加快其反应速率。

<思考>:

不同的化学反应快慢是不一样的。

怎么样来比较和描述不同反应的快慢呢？

一.化学反应速率：

1.定义：

2.表示方法

3、单位：

理解要点：

（1）气体的浓度用来表示。

（2）对于固体或纯液体的反应物，一般情况下其浓度是常数，通常不用其表示反应速率。

二、要点分析：

1、均为平均速率：

例1、阅读下表H2O2分解的浓度变化表格，完成下列问题。

t/min

0

20

40

60

80

c（H2O2）/mol/L

0.80

0.40

0.20

0.10

0.05

①、在下图中作出H2O2分解反应的浓度-时间曲线。

②、请同学们根据图像分别计算任意一个20min间隔中H2O2的分解速率，并思考这些数据给你的启迪？

（通过计算某段时间内的化学反应速率，可见，在不同的时间内，化学反应的速率可能不同。

另外，随着反应的进行，该反应速率越来越慢；我们通常计算的是某时间段内化学反应的平均速率。

当Δt非常小时，就是某时刻的即时速率，在该图像上就是某时刻对应的斜率。

）

例：

在恒温、恒容的密闭容器中进行反应：

A（g）

B（g）+C（g）（正反应为吸热反应），若反应物浓度由2mol·L－1降到0.8mol·L－1需20秒，那么反应物浓度由0.8mol·L－1降到0.2mol·L－1所需反应时间为（）

A．等于10sB．大于10sC．小于10sD．无法判断

2、化学反应速率之比等于之比，等于之比

例2、N2O5在四氯化碳溶液中的分解反应为：

2N2O5=4NO2＋O2,实验测得在67℃时反应体系中各物质的浓度随时间的变化如表下所示：

N2O5在四氯化碳溶液中发生分解反应的实验数据

t/min

0

1

2

3

4

5

N2O5

C（N2O5）/mol/L

1.00

0.71

0.50

0.35

0.25

0.17

C（N2O5）/mol/L

 ——

NO2

C（NO2）/mol/L

0

0.58

1.00

1.30

1.50

1.66

C（NO2）/mol/L

 ——

O2

C（O2）/mol/L

0

0.15

0.25

0.33

0.38

0.42

C（O2）/mol/L

 ——

<思考>：

①、请分别用反应物和生成物的物质的量浓度在单位时间内的变化来表示该反应的速率，请将计算结果填入表中。

②、通过计算可以发现，虽然但反应物和生成物的物质的量浓度在单位时间内的变化都可以表示该反应的速率，但是其数值不一定相同。

请将其数值与化学方程式中相应物质前的化学计量数进行比较，归纳总结它们之间的关系。

练习⑴：

在2L密闭容器中，在一定条件下进行合成氨的反应3H2+N2

2NH3，先加入H2和N2各2mol，反应经2min钟后，测得N2的物质的量浓度为0.8mol/L。

求此反应的化学反应速率是多少？

（N2：

0.1；H2……）

⑵、某温度时，再2L容器中X.Y.Z

三种物质的物质的量随时间变化曲线

如下图所示，由图中数据分析，该

应的化学方程式为

反应开始至2min、Z的平均反应速率为

。

⑶、在2A＋3B

xC＋yD的可逆反应中，A、B、C、D均为气体，已知起始浓度A为5mol·L－1，B为3mol·L－1，C反应速率为0.5mol·L－1·min－1反应开始至平衡需2min,平衡时D的浓度为0.5mol·L－1，下列说法正确的是（）

A.A和B的平衡浓度为5:

3B.A和B的平衡浓度比为8:

3

C.x:

y=2:

1D.x=1

3、在同一反应中用不同物质表示反应速率时，数值不同但意义相同.

例：

反应A＋3B

2C＋2D在四种不同情况下的反应速率分别为（）

.v（A）=0.15mol·L－1·s－1

.v（B）=0.6mol·L－1·s－1

.v（C）=0.4mol·L－1·s－1

.v（D）=0.45mol·L－1·s－1,该反应进行的快慢顺序为（填序号）

三、测定化学反应速率的两种基本方法

1、有气体生成的反应

通过测定一定条件下反应生成的气体体积，再进行转换和计算出此反应的化学反应速率。

2、有颜色变化的反应

用比色的方法测定溶液颜色的深浅，再根据溶液颜色与反应物浓度（或生成物浓度）的关系，换算成反应物（或生成物）在不同反应时刻的浓度，从而计算出此反应的化学反应速率。

<思考>:

