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 [考试要求]1．化学反应速率及其简单计算(a/b)2．影响化学反应速率的因素，控制反应条件在生产和科学研究中的作用(a/b) ,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 ＝ΔcΔt。

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)＝ΔcΔt ＝1.7 g/17 g·mol－12 L5 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)＝54×0.2mol·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 ＝ΔcΔt 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.(2015·浙江10月考试)某温度时，2NO(g)＋O 2(g)===2NO 2(g)反应2 s 后，NO 的浓度减少了0.06 mol·L －1，则以O 2表示该时段的化学反应速率是( )A ．0.03 mol·L －1·s －1B ．0.015 mol·L －1·s －1C ．0.12 mol·L －1·s －1D ．0.06 mol·L －1·s －1解析：选B v (O 2)＝12v (NO)＝12×0.06 mol·L －12 s ＝0.015 mol·L －1·s －1，B 正确。

2(2016·杭州余杭区期末)化合物A 在一定条件下发生分解反应，反应物浓度随反应时间的变化如图所示。

则化合物A 在4～8 min 间的平均反应速率为( )A ．0.20 mol·L －1·min －1B ．0.25 mol·L －1·min －1C ．0.30 mol·L －1·min －1D ．0.50 mol·L －1·min －1解析：选B 2－1 mol·L －18－4 min ＝0.25 mol·L －1·min －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 b0 0转化浓度(mol·L－1) mx nx px qx终态浓度(mol·L－1) a－mx b－nx px qx影响化学反应速率的因素)1．温度对化学反应速率影响的探究对于反应来说，越快，反应越快2．催化剂对化学反应速率影响的探究3．影响化学反应速率的其他因素除温度和催化剂外，还有反应物浓度、反应物的状态、固体表面积、压强、溶剂、光照等许多因素。

人们可以通过这些因素来调控化学反应速率。

[特别提醒](1)固体或纯液体的浓度可视为常数，其反应速率只与接触表面积有关，而与用量的多少无关。

(2)体系压强的改变只有引起参加反应物质浓度的改变，才能改变化学反应速率。

(3)影响化学反应速率的最重要因素是反应物本身的性质，而不是外界因素。

1．把形状、大小相同的锌粒分别投入到10 mL 1 mol·L－1的盐酸和10 mL 4 mol·L－1的盐酸中，哪个化学反应速率较快？提示：盐酸浓度越大，化学反应速率越快。

2．实验室用锌和稀硫酸反应制取氢气时，通常用锌粉代替锌粒，其原因是什么？提示：锌粉与稀硫酸的接触面积比锌粒与稀硫酸的接触面积大，故能加快化学反应速率。

3．双氧水中加入二氧化锰，为什么能迅速产生气体？提示：MnO2在H2O2的分解反应中起催化剂作用，故加入H2O2能加快H2O2的分解速率。

1．内因——决定因素决定化学反应速率的主要原因是反应物本身的性质。

例如：Mg、Zn分别与等浓度的盐酸反应时，Mg发生的反应更剧烈，反应更快。

2．外因(其他条件不变时)1．在密闭容器中发生反应：C(s)＋CO2(g)===2CO(g)，下列说法不正确的是( ) A．将炭块磨成粉末可以加快反应速率B．升高温度可以加快反应速率C．容器体积不变时，向其中充入N2，反应速率不变D．增加炭的质量可以加快反应速率解析：选D A项，将炭块磨成粉末可以增大接触面积，从而可以加快反应速率，正确；B项，升高温度可以加快反应速率，正确；C项，容器体积不变时，向其中充入N2，CO2和CO的浓度不变，反应速率不变，正确；D项，炭是固体，增加炭的质量，CO2和CO的浓度不变，化学反应速率不变，错误。

2．在下列事实中，各是什么因素影响了化学反应速率。

(1)集气瓶中H2和Cl2的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸：__________。

(2)黄铁矿煅烧时要粉碎成矿粒：___________________________________________。

(3)熔化的KClO3放出气泡很慢，撒入少量MnO2则很快产生气体：__________。

(4)同浓度、同体积的盐酸放入同样大小的锌粒和镁条，产生气体有快有慢：________________。

(5)同样大小的石灰石分别与0.1 mol·L－1盐酸和1 mol·L－1盐酸反应，速率不同：________________________________________________________________________。

(6)夏天食品容易变质，而冬天不易发生该现象：______________________________。

解析：影响化学反应速率的主要外界因素有浓度、温度、压强、催化剂等。

答案：(1)光(2)反应物的接触面积(3)催化剂(4)反应物本身的性质(5)反应物的浓度(6)反应温度[三级训练·节节过关]1．下列措施对增大反应速率明显有效的是( )A．Na与水反应时增大水的用量B．CaCO3与盐酸反应制取CO2时，改用浓硫酸C．C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)，将炭块改成炭粉进行实验D．锌与盐酸反应制H2，将稀盐酸换成浓硝酸解析：选C A项，增大水的用量并不能增加反应物的浓度，错误；B项，把稀盐酸换成浓硫酸，CaCO3与硫酸反应生成的硫酸钙微溶，附着在CaCO3表面，阻止反应的继续进行，错误；C项，将炭块改成炭粉，增大了反应物的接触面积，化学反应速率加快，正确；D项，如果把稀盐酸换成浓硝酸，反应将不能制得H2，错误。

2．(2016·桐乡高级中学期末)使反应4NH3(g)＋3O2(g) 2N2(g)＋6H2O(l)在2 L 的密闭容器中进行，半分钟后N2的物质的量增加了0.6 mol。

此反应的平均速率v(X)为( ) A．v(NH3)＝0.02 mol·L－1·s－1B．v(O2)＝0.01 mol·L－1·s－1C．v(N2)＝0.02 mol·L－1·s－1D．v(H2O)＝0.02 mol·L－1·s－1解析：选A 在2 L的密闭容器中进行，半分钟后N2的物质的量增加了0.6 mol，则v(N2)＝0.01 mol·L －1·s －1，由反应速率之比等于化学计量数之比可知，v (NH 3)＝0.02 mol·L－1·s －1，v (O 2)＝0.015 mol·L －1·s －1，水为纯液体，不能表示反应速率。

3．在恒容密闭容器中发生反应2SO 2＋O 2 2SO 3，当其他条件不变时，只改变一个条件，不能加快化学反应速率的是( )A ．增加SO 2的浓度B ．充入一定量稀有气体C ．升高温度D ．使用合适的催化剂解析：选B A 项，增加SO 2的浓度反应速率加快，正确；B 项，充入一定量稀有气体，物质的浓度不变，则反应速率不变，错误；C 项，升高温度一定加快反应速率，正确；D 项，使用合适的催化剂一定加快反应速率，正确。