专题化学反应的速率学案

1专题七化学反应的速率一、化学反应速率1、意义：衡量化学反应进行快慢程度的物理量。2、表示方法：用单位时间内反应物的减少或生成物的增加来表示。3、表达式：4、单位：5、注意事项：（1）为标量，取正值，是平均速率。（如何判断瞬时速率的相对大小？）（2）对于同一反应，用不同物质表示的反应速率数值可能不同，但意义相同。故描述反应速率时应指明物质种类，比较速率大小时要转化成同一物质（统一单位）。（3）用不同物质表示的速率之比等于方程式计量数之比。（4）不能用固体或纯液体表示反应速率。（5）可逆反应中v的意义。（区别正、逆反应速率和净速率）6、影响反应速率的因素影响化学反应速率的因素规律内因反应物的性质外因反应物的浓度反应物的温度气态反应物的压强催化剂固体反应物的表面积其他【注意】1、“增大反应物浓度，可以增大反应速率”，不能改为“增加反应物的量，可以增大反应速率”。2、外界条件的改变不能改变物质本身性质，如铁与稀硫酸制氢气，改用浓硫酸不能加快制氢速率。3、升高温度，无论吸热还是放热反应，反应速率一定加快，只是加快程度不相同；温度每升高10℃，反应速率会变成原来2--4倍。4、压强对速率的改变本质是对的改变。总结压强对反应速率的影响：5、催化剂在反应前后组成、质量和化学性质不变，而非不参与反应；对于可逆反应，催化剂能同等程度（倍数）改变正、逆反应速率。催化剂不改变反应的方向、不改变转化率、不改变平衡常数、不改变反应的热效应，只是能缩短达到平衡所需的时间。6、速率大小与反应吸放热无关，与现象明显程度无关。例：（双选）100ml6mol/LH2SO4跟过量Zn粉反应，在一定温度下，为了减缓反应进行的速率，但又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量的其他物质，不能达到此目的的是A．碳酸钠（固态）B．醋酸钠（固态）C．硫酸钾溶液D．硝酸钾（固态）练1：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g若经2s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－1②用物质B表示的反应的平均速率为06mol·L－1·s－1③2s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．①③B．①④C．②③D．③④练2：2SO2(g)+O2(g)V2O5△⇌2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是A.催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率B.增大反应体系的压强、反应速率一定增大C.该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间D.在t1、t2时刻，SO3(g)的浓度分别是c1、c2,则时间间隔t1～t2内,SO3(g)生成的平均速率为v=c2-c1t2-t1【讨论】总结外界条件对正、逆反应速率的影响及对平衡的影响2浓度：压强：温度：催化剂：二、外界条件对反应速率影响的图像例：某密闭容器中发生如下反应：X(g)＋3Y(g)2Z(g)；ΔH＜0。下图表示该反应的速率（v）随时间（t）变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的加入量。下列说法中正确的是A．t2时加入了催化剂B．t3时降低了温度C．t5时增大了压强D．t4～t5时间内转化率最低练：在某个容积为2.0L的密闭容器内，在T℃时按下图1所示发生反应：mA(g)+nB(g)pD(g)+qE(s)+Q（Q0）（m、n、p、q为最简整数比）。（1）据图1所示，反应开始至达到平衡时，用D物质表示的该反应速率为_____；（2）根据上图可求得方程式中m：n：p：q＝，该反应的化学平衡常数的表达式K=，升高温度，反应的化学平衡常数K（填“增大”、“减小”或“不变”，下同），B的反应速率。（3）反应达到平衡后，第7min时：①若降低温度，D的浓度变化最可能的是_____(用图2中a~c的编号回答)；②若在7min时仍为原平衡，将容器的容积压缩为原来一半，请在图3中画出．．7min后D浓度变化情况。考点三、有效碰撞理论1、有效碰撞：能够发生化学反应的碰撞。化学反应发生的条件是反应物分子之间必须发生碰撞。反应物分子之间的碰撞只有少数碰撞能导致化学反应的发生。有效碰撞的频率越高，则化学反应速率就越大。研究发现，只有既具有足够的能量又有合适的碰撞取向的分子碰撞，才是有效碰撞。有效碰撞时发生化学反应的充分条件。2、活化分子和活化能（1）活化分子：能够发生有效碰撞的分子。活化分子之间之所以能够发生有效碰撞，是由于它们的能量高，发生碰撞时，能够破坏分子内部原子之间的“结合力”，从而导致反应物分子的破坏，重新组合成生成物分子，发生化学反应。（2）活化能：活化分子所多出来的那部分能量(或普通分子转化成活化分子所需的最低能量)。如右图中的E1是反应的活化能，E1-E2是反应热（能量变化）。活化能越小，普通分子就越容易变成活化分子。活化能的大小虽然意味着一般分子成为活化分子的难易，但是却对这个化学反应前后的能量变化并不产生任何影响。（3）活化能与化学反应速率：在一定条件下，活化分子所占的百分数4567890.20.40.60.81.01.2c(mol/L)t(min)4567890.20.40.60.81.01.2n(mol)t(min)abc0123450.20.40.60.81.01.2n(mol)t(min)BDAE（1）（2）（3）3是固定不变的。活化分子的百分数越大，单位体积活化分子数越多，单位时间内有效碰撞的次数越多，化学反应数率就越快。3、活化分子理论解释外界条件对反应速率的影响：改变条件引起的改变活化分子百分数单位体积活化分子数对速率影响增大浓度单位体积分子数增加升高温度分子获得能量气体加压等效于浓度变化加催化剂降低活化能例：下列说法正确的是A．增大压强，活化分子数增多，化学反应速率增大B．升高温度，活化分子百分数增加，化学反应速率增大C．加入反应物，活化分子数增加，反应速率加快D．