2015-2016高中化学 2.3化学反应的速率和限度(第1课时)化学反应的速率学案 新人教版必修2

化学反应的速率1．了解化学反应速率的含义及其表示方法。

2．掌握简单的化学反应速率计算。

3．了解影响化学反应速率的因素。

4．初步了解控制化学反应速率的方法。

要点一 化学反应速率1．意义：表示化学反应进行快慢程度的物理量。

2．定义：单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量。

3．表达式：v ＝ΔcΔt。

4．单位：mol/(L·min)，mol/(L·s)。

转化关系：1 mol/(L·min) ＝160 mol/(L·s)要点二 影响化学反应速率的条件1．化学反应速率的决定性因素是反应物本身的性质。

2．外界条件对化学反应速率影响的实验探究。

(1)温度对化学反应速率影响的探究。

影响化学反应速率的条件，除了温度、催化剂，还有反应物的接触面积、反应物的状态、溶液的浓度等因素。

1．下列有关化学反应速率的描述中，错误的是(C)A．是描述化学反应快慢的物理量B．可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C．在同一化学反应中，各物质的速率可能不相同，因此用不同物质来表示的化学反应的速率也不同D．化学反应速率不可以用固体物质来表示解析：在同一化学反应中，各物质的速率可能不相同，但用不同物质来表示的化学反应的速率相同，C错；其他选项明显正确；答案为C。

2．甲、乙两容器内都在进行A→B的反应，甲中每分钟减少4 mol A，乙中每分钟减少2 mol A，则两容器中的反应速率(D)A．甲快B．乙快C．相等 D．无法确定3．下列措施一定能使化学反应速率增大的是(C)A．增大反应物的量 B．增大压强C．升高温度 D．使用催化剂基础训练1．下列关于化学反应速率的说法中，不正确的是(B)A．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量B．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C．在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于化学方程式中的系数比D．化学反应速率的常用单位有mol/(L·s)和mol/(L·min)解析：根据定义，A正确；化学反应速率常用单位时间内任何一种反应物物质的量浓度的减小或生成物物质的量浓度的增加来表示，故B错误；C、D显然正确；故答案为B。

2．下列措施可以降低化学反应速率的是(A)A．生活中，用冰箱保存食物B．H2O2分解时，用MnO2作催化剂C．工业合成氨时，采用高温高压的措施D．提高反应物的浓度3．在某化学反应中，生成物B的浓度在10 s内从1.5 mol/L变成2.0 mol/L，则这10 s内B的平均反应速率是(A)A．0.05 mol/(L·s) B．0.05 mol/LC．0.20 mol/(L·s) D．0.20 mol/L解析：A.将食物贮藏在冰箱中，温度降低，能减慢反应速率，故A正确；B.二氧化锰作催化剂，能加快过氧化氢溶液制氧气的反应速率，故B错误；C.升温、加压使化学反应速率加快，故C错误；D.提高反应物浓度反应速率加快，故D错误；故选A。

4．对于化学反应3W(g)＋2X(g)===4Y(g)＋3Z(g)，下列反应速率关系中，正确的是(C) A．v(W)＝3v(Z) B．2v(X)＝3v(Z)C．2v(X)＝v(Y) D．3v(W)＝2v(X)5．下列四种X溶液，均能跟盐酸反应，其中反应最快的是(C)A．10 ℃ 20 mL 3 mol/L的X溶液B．20 ℃ 30 mL 2 mol/L的X溶液C．20 ℃ 10 mL 4 mol/L的X溶液D．10 ℃ 10 mL 2 mol/L的X溶液解析：浓度越大，则反应速率越大；温度越高，反应速率越高，可知因为C中温度最高，浓度最大，所以反应速率应该是最大的，故选C。