在通常情况下，Na与水的反应和Mg与水的反应哪个剧烈（反应速率快）？

为什么？

这说明化学反应速率的决定因素是什么？

四、有关物质的量浓度变化、物质的量变化的计算

（1）物质的量浓度变化的计算公式：

△c=v·t△c=△n/V

反应物物质的量浓度=起始物质的量浓度-转化物质的量浓度

表达式：

△c（反应物）=c（反应物始）—c（反应物终）

生成物物质的量浓度=起始物质的量浓度+转化物质的量浓度

表达式：

△c（生成物）=c（生成物终）—c（生成物始）

（2）物质的量变化计算：

△n=△c·V=v·t·V

反应物物质的量=起始量—转化量

表达式：

△n（反应物）=n（反应物始）—n（反应物终）

生成物物质的量=起始量+转化量

表达式：

△n（生成物）=n（生成物终）—n（生成物始）

例1:

在2升的密闭容器中加入1摩尔A和4摩尔B有发生下列可逆应:

A（g）+3B（S）

2C（g）5分钟时测得生成了1摩尔C

求:

①5分钟末容器中各物质的浓度②在5分钟末VA、VC各是多少？

例2.在一个6L的密闭容器中，放入3Lx气体和2Ly气体，在一定条件下发生下列反应，4X（ｇ）+3Y（ｇ）

2Q（ｇ）+nR（ｇ），达到平衡后容器内温度不变，混合气体的压强比原来增加5%，x的浓度减小1/3，求该反应方程式中的n值。

例题：

1、下列四个数据都表示合成氨的反应速率，其中速率代表同一反应中的是（）

①V（N2）=0.3mol/L·min②V（NH3）=0.9mol/L·min③V（H2）=0.9mol/L·min④V（H2）=0.02mol/L·s

A．①②B．①③C．③④D．②④

2、在2A（g）＋B（g）

3C（g）＋4D（g）反应中，表示该反应速率最快的是（）

（A）v（A）＝0.5mol·Ｌ－1·ｓ－1（B）v（B）＝0.3mol·Ｌ－1·ｓ－1

（C）v（C）＝0.8mol·Ｌ－1·ｓ－1（D）v（D）＝1mol·Ｌ－1·ｓ－1

3、在一个容积为2L的密闭容器中,发生如下反应:

3A（g）+B（g）

2C（g）若最初加入的A、B都是4mol,A的平均反应速率为0.12mol/L·s,则10s后容器中的B是（）

（A）2.8mol　　　（B）1.6mol　　　（C）3.2mol　　　（D）3.6mol

5、将4molA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（气）＋B（气）

2C（气）若经2s（秒）后测得C的浓度为0.6mol·L－1，现有下列几种说法：

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其中正确的是：

（A）①③（B）①④（C）②③（D）③④

6、将4molA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（S）若经2s（秒）后测得B的浓度为0.6mol·L－1，则下列说法错误的是（）

（A）用物质B表示的反应的平均速率为0.2mol·L－1·s－1

（B）用物质A表示的反应的平均速率为0.4mol·L－1·s－1

（C）用物质C表示的反应的平均速率为0.4mol·L－1·s－1

（D）2s时物质A的转化率为40%

二.影响化学反应速率的因素：

内因：

。

物质本身的结构和性质是化学反应速率大小的决定因素，反应类型不同有不同的化学反应速率，反应类型相同但反应物不同，化学反应速率也不同。

不同的化学反应决定于反应物的性质，同一化学反应决定于反应条件

外因：

。

<实验活动与探究一>：

活动与探究实验，思考浓度对化学反应速率的影响。

1.浓度：

⑴要点：

固体和纯液体：

。

⑵、碰撞理论：

<阅读思考>:

碰撞理论是较直观的反应速率理论，该理论认为反应物分子间必须才有可能发生反应，反应速率的大小与单位时间内反应物分子间成正比。

但是不是每次碰撞都能发生反应。

①、的碰撞称为有效碰撞。

②、有效碰撞必须满足两个条件（即发生反应的两个基本前提）：

※分子间碰撞的实际情况（以碘化氢分子间的碰撞为例）

<总结>:

；。

发生反应的两个基本前提：

发生碰撞的分子应有足够高的能量;碰撞时有合适的取向。

③、在化学反应中，较高，有可能发生的分子称为活化分子。

④、活化分子的与所有的称为活化能。

符号Ea。

单位：

kJ·mol-1

⑤、活化分子百分数：

（活化分子数/反应物总分子数）×100%

碰撞理论要点：

（1）、反应物分子之间的是发生反应的必要条件；

（2、）能发生反应的碰撞——有效碰撞;