使用催化剂，降低了反应的活化能，增大了活化分子的百分数，反应速率加快练：反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。(1)该反应是__________反应（填“吸热”“放热”）；(2)当反应达到平衡时，升高温度，A的转化率________（填“增大”“减小”“不变”），原因是______________________________________________。(3)反应体系中加入催化剂对反应的能量变化是否有影响？__________，原因是______________________。(4)在反应体系中加入催化剂，反应速率，E1和E2的变化是：E1_________，E2________（填“增大”“减小”“不变”）。【达标练习】1．下列说法正确的是A．一定条件下，增加反应物的量，必定加快反应速率B．升高温度正反应速率增大，则逆反应速率也一定增大C．可逆反应的特征是正反应速率总是和逆反应速率相等D．增大压强一定会加快反应速率2．下列和平衡移动无关的是A．黄绿色的氯水光照后颜变浅B．棕红色的NO2加压后颜色先变深后变浅C．合成氨工业中不断分离出液氨有利于NH3的生成D．煅烧粉碎的硫铁矿有利于SO2的生成3．合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)（正向放热），673K，30MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是A.点a的正反应速率比点b的大B.点c处反应达到平衡C.点d（t1时刻）和点e（t2时刻）处n（N2）不一样D.其他条件不变，773K下反应至t1时刻，n（H2）比上图中d点的值大4．将1molH2（g）和2molI2（g）置于某2L密闭容器中，在一定温度下发生反应：H2（g）+I2（g）2HI（g）+Q(正向放热)，并达到平衡，HI的体积分数ω（HI）随时间（t）变化如图（Ⅱ）所示。若改变反应条件，ω（HI）的变化曲线如图（I）所示，则改变的条件可能是A．恒温恒容条件下，加入适当催化剂B．恒温条件下，缩小反应容器体积C．恒容条件下升高温度D．恒温条件下，扩大反应容器体积5．将1molSO2和1molO2通入恒容．．密闭器中，一定条件下达到平衡时，SO3的物质的量为0.3mol，此时若移走0.5molSO2和0.5molO2，反应达到新的平衡时，SO3的物质的量是A．0.3molB．0.5molC．小于0.15molD．大于0.15mol，小于0.3mol46.关于化学平衡常数K的叙述正确的是A.K越大，表示化学反应速率越大B.对任一可逆反应，温度升高，则K值增大C.对任一可逆反应，K越大；表示反应物的转化率越大D.加入催化剂或增大反应物的浓度时，K值就增大7．对于某一达到化学平衡的可逆反应，如果改变某种条件，结果生成物浓度增大，则A．平衡一定向正反应方向移动B．平衡一定向逆反应方向移动C．反应物浓度相应减少D．平衡可能移动，也可能不移动8．在容积为2L的密闭容器中充入2molSO2和一定量O2。发生反应2SO2＋O22SO3，当反应进行到4min时，测得n(SO2)＝0.4mol。若反应进行到2min时，容器中SO2的物质的量是A．等于1.6molB．等于1.2molC．大于1.6molD．小于1.2mol9．一定条件下，在体积为10L的密闭容器中，1molX和1molY进行反应：2X(g)＋Y(g)Z(g)，经60s达到平衡，生成0.3molZ，下列说法正确的是A．以X浓度变化表示的反应速率为0.001mol/(L·s)B．将容器体积变为20L，Z的平衡浓度变为原来的12C．若增大压强，则物质Y的转化率减小D．若升高温度，X的体积分数增大，则该反应吸热10.在一定条件下，已达平衡的可逆反应：2A(g)+B(g)2C(g)，下列说法中正确的是A.平衡时，此反应的平衡常数K与各物质的浓度有如下关系：K=B.改变条件后，该反应的平衡常数K一定不变C.如果改变压强并加入催化剂，平衡常数会随之变化D.若平衡时增加A和B的浓度，则平衡常数会减小11.人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2,因此具有输氧能力，CO吸入肺中发生反应：CO+HbO2O2+HbCO，37℃时，该反应的平衡常数K=220。HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍，会使人智力受损。据此，下列结论错误的是A.CO与HbO2反应的平衡常数K=22(O)(HbCO)(CO)(HbO)ccccB.人体吸入的CO越多，与血红蛋白结合的O2越少C.当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02时，人的智力才会受损D.把CO中毒的病人放入高压氧仓中解毒，其原理是使上述平衡向左移动12．在一定温度下，反应1/2H2(g)+1/2X2(g)HX(g)的平衡常数为10。若将1.0mol的HX(g)通入体积为1.0L的密闭容器中，在该温度时HX(g)的最大分解率接近于A.5%B.17%C.25%D.33%13.决定化学反应速率的根本因素是A.温度和压强B.反应物的浓度C.参加反应的各物质的性质D.催化剂的加入14.下列条件一定能使反应速率加快的是①增加反应物的物质的量；②升高温度；③缩小反应容器的体积；④加入生成物；⑤加入MnO2A.全部B.①②⑤C.②D.②③15.反应4A（s）＋3B（g）2C（g）+D（g），经2min，B的浓度减少0.6mol/L，对此反应速率的表示，正确的是A.用A表示的反应速率是0.4mol·L－1·min－1B.分别用B、C、D表示反应速率，其比值是3：2：1C.在2min末的反应速率，用B表示是0.3mol·L－1·min－1D.在这2min内用B和C表示的反应速率的值都逐渐减小16.下列判断正确的是A.0.1mol/L盐酸和0.1mol/L醋酸分别与0.2mol/L氢氧化钠溶液反应的速率相同B.0.1mol/L盐酸和0.1mol/L硝酸分别与大小相同的大理石反应的速率不同C.铝和铁分别