2019-2020学年高中化学 第二章 化学反应与能量 3 第1课时 化学反应的速率及其影响因素课件

第二章化学反应与能量第三节化学反应的速率和限度第1课时化学反应的速率及其影响因素第二章化学反应与能量1.了解化学反应速率的含义及其表示方法。2.了解影响化学反应速率的因素。化学反应速率及其表示方法1．概念：用来衡量_________________________的物理量。2．表示方法：通常用单位时间内___________________或___________________(均取_____)来表示。3．表达式：v＝ΔcΔt。(Δc表示浓度的变化量；Δt为时间)，其单位为________________或__________________。化学反应过程进行快慢程度反应物浓度的减少量生成物浓度的增加量正值mol·L－1·s－1mol·L－1·min－14．与化学计量数的关系在一个体积为2L的密闭容器中发生反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，经过5s后，测得SO3的物质的量为0.8mol。填写下表：有关反应物质SO2(g)O2(g)SO3(g)物质的量浓度变化/(mol·L－1)_________________化学反应速率/(mol·L－1·s－1)__________________化学反应速率之比________0.40.20.40.080.040.082∶1∶21．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)化学反应速率是表示化学反应进行快慢程度的物理量。()(2)化学反应速率通常用单位时间内生成或消耗某物质的质量的多少来表示。()(3)化学反应速率的常用单位有mol/(L·s)和mol/(L·min)。()(4)化学反应速率可以用固体物质浓度的变化来表示。()√×√×2．在2L密闭容器中，在一定条件下发生A(g)＋3B(g)2C(g)，在10s内反应物A的浓度由1mol/L降到0.6mol/L，则v(C)为()A．0.04mol/(L·s)B．0.08mol/(L·s)C．0.4mol/(L·s)D．0.8mol/(L·s)答案：B3．已知反应aA(g)＋bB(g)===cC(g)中各物质浓度数据如下。ABC起始浓度/(mol/L)3.01.00.22s时浓度/(mol/L)1.8x1.03s时浓度/(mol/L)y0.51.2据此可推算出上述方程式中A、B、C三种物质的化学计量数之比是()A．9∶3∶4B．3∶1∶2C．2∶1∶3D．3∶2∶1解析：选B。浓度的变化量之比等于化学计量数之比。a∶c＝(3.0mol/L－1.8mol/L)∶(1.0mol/L－0.2mol/L)＝3∶2，b∶c＝(1.0mol/L－0.5mol/L)∶(1.2mol/L－0.2mol/L)＝1∶2，综合可得A、B、C三种物质的化学计量数之比为3∶1∶2。化学反应速率的计算与比较1．化学反应速率计算的常用方法(1)定义式法：根据“v＝Δc/Δt”进行计算。(2)比例式法：根据“同一化学反应中，各物质的化学反应速率之比等于各物质的化学计量数之比”进行计算。(3)“三段式法”①写出有关反应的化学方程式；②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；③根据已知条件列方程式计算。例如：反应mA＋nB===pCt0s时刻/(mol/L)ab0转化/(mol/L)xnxmpxmt1s时刻/(mol/L)a－xb－nxmpxm则v(A)＝xt1－t0mol/(L·s)，v(B)＝nxm（t1－t0）mol/(L·s)，v(C)＝pxm（t1－t0）mol/(L·s)。2．化学反应速率的大小比较化学反应速率大小比较的关键是“一看二转三比较”：(1)看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位。(2)转换成同一物质表示的速率，再比较数值的大小。(3)比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一般反应aA＋bB===cC＋dD，比较v（A）a与v（B）b，若v（A）av（B）b，则用A表示的反应速率比B的大。(2019·南昌高一质检)NH3和纯净的O2在一定条件下发生反应：4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)，现向一容积不变的2L密闭容器中充入4molNH3和3molO2，4min后，测得生成的H2O(g)占混合气体体积的40%。则下列表示此段时间内的该反应的化学反应速率不正确的是()A．v(N2)＝0.125mol·L－1·min－1B．v(H2O)＝0.375mol·L－1·min－1C．v(O2)＝0.225mol·L－1·min－1D．v(NH3)＝0.250mol·L－1·min－1[解析]设4min时，生成6xmolH2O(g)，则4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)起始量/mol4300变化量/mol4x3x2x6x4min时/mol4－4x3－3x2x6x反应后总物质的量为(4－4x＋3－3x＋2x＋6x)mol＝(7＋x)mol，依据题意可得：6xmol（7＋x）mol×100%＝40%，解得x＝0.5。则4min内H2O(g)的浓度变化量Δc(H2O)＝6×0.5mol2L＝1.5mol·L－1，v(H2O)＝Δc（H2O）Δt＝1.5mol·L－14min＝0.375mol·L－1·min－1。依据速率之比等于化学计量数之比，可得：v(N2)＝0.125mol·L－1·min－1，v(NH3)＝0.250mol·L－1·min－1，v(O2)＝0.1875mol·L－1·min－1。[答案]C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，下列说法正确的是()A．用物质B表示反应的平均速率为0.6mol/(L·s)B．2s时物质B的浓度为0.7mol/LC．2s时物质A的转化率为70%D．用物质A表示反应的平均速率为0.7mol/(L·s)解析：选B。