（3）、活化分子之间采取合适的取向碰撞时，才能发生反应。

⑷、相同条件下，Ea越大，活化分子百分数（f）越小，反应越慢。

反之，Ea越小，f越大，反应越快。

Ea的大小:

与反应本性（物质的分子结构、化学键）有关。

碰撞理论中，Ea只能由实验来确定。

⑶、用碰撞理论来解释浓度对化学反应速率的影响

解析

。

浓度增大单位体积内活化分子的数目增大，碰撞机会增多，有效碰撞增多，反应速率增大

原因：

在其他条件不变时，对某一反应来说，活化分子百分数是一定的，所以当反应物的浓度增大时，单位体积内的分子数增多，活化分子数也相应的增多，反应速率也必然增大。

2、压强对化学反应速率的影响：

对于H2（g）＋I2（g）

2HI（g）,其他条件不变，压强增大为原来的2倍，体积如何变化？

应用碰撞理论解释压强对化学反应速率的影响：

影响外因

单位体积内

有效碰

撞次数

化学反

应速率

分子总数

活化分子数

增大压强

.结论：

实质

充入无关气体：

例1：

对于密闭容器中进行的反应：

N2＋3H2

2NH3

若保持容积不变充入He，反应速率是否变化？

如何变化？

.若保持压强不变，反应速率是否变化？

如何变化？

3.温度化学反应速率的影响：

实验探究：

已知2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4→K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑,取3支试管,向试管中分别加入2mL0.01mol·L-1酸性KMnO4溶液,再向试管中分别加入2mL0.1mol·L-1H2C2O4溶液。

将其中一支试管放入冰水中，一支试管放入约80度的热水中，另一支试管置于室温下。

实验现象：

⑴、结论：

。

⑵、范特荷甫规则：

温度每升高10℃，化学反应速率加快到原来的倍。

特别提醒：

1、温度对反应速率的影响，无论是放热反应，还是吸热反应都适用。

2、温度对反应速率的影响，无论固体、液体、气体都适用。

即：

温度对反应速率的影响，无论对什么反应，什么物质都适用。

碰撞理论解释温度对反应速率的影响

影响外因

单位体积内

有效碰

撞次数

化学反

应速率

分子总数

活化分子数

升高温度

例1：

KClO3和NaHSO3发生氧化还原反应生成Cl（－1）和S（＋6）的速率如右图所示，已知这个反应速率随着溶液溶液中c（H＋）增大而加快。

.反应开始时速率加快的原因是

反应后期反应速率下降的原因是

例2：

用铁片和稀硫酸反应制氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加快的是（）

A．加热B．不用稀硫酸改用98%的浓硫酸C．滴加CuSO4溶液D．不用铁片改用铁粉

4.催化剂对化学反应速率的影响：

.定义：

.要点：

①、催化剂分为，一般指。

②、反应，最初，最终。

③、催化剂改变化学反应速率的本质：

。

例1.冰箱制冷剂氟利昂（CCl2F2）在高空中受紫外线辐射产生氯原子，并进行下列反应。

Cl＋O3

ClO＋O2；ClO＋O

Cl＋O2，下列说法中不正确的是（）

A.反应后将O3变为O2B．Cl是总反应的催化剂

C．氟氯甲烷是总反应的催化剂D．Cl起反复分解臭氧的作用

⑶、应用碰撞理论解释催化剂对化学反应速率的影响

影响外因

单位体积内

有效碰撞次数

化学反应速率

分子总数

活化分子数

正催化剂

5、其他因素：

如形成原电池、光照、反应物固体的颗粒大小、电磁波、超声波、溶剂的性质等，也会对化学反应的速率产生影响

影响化学反应速率的因素

影响外因

单位体积内

有效碰撞次数

化学反应速率

分子总数

活化分子数

增大反应物浓度

增大压强

升高温度

正催化剂

①、将食品置于低温条件下，常常可以保存更长的时间。

为什么？

②、工业上用氮气与氢气反应合成氨时，常在高温、高压下进行，并使用适当的催化剂。

这些反应条件对于合成氨的反应速率有什么影响？

、月饼，糕点等往往在包装盒内装入小包脱氧保鲜剂，这样做有什么用？

练习：

1、对于反应：

A＋3B

2C，下列措施一定能使反应速率加快的是（）

A．加入AB．增大压强C．升高温度D．使用合适的催化剂

2、增大反应物的浓度使反应速率加快的主要原因是（）对于气体参与体系增大压强使反应速率加快的主要原因是（）升高温度使反应速率加快的主要原因是（）使用催化剂使反应速率加快的主要原因是（）