6．在一定条件下，向1 L密闭容器中加入2 mol N2和10 mol H2，发生反应N2＋3H22NH3，2分钟末时，测得剩余氮气为1 mol，下列有关该反应的反应速率的描述中不正确的是(D)A．v(N2)＝0.5 mol/(L·min)B．v(H2)＝1.5 mol/(L·min)C．v(NH3)＝1 mol/(L·min)D．v(N2)＝1 mol/(L·min)解析：在一定条件下，向1 L密闭容器中加入2 mol N2和10 mol H2，发生反应N2＋3H2 2NH3，2分钟末时，测得剩余氮气为1 mol，故2 min内，以 N2表示的反应速率v(N2)===0.5 mol/(L·min)。

A项，由上述计算可知，v(N2)＝0.5 mol/(L·min)，故A正确；B项，速率之比等于化学计量数之比，故v(H2)＝3v(N2)＝3×0.5 mol/(L·min)＝1.5 mol/(L·min)，故B正确；C项，速率之比等于化学计量数之比，故v(NH3)＝2v(N2)＝2×0.5 mol/(L·min)＝1 mol/(L·min)，故C项正确；D项，由上述计算可知，D项错误。

能力提升7．为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解反应的催化效果，甲、乙两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。

下列叙述中不正确的是(B)A．图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小B．若图甲所示实验中反应速率为① >② ，则一定说明Fe3＋比Cu2＋对H2O2分解催化效果好C．用图乙所示装置测定反应速率，可测定反应产生的气体体积及反应时间D．为检查图乙所示装置的气密性，可关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位解析：图甲所示实验中没有说明两反应液的温度是否相同，而且没有实验验证Cl－和SO2－4是否对反应有影响，故该实验不能确定Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果。

8．在四个不同的容器中，在不同条件下利用N2＋3H22NH3反应来合成氨，根据下列在相同时间内测定的结果判断，生成氨的速率最大的是(B)A．v(H2)＝0.1 mol·(L·min)－1B．v(N2)＝0.01 mol·(L·s)－1C．v(N2)＝0.2 mol·(L·min)－1D．v(NH3)＝0.3 mol·(L·min)－19．“碘钟”实验中，3I－＋S2O2－8===I－3＋2SO2－4的反应速率可以用I－3与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。

某探究性学习小组在20 ℃进行实验，得到回答下列问题。

(1)该实验的目的是________________________________。

(2)显色时间t1＝________。

(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在40 ℃下进行编号③对应浓度的实验，显色时间t2的范围为________。

A．＜22.0 s B．22.0～44.0 sC．＞44.0 s D．数据不足，无法判断(4)通过分析比较上表数据，得到的结论是________________________________________________。

答案：(1)研究反应物I－与S2O2－8的浓度对反应速率的影响(2)29.3 s (3)A (4)反应速率与反应物起始浓度乘积成正比(或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比)10．某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。

请回答下列问题。

(1)上述实验中发生反应的化学方程式有______________________________________________________。

(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是____________________________________________________。

(3)要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有________________________________________________(答两种)。

(4)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实验。

将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，①请完成此实验设计，其中：1＝______，6＝______，9＝________。

②该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。

请分析氢气生成速率下降的主要原因_________________________________________________________。

解析：(1)在稀硫酸中加入硫酸铜后发生了两个反应：CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu、Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。

(2)由于Zn与反应生成的Cu及硫酸铜溶液组成了Cu－Zn原电池，大大加快了生成氢气的反应速率。

(3)要加快生成氢气的反应速率，还可以采取如下措施：升高温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌粒的比表面积等。

(4)因为要研究硫酸铜的量对反应速率的影响，故应保持硫酸的浓度在各组实验中相同，则硫酸溶液的体积均取30 mL，根据F中增加的水与硫酸铜溶液的体积之和为20 mL，可以求得V6＝10 mL，V8＝19.5 mL，V9＝17.5 mL，V10＝15 mL。

由于析出的铜的量较多，会覆盖在锌的表面，使得锌与稀硫酸接触面积大大减小，故反应速率反而减慢了。

答案：(1)CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu，Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑(2)CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu－Zn微电池，加快了氢气产生的速率(3)升高反应温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌的比表面积等(答两种即可) (4)①301017.5②当加入一定量的CuSO4后，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，降低了Zn与H2SO4溶液的接触面积。