化学反应速率 学案.docx

1、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

2、。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：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。 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。 不能用固体和纯液体来表示反应速率。 化学反应速率都是正值。 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

3、数之比。如：aA+bB=cC+dD则：v(A)v(B)v(C)v(D)=abcd 或 v(A)/a=v(B)/b=v(C)/c=v(D)/d3.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：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。比较时要注意换算成同一物质表示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

4、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40mL 1molL-1和40mL 4molL-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/（Ls） B、v（NO）=0.08mol/（Ls）C、v（H2O）=0.003mol/（Ls） D、v（NH3）=0.002mol/（Ls）解析：根

5、据化学方程式4NH3+5O2 4NO+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/（Ls） v（O2）= =0.0025mol/（Ls）v（NO）= =0.002mol/（Ls） v（H2O）= =0.003mol/（Ls）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/(LS) B. v(

6、B2)=2.6mol/(Lmin)C. v(AB3)=12mol/(Lmin) D. v(A2)=6mol/(Lmin)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/(LS)=36mol/(Lmin)，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/(Lmin)，相当于此时(A2)=0.9mol/(Lmin)，比A中的(A2)小比D中(A2)=6mol/(Lmin)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

7、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4 mol A气体和2 mol B气体在2 L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 s后测得C的浓度为0.6 mol1，现有下列几种说法，其中正确的是用物质A表示的反应的平均速率为0.3 mol11用物质B表示的反应的平均速率为0.6 mol112 s时物质A的转化率为70%2 s时物质B的浓度为0.7 mol1A. B. C. D.解析：由题知2 s时C的浓度为0.6 molL1，根据化学方程式中化学计量数比，可算出B的变化浓度为0.3 molL1，进而确定B的浓度是cB=

8、(1 molL10.3 molL1)=0.7 molL1；A的变化浓度为0.6 molL1，从而求A的转化率为30%；用C表示的反应的平均速率为0.3 molL1s1，可推知用A表示的反应的平均速率为0.3 molL1s1，用B表示的反应的平均速率为0.15 molL1s1。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/(LS)是指1秒钟时某物质的浓度为0.8mol/LC.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

9、应现象就越明显2.甲乙两容器都进行AB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0.6 mol/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. 0.02 mol/(Lmin) B. 1.8mol/(Lmin)C. 1.2 mol/(Lmin) D. 0.18 mol/(Lmin)4.在10时某化学反应速率为0.1 mol/(Ls)，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1.6 mol

10、/(Ls)，该反应需在什么温度下进行？A.30 B.40 C.50 D.605.在m A + n B=p C的反应中，m、n、p为各物质的计量数。现测得C每分钟增加a mol/L，B每分钟减少1.5a mol/L，A每分钟减少0.5a mol/L，则m：n：p为A. 2：3：2 B. 2：3：3 C. 1：3：2 D. 3：1：26.某温度时，浓度都是1molL-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)=0.4molL-1、c(Y2)=0.8molL-1、c(Z)=0.4molL-1，则该反应的反应式是A.X2+2Y2=2XY2 B.2X2+Y2=2X2YC.3

11、X2+Y2=2X3Y D.X2+3Y2=2XY37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(A)、(B)、(C)（molL-1s-1）表示，且(A)、(B)、(C)之间有如下所示的关系： (B)=3(A)； 3(C)=2(B)。则此反应可表示为A、2A+3B 2C B、A3B 2C C、3A+B 2C D、AB 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0.12 molL-1s-1。若要产物Z为1.8mol，反应所需的时间为A、5s B、10s C、15s D、20s9.可逆反应

12、aA(g)bB(g)=cC(g)dD(g)，取a mol A和b mol B置于V L容器内1 min后，测得容器内A的浓度为x molL1，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

13、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

14、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24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,

15、压强对反应速率_影响?(填有,无)思考12L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

16、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

17、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（ ）。升温；改变生成物浓度；增加反应物浓度；加压（A） （B） （C） （D）2NO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+CO2 2CO-Q1，反应速率

18、为1；N2+3H2 2NH3+Q2，反应速率为2。对于上述反应，当温度升高时，1和2的变化情况为（ ）。（A）同时增大 （B）同时减小 （C）1增大，2减小 （D）1减小，2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，盐酸的浓度，镁条的表面积，溶液的温度，氯离子的浓度，影响反应速率的因素是（ ）。（A） （B） （C） （D）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） () A Mg，0.1 6 molL-1 硝酸10mL 60 B Mg，0.1 3 m

19、olL-1 盐酸10mL 60 C Fe，0.1 3 molL-1L 盐酸10mL 60 D Mg，0.1 3 molL-1 硫酸10mL 606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正，正、逆与时间的关系图如所示。已知反应速率的单位为molL-1s-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）

20、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+O2 2SO3反应，现控制下列三种不同的条件：在400时，10molSO2与5molO2反应；在400时，20molSO2与5molO2反应； 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_。10Fe3+和I-在水溶液中的反应如下：2I-+2Fe3+

21、 = 2Fe2+I2（水溶液）。正向反应速率和-、Fe3+的浓度关系为=kI-mFe3+n(k为常数) I-（molL-1）Fe3+ ( molL-1) molL-1s-1)（1）0.200.800.032k（2）0.600.400.144k（3）0.800.200.128k通过所给数据计算得知：在=kI-mFe3+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）2KC

22、lO3+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；。 10C；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

23、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0.01 mol CO和0.01 mol H2O(g)通入1 L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

24、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： 逆： 等： 动： 定： 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：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，

25、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。各物质的百分含量保持不变。间接标志：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+np）各物质的浓度不随时间的改变而改变。 各物质的物质的量不随时间的改变而改变。 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各物质的物质的量或各物质的量的分数一定 各物质的质量或各物质的质量分数一定 各气体的体积

26、或体积分数一定 总体积、总压强、总物质的量一定 2、正、逆反应速率的关系单位时间内消耗了m mol A，同时生成m mol A 单位时间内消耗了n mol B，同时消耗了p mol C v(A)：v(B)：v(C)：v(D)=m：n：p：q 单位时间内生成n mol B，同时消耗q mol D 3、压强其他条件不变，m+np+q时，总压强一定 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当m+np+q时，M一定 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

27、哪种说法可以证明反应：N2+3H2 2NH3已达到平衡状态（ ）A、1个N N键断裂的同时，有3个HH键形成B、1个N N键断裂的同时，有3个HH键断裂C、1个N N键断裂的同时，有6个NH键断裂D、1个N N键断裂的同时，有6个NH键形成2、在一定温度下，可逆反应A(g)+3B 2C(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n mol A，同时生成3n mol BD、A、B、C的分子数之比为1：3：23、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

28、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) H0，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：N2O5(g) N2O3(g)+O2(g) N2O3(g) N2O(g)+O2(g)在0.5L密闭容器中，将2.5 mol N2O5加热气化，并按上述两式分解，在某温度下达到平衡，测得O2的平衡浓度为4.4 mo

29、lL1，N2O3的平衡浓度为1.6 molL1，则下列各项判断正确的是（ ）A、N2O5的平衡浓度为3.0 molL1 B、N2O5的转化率为80%C、N2O的平衡浓度为4.4 molL1 D、N2O的平衡浓度为1.4 molL16、可逆反应：2NO2 2NO+O2在密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是（ ）单位时间内生成n mol O2的同时，生成2n mol NO2；单位时间内生成n mol O2的同时，生成2n mol NO；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；混合气体的颜色不再发生改变的状态；混合气体的密度不再改变的状态；混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A、 B、 C、 D、7、在一定温度下，将2mol SO2和1mol O2充入一定容积的密闭