A、活化分子百分数不变，但提高了单位体积内活化分子的总数B、增大分子的运动速率而使有效碰撞增加C、升高反应物分子的能量，使活化分子的百分数增加D、降低反应所需的能量，使活化分子百分数增加

3、下列说法正确的是（）

A、一定条件下，增大反应物的量会加快化学反应速率。

B、增大压强，肯定会加快化学反应速率。

C、活化分子间所发生的碰撞为有效碰撞。

D、能够发生有效碰撞的分子叫活化分子。

4、在C（固）+CO2（气）→2CO（气）的反应中。

现采取下列措施：

（1）增大压强；

（2）增加碳的量（3）通入CO2；（4）恒容下充入N2；（5）恒压下充入N2

哪些措施能够使反应速率增大？

为什么？

5、下列条件的变化，是因为降低反应所需的能量而增加单位体积内的反应物活化分子百分数致使反应速率加快的是（）

A、增大浓度B、增大压强C、升高温度D、使用催化剂

6、一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减慢反应速率，而不影响生成H2的总量，可向其中加入适量的（）

A、Na2CO3晶体B、NaOH晶体C、水D、CH3COONa晶体

溶解结晶平衡练习:

1、有关溶液的说法错误的是

A.气体、液体、固体都可以作为溶质B.一杯溶液里各个部分的性质是相同的

C.把室温时溶解度在10g以上的物质，叫易溶物质D.凡是均一透明的液体就是溶液

2、下列有关饱和溶液和不饱和溶液的叙述中，正确的是（）

A.某种溶质的饱和溶液不能再溶解这种溶质B.某物质的饱和溶液一定是浓溶液

C.在一定温度下，稀溶液一定是不饱和溶液D.饱和溶液和不饱和溶液之间可以相互转化

3、下列叙述正确的是（）

A.饱和溶液降低温度时，一定有溶质析出B.饱和溶液升高温度时，都变为不饱和溶液

C.同温下，一种固体物质的饱和溶液一定比另一种固体物质的不饱和溶液含溶质的量多

D.一定温度下，某固态物质的饱和溶液，其溶质的质量分数为最大值

4、恒温密闭容器的饱和溶液中，再放入一块缺角的该盐晶体，一段时间后，此晶体会（）

A、质量和形状都改变B、质量和形状都不改变

C、质量不变，形状改变D、质量减小，形状不变

5、碘单质在水溶液中溶解度很小，但在CCl4中溶解度很大，这是因为（　　）

A．CCl4与I2分子量相差较小，而H2O与I2分子量相差较大

B．CCl4与I2都是直线型分子，而H2O不是直线型分子

C．CCl4和I2都不含氢元素，而H2O中含有氢元素

D．CCl4和I2都是非极性分子，而H2O是极性分子

6、下列各组气体中,溶解性从小到大排列正确的是

A．HCl、O2、CO2、Cl2B．Cl2、HCl、CO2、O2

C．HCl、Cl2、CO2、O2D．O2、CO2、Cl2、HCl

7、设无水硫酸铜和胆矾在某温度下的溶解度分别为S1g和S2g。

在该温度下，100g水中分别溶解S1g无水硫酸铜和S2g胆矾，下列情况正确的是（）

（A）两种溶液质量相等（B）S1>S2

（C）两种溶液的物质的量浓度相等（D）两种溶液的溶质的质量分数不相等

8、向盐酸中加入浓H2SO4时，会有白雾生成。

下列叙述不属于导致产生该现象的原因的是

A、浓H2SO4具有脱水性B、浓H2SO4具有吸水性

C、盐酸具有挥发性D、气体溶质的溶解度随温度升高而降低

9、在相同温度下，将溶质质量分数相同的硫酸钠溶液a（300mL）和b（200mL）各蒸发掉20g水后所得两溶液的关系为（）

A.a溶液浓度一定等于b溶液浓度B.a溶液浓度一定小于b溶液浓度

C.a溶液浓度一定大于b溶液浓度D.a溶液浓度可能等于也可能小于b溶液浓度

10、某温度下，将agCuSO4或bgCuSO4·5H2O加到100g水中，所得溶液均恰好达到饱和，a与b的关系是（） 

A．a=160／250b         B．a=1600b／（2500＋16b）

C．a=1600b／（2500＋9b）D．a=1600b／（2500＋25b）

11、常温时A物质的溶解度为15g，B物质的饱和溶液的质量分数为15%，而浓度为15%的C物质溶液100g，蒸发掉15g水，恢复到常温时析出晶体1g，则此三种物质在常温时的

