活动单导学案07:化学反应速度
预习任务:阅读教材P32-40,记忆反应速率的概念、表示方法等。
一、化学反应速率
1. 化学反应速率(υ)——用来衡量化学反应快慢的物理量;
⑴速率定义:通常用单位时间内反应物浓度的减少或者生成物浓度的增加来表示。
⑵计算公式:υ=Δc/Δt(υ:平均速率,Δc:浓度变化,Δt:时间)
⑶速率单位:mol/(L·s)或者mol·(L·s)—1 (时间单位也可以用分钟等)
⑷注意要点:①不能用纯固体或纯液体表示化学反应速率(因为它们浓度不变)
②同一个反应不同物质表示反应速率常常不同,但它们速率与系数成正比。
⑸影响因素:
① 决定因素(内因):反应物的性质(决定因素)
② 条件因素(外因):反应所处的条件
2.外因对化学反应速率影响的变化规律
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注意:⑴参加反应的物质为固体和液体,由于压强的变化对浓度几乎无影响,可以认为反应速率不变。
⑵惰性气体(不参与该反应的气体)对于速率的影响
①恒温恒容:充入惰性气体→总压增大,但各分压不变,各物质浓度不变→反应速率不变
②恒温恒体:充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢
活动一:完成课本P32“观察与思考”和P33“交流与讨论”的相关问题。
[问题1]下列关于化学反应速率的说法,不正确的是
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.化学反应速率的大小主要取决于反应物的性质
C.化学反应速率常用单位时间内生成某物质的质量的多少来表示
D.化学反应速率常用单位有:mol·L-1·s-1和mol·L-1·min-1
[问题2]下列说法正确的是 ( )
A.化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物物质的量的减少或任何一种生成物物质的量的增加
B.化学反应速率为0.8mol/(L·s)是指1秒钟时某物质的浓度为0.8mol/L
C.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应速率的快慢
D.对于任何化学反应来说,反应速率越快,反应现象就越明显
[问题3]温度为500℃时,反应4NH3 ( http: / / www.21cnjy.com )+5O2= 4NO+6H2O在5L的密闭容器中进行,半分钟后NO的物质的量增加了0.3mol,则此反应的平均速率v(x)为 ( )
A. v(O2)= 0.01mol/(L·s) B. v(NO)= 0.08mol/(L·s)
C. v(H2O)= 0.003mol/(L·s) D. v(NH3)= 0.002mol/(L·s)
[问题4]对于反应A2+3B2=2AB3来说,下列速率表示该反应最快的是
A. v(A2)=0.6mol/(L·s) B. v(B2)=2.6mol/(L·min)
C. v(AB3)=12mol/(L·min) D. v(A2)=6mol/(L·min)
活动二:阅读课本P34完成“化学反应速率”的实验测定
[问题5]用纯净的CaCO3与100mL稀 ( http: / / www.21cnjy.com )盐酸反应制取CO2,实验过程记录如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)。下列分析正确的是
A.OE段表示的平均速度最大
B.EF段,用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.4mol /(L·min)
C.OE、EF、FG三段中,该反应用CO2表示的平均反应速率之比为2︰6︰7
D.G点表示收集的CO2的量最多
[问题6]用酸性KMnO4和H2C2O4( ( http: / / www.21cnjy.com )草酸)反应研究影响反应速率的因素,离子方程式为:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的速率,探究某种影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化):
实验序号 A溶液 B溶液
① 20 mL 0.1 mol·L-1H2C2O4溶液 30 mL 0.01 mol·L-1KMnO4溶液
② 20 mL 0.2 mol·L-1H2C2O4溶液 30 mL 0.01 mol·L-1KMnO4溶液
(1)该实验探究的是 ( http: / / www.21cnjy.com ) 因素对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是 > (填实验序号)。