2A(g)＋B(g)===2C(g)起始浓度/(mol/L)210转化浓度/(mol/L)0.60.30.62s后浓度/(mol/L)1.40.70.6所以用物质B表示反应的平均速率为0.3mol/L2s＝0.15mol/(L·s)，A项错误；2s时物质B的浓度为0.7mol/L，B项正确；2s时物质A的转化率为0.6mol/L×2L4mol×100%＝30%，C项错误；用物质A表示反应的平均速率为0.6mol/L2s＝0.3mol/(L·s)，D项错误。考查化学反应速率的计算1．已知反应A(g)＋3B(g)===2C(g)＋D(g)在某段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速率为1mol·L－1·min－1，则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为()A．0.5mol·L－1·min－1B．1mol·L－1·min－1C．2mol·L－1·min－1D．3mol·L－1·min－1解析：选C。因为对于同一化学反应，用不同物质表示的反应速率之比等于各物质的化学计量数之比，由v(A)＝1mol·L－1·min－1，可得出v(C)＝2v(A)＝2mol·L－1·min－1。2．一定条件下发生反应N2＋3H22NH3，在5min内，N2的物质的量浓度由6mol/L变为2mol/L，则用NH3表示该反应在这段时间内的平均速率为()A．4mol/(L·min)B．1.6mol/(L·min)C．0.8mol/(L·min)D．0.6mol/(L·min)解析：选B。首先依据5min内N2浓度的变化量，计算出用N2表示的化学反应速率：v(N2)＝6mol/L－2mol/L5min＝0.8mol/(L·min)。再利用反应速率之比等于化学计量数之比确定v(NH3)＝2v(N2)＝1.6mol/(L·min)。考查化学反应速率的大小比较3．在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应。根据在相同时间内测定的结果判断，生成氨的速率最快的是()A．v(H2)＝0.3mol·L－1·min－1B．v(N2)＝0.2mol·L－1·min－1C．v(NH3)＝0.25mol·L－1·min－1D．v(H2)＝0.04mol·L－1·s－1解析：选D。对于反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，以氢气的反应速率为标准进行判断。A.v(H2)＝0.3mol·L－1·min－1；B.v(N2)＝0.2mol·L－1·min－1，根据反应速率之比等于化学计量数之比可得v(H2)＝0.6mol·L－1·min－1；C.v(NH3)＝0.25mol·L－1·min－1，根据反应速率之比等于化学计量数之比可得v(H2)＝0.375mol·L－1·min－1；D.v(H2)＝0.04mol·L－1·s－1＝2.4mol·L－1·min－1。所以反应速率最快的是D。4．对于反应4NH3＋5O2===4NO＋6H2O，下列为4种不同情况下测得的反应速率，其中能表明该反应进行最快的是()A．v(NH3)＝0.2mol·L－1·s－1B．v(O2)＝14mol·L－1·min－1C．v(H2O)＝0.25mol·L－1·s－1D．v(NO)＝9mol·L－1·min－1解析：选A。首先，统一单位，A项v(NH3)＝0.2mol·L－1·s－1＝12mol·L－1·min－1，C项v(H2O)＝0.25mol·L－1·s－1＝15mol·L－1·min－1；其次，物质的化学反应速率与其化学计量数之比越大，则用该物质表示的化学反应速率就越大，A、B、C、D四个选项中该比值分别是124＝3，145＝2.8，156＝2.5，94＝2.25，故选A。化学反应速率的影响因素1．温度对化学反应速率影响的探究实验操作实验现象①_________________②_________________③_________________实验结论对于反应2H2O2=====催化剂2H2O＋O2↑来说，温度越高，H2O2的分解速率越___，反应越___产生气泡速率最慢产生气泡速率较快产生气泡速率最快快快2.催化剂对化学反应速率影响的探究实验操作实验现象①_______________②_____________③_____________实验结论催化剂可以_____H2O2的分解速率有少量气泡出现产生大量气泡产生大量气泡加快3.浓度对化学反应速率影响的探究实验操作实验现象装有12%H2O2溶液的试管中先产生气泡实验结论增大反应物浓度能使H2O2分解速率_____4.其他因素：除温度、催化剂和反应物浓度外，还有反应物的_____、固体的_______、气体的压强、溶剂、光照等许多因素。加快状态表面积1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)表面积相同的钠和镁分别与足量1mol·L－1的盐酸反应，反应速率相同。()(2)增加反应物的量一定能加快化学反应速率。()(3)增大反应体系的压强，反应速率一定增大。()(4)用粗锌和稀硫酸反应制取氢气比用纯锌快。()×××√2．将20mL0.5mol·L－1盐酸与一块状大理石反应，下列措施不能提高化学反应速率的是()A．加入10mL3mol·L－1盐酸B．给反应混合物加热C．将所用的块状大理石研磨成粉末D．加入10mL蒸馏水解析：选D。增大浓度、加热、增大固体的表面积都会提高反应速率，加水稀释会降低反应物的浓度，使反应速率变小。3．下列实验中，反应速率加快是由催化剂引起的是()A．在炭粉中加入KClO3，点燃时燃烧更为剧烈B．在H2O2中加入少量FeCl3，即可迅速放出气体C．将炭块粉碎成粉末状，可使燃烧更加充分D．在锌与稀硫酸反应中加入少量硫酸铜，产生氢气速率加快解析：选B。A项，氯酸钾受热时分解产生氧气，会使炭粉燃烧更旺，A不符合题意；B项，氯化铁是双氧水分解的催化剂，加快了化学反应速率，B符合题意；C项，增大了固体的表面积，从而加快了反应速率，C不符合题意；D项，构成原电池加快了反应速率，D不符合题意。影响化学反应速率的外界因素外界因素规律(其他条件不变)浓度增大反应物的浓度，化学反应速率增大；减小反应物的浓度，化学