溶解度SA、SB、SC由大到小的顺序正确的是（）

A．SA＞SB＞SCB．SC＞SB＞SAC．SC＞SA＞SBD．SC=SB＞SA

12、某温度时，向一定量的氯化钠溶液中加入10g氯化钠固体，充分搅拌后尚有部分固体未溶解，再加入10g水后，固体全部溶解，下列判断正确的是……（）

A、加水前一定是饱和溶液B、加水前可能是不饱和溶液

C、加水后一定是饱和溶液D、加水后一定是不饱和溶液

13、若要检验一种溶液是否是该温度下的饱和溶液，应选择的可靠而简便的方法是（）

A、降低10℃观察有无晶体析出

B、加热蒸发掉10g水，再冷却到原温度，观察有无晶体析出

C、用化学方法测定溶质的量

D、投入一小粒少量溶质晶体，观察它是否溶解或减少

14、在质量为200g的饱和石灰水中，加入5.60gCaO后充分搅拌，仍保持原温度，则下列叙述正确的是…（）

A、石灰水的浓度和质量均保持不变B、石灰水的质量减少，石灰水的pH不变

C、石灰水下部有白色固体7.40gD、石灰水下部有白色固体，质量小于7.40g。

15、在质量为200g的饱和石灰水中，加入5.60gCaO后迅速搅拌，则下列叙述正确的是（）

A、石灰水的浓度和质量均保持不变B、石灰水的质量减少，石灰水的pH不变

C、石灰水下部有白色固体7.40gD、石灰水下部有白色固体，质量大于7.40g。

17、现有wg质量分数为10%的NaCl溶液，要使其质量分数增大1倍，可采用的方法是（）

A.在加入0.1wgNaClB.蒸发浓缩成0.5wgNaCl溶液

C.蒸发掉溶剂质量的一半D.再加入wg质量分数为25%的NaCl溶液

19、一定量14%的KOH溶液，若将其蒸发掉100g水后，其质量百分比浓度恰好增大一倍,变为28%，体积为125mL，则浓缩后的KOH溶液物质的量浓度为（）

A、2.2mo

·L－1B、4mo

·L－1C、5mo

·L－1D、6.25mo

·L－1

20、将质量分数为a%的NaOH溶液蒸发掉mg水后，变成VmL2a%的NaOH不饱和溶液，则蒸发后的溶液的物质的量浓度是（）

A．

B．

C．

D．

21、已知溶质质量分数为96%的酒精溶液的物质的量浓度为16.6mol/L，试判断48%的酒精溶液的物质的量浓度（mol/L）（）

A.大于8.3B.等于8.3C.小于8.3D.无法确定

22、质量分数不等的两种硫酸钠溶液等质量混合时，其质量分数为a%，而等体积混合后的质量分数为b%；质量分数不等的两种乙醇溶液等质量混合时，其质量分数为a%，，而等体积混合后的质量分数为c%。

则a、b、c的大小关系正确的是（）

A．a>b>cB．b>a>cC．c>a>bD．c>a>b

23、将质量百分比浓度为3p%的X溶液与p%的X溶液等体积混合后，其质量百分比浓度小于2p%，则X可能是下列物质中的

A、H2SO4B、氨水C、NaOHD、C2H5OH

24、NaCl固体使NH4Cl从母液中析出，主要破坏了NH4Cl在母液中的

A.水解平衡B.电离平衡C.结晶溶解平衡D.沉淀溶解平衡

25、在2mlNaCl溶液中加入1滴AgNO3溶液，有白色沉淀生成；再加入1滴KI溶液沉淀转化为黄色，然后再加入1滴Na2S溶液，沉淀又转化为黑色（以上所用的溶液物质的量浓度均相同），下列表示各沉淀物溶解度由大到小的顺序正确的是（）

A、Ag2SAgIAgClB、AgClAgIAg2S

C、AgIAgClAg2SD、AgClAg2SAgI

26、在一定温度下，氢氧化镁饱和溶液中存在如下关系：

[Mg2＋][OH－]2＝Ksp，其中Ksp称为Mg（OH）2的溶度积。

试推断氢氧化镁在下列物质中的溶解度由小到大的顺序是

①0.1摩/升MgCl2溶液②0.l摩/升NH4Cl溶液

③0.1摩/升KCl溶液④0.1摩/升KOH溶液

（A）①④③②（B）②①③④（C