18学年高中化学专题2化学反应与能量转化第一单元化学反应速率与反应限度教学案苏教版必修2

第一单元⎪⎪

化学反应速率与反应限度

第一课时 化学反应速率

[课标要求]

1．通过实验认识化学反应速率及其影响因素。

2．能进行化学反应速率的计算、转化与比较，学会控制化学反应速率的常用方法。 ,

1.化学反应速率的表示方法：用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。

2．计算公式：v ＝Δc

Δt

。

3．化学反应速率之比＝物质的量浓度变化量之比＝物质的量变化量之比＝化学计量数之比。

4．加快化学反应速率的“五个因素”： (1)增大反应物的浓度； (2)升高温度；

(3)缩小体积增大压强(对于气体参加的反应)； (4)加入催化剂； (5)增大固体物质表面积。

化学反应速率

1．化学反应速率

2．实例

在一个体积为2 L 的密闭容器中发生反应2SO 2＋O 2 2SO 3，经过5 s 后，测得SO 3的物质的量为0.8 mol 。填写下表：

[特别提醒] Δc 表示浓度的改变量，由于固体和纯液体物质的浓度是一个常量，因此表示化学反应速率时，不适用于固体和纯液体物质。固态、液态、气态物质通常用s 、l 、g 表示。

1．在容积为2 L 的密闭容器中发生反应：N 2＋3H 2 2NH 3，在5 min 内，测知NH 3的质量增加1.7 g ，则这5 min 内，用NH 3表示的反应速率是多少？

提示：v (NH 3)＝Δc

Δt ＝1.7 g/17 g·mol

－1

2 L 5 min ＝

0．01 mol·L －1

·min －1

。

2．一定条件下进行的反应：4NH 3＋5O 2 4NO ＋6H 2O(g)，已知NH 3的反应速率为0.2 mol·L －1

·min －1

，你能计算出O 2的反应速率吗？

提示：依据化学反应速率之比等于化学计量数之比可知：v (O 2)＝54v (NH 3)＝5

4×0.2

mol·L －1

·min －1

＝0.25 mol·L －1

·min －1

。

3．对于反应：CaCO 3＋2HCl===CaCl 2＋H 2O ＋CO 2↑， 能否用CaCO 3表示该反应的反应速率？ 提示：不能；因为CaCO 3为固体，其物质的量浓度视为常数，故不能用其表示化学反应速率。

(1)Δt 表示某一时间段，故由v ＝Δc

Δt 计算所得的化学反应速率是平均速率，而非瞬时

速率。

(2)表示化学反应速率时，必须指明具体的物质，因为同一化学反应，用不同的物质表示反应速率，其数值可能不同。例如，化学反应N 2＋3H 2 2NH 3，用H 2表示该反应的反应速率时写成v (H 2)。

(3)对于一个具体的化学反应，反应物和生成物的物质的量的变化是按化学方程式中化学计量数之比进行的，所以化学反应中各物质的反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。

对于反应a A ＋b B===c C ＋d D(A 、B 、C 、D 均不是固体或纯液体)，v (A)∶v (B)∶v (C)∶v (D)＝Δn (A)∶Δn (B)∶Δn (C)∶Δn (D)＝Δc (A)∶Δc (B)∶Δc (C)∶Δc (D)＝a ∶b ∶c ∶d 。

(4)在同一时间内的同一个化学反应里，虽然用不同物质表示的化学反应速率不一定相同，但它们表示的意义相同，即一种物质的化学反应速率就代表了整个化学反应的反应速率。

1.反应4A(s)＋3B(g)===2C(g)＋D(g)，经2 min ，B 的浓度减少0.6 mol·L －1

。对此化学反应速率的正确说法是( )

A ．用A 表示的化学反应速率是0.4 mol·L －1

·min －1

B ．分别用B 、

C 、

D 表示反应的速率，其比值是3∶2∶1 C ．在2 min 末的反应速率，用B 表示是0.3 mol·L －1

·min －1

D ．在这2 min 内B 和C 两物质的浓度都逐渐减小

解析：选B A 物质是固体，其浓度被视为常数，故一般不用其表示化学反应速率，A 项错误；同一反应中不同物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比，故B 项正确；v (B)＝0.3 mol·L －1

·min －1

为2 min 内的平均速率而非2 min 末的瞬时速率，故C 项错误；B 物质为反应物，其浓度逐渐减小，C 物质为生成物，其浓度逐渐增大，故D 项错误。

2．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2 s 后测得C 的浓度为0.6 mol·L －1

，现有下列几种说法，其中正确的是⎣⎢⎡⎦

⎥⎤已知反应物B 的转化率＝Δc (B)c (B)始×100%( )

①用物质A 表示反应的平均速率为0.3 mol·L －1

·s －1

②用物质B 表示反应的平均速率为0.6 mol·L －1·s －1

③2 s 时物质A 的转化率为70% ④2 s 末物质B 的浓度为0.7 mol·L －1

A ．①③

B ．①④

C ．②③

D ．③④

解析：选B 解题时先利用所给条件列出浓度： 2A(g)＋B(g) 2C(g) 起始浓度/mol·L －1

2 1 0 变化浓度/mol·L －1 0.6 0.

3 0.6

2 s 后的浓度/mol·L －1

2－0.6 1－0.3 0.6 依据化学反应速率的计算公式，可得 v (A)＝0.6 mol·L －1

2 s ＝0.

3 mol·L －1·s －1

，

v (B)＝0.3 mol·L －12 s

＝0.15 mol·L －1·s －1

。

A 的转化率＝Δc (A)c (A)始×100%＝0.6 mol·L

－1

2 mol·L

－1×100%＝30%；2

s 末B 的浓度为0.7 mol·L －1

。

[方法技巧]

应用“三段式”进行化学反应速率的计算

(1)基本步骤：

①确定反应物或生成物的起始加入量； ②确定反应过程中各物质的变化量； ③确定反应进行至某时刻时各物质的量； ④依据题干中的条件建立等式关系进行解答；

⑤应用化学反应速率之比＝浓度变化之比＝物质的量变化之比＝化学计量数之比。 (2)计算模式：

设a mol·L －1

、b mol·L －1

分别为A 、B 两物质的起始浓度，mx mol·L －1

为反应物A

的转化浓度，nx mol·L －1

为B 的转化浓度，则：m A(g)＋n B(g) p C(g)＋q D(g)

起始浓度(mol·L －1

) a b 0 0 转化浓度(mol·L －1) mxnxpxqx 终态浓度(mol·L －1) a －mxb －nxpxqx