(2)若实验①在2 min末收集了4. ( http: / / www.21cnjy.com )48 mL CO2(标准状况下),则在2 min末,c(MnO4-)=_________mol·L-1。(假设混合溶液体积为50 mL)
(3)除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率,本实验还可通过测定 来比较化学反应速率。
(4)小组同学发现反应速率总是如下图,其中t1~t2时间内速率变快的主要原因可能是:①产物Mn2+是反应的催化剂、② 。
活动三:阅读课本P35-40完成“影响化学反应速率的因素”相关问题。
[问题7]下列说法正确的是 ( )
①活化分子间的碰撞一定能发生化学反应 ②普通分子有时也能发生有效碰撞
③升高温度会加快反应速率,原因是增加了活化分子的有效碰撞次数
④增大反应物浓度会加快反应速率的原因是单位体积内有效碰撞的次数增多
⑤使用催化剂能提高反应速率,原因是提高了分子的能量,使有效碰撞频率增大
⑥化学反应实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞
A.③④⑥ B.①②⑤ C.③④⑤⑥ D.②③④
[问题8]20℃时,把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL 2mol/L的盐酸的烧杯中,同时加水稀释到50mL,此时X和盐酸缓慢反应.其中反应速率最大的是
A.20mL3mol/L的X溶液 ( http: / / www.21cnjy.com ) B.30mL2mol/L的X溶液
C.10mL4mol/L的X溶液 D.10mL2mol/L的X溶液
[问题9]在恒温、恒容的条件下,能使反应A(g)+B(g) C(g)+D(s)的正反应速率立即增大的措施是
A.减小C或D的浓度 B.增大D的浓度
C.减小B的浓度 D.增大A或B的浓度
[问题10]降低压强时,对反应2X(g)+Y(g) 2Z (g)产生的影响是
A.逆反应速率增大,正反应速率减小 B.逆反应速率减小,正反应速率增大
C.正逆反应速率都增大 D.正逆反应速率都减小
[问题11] 某反应的反应过程中能量变化如图1 所示(图中E1 表示正反应的活化能,E2 表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是
A. 该反应为放热反应 B. 催化剂能改变该反应的焓变
C. 催化剂能降低该反应的活化能
D. 逆反应的活化能大于正反应的活化能
[问题12]对于反应N2 + O2==2NO,在密闭容器中进行,下列条件中能加快该反应速率的是
A.缩小体积使压强增大 B.体积不变充入氦气使压强增大
C.体积不变充入N2使压强增大 D. 压强不变充入H2使体积增大
【总结】:
温度:
浓度:
压强:
恒压密闭容器:压强不变,体积可变的容器;恒容密闭容器:体积不变,压强可变的容器
(1)恒压时,增大压强→体积_____→浓度______→反应速率_____。
(2)恒容时,充入气体反应物→浓度____→反应速率______。
(3)恒压时,充入“惰性”气体→压强_____、体积_____→物质浓度_____→反应速率_______。
(4)恒容时,充入“惰性”气体→体积____、压强____→体系物质浓度____→反应速率_____。
4、催化剂:
5、其他因素
活动四:课堂反馈
1、在2升的密闭容器中, 发生以下反应:2A(g)+ B(g) 2C(g)+D(g) 。若最初加入的A和B都是4 mol,在前5秒钟A的平均反应速度为0.1 mol/(L·s),则10秒钟时,容器中B的物质的量是
A.等于 3 mol B. 大于 3 mol C. 小于 3 mol D. 等于 3.5 mol
2、对于反应N2 + O2==2NO,在密闭容器中进行,下列条件中能加快该反应速率的是
A.缩小体积使压强增大 B.体积不变充入氦气使压强增大
C.体积不变充入N2使压强增大 D. 压强不变充入H2使体积增大
3、将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合,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的浓度变化表示的反应速率为0.3mol·L-1·s-1,②用物质B的浓度变化表示的反应速率为0.6 mol·L-1·s-1,③平衡时物质A的转化率为70%,④平衡时物质B的浓度为0.7mol·L-1,其中正确的是
A.①③ B. ①④ C. ②③ D. ③④
4、为了加快铁和稀硫酸反应制备氢气的速率,采取的最好的措施是
A、增大铁的用量 B、加少量硝酸银 C、加少量硫酸铜 D、改用98%的浓硫酸
5、在四个同样密闭容器中发生反应:A(g)+3B(g) 2C(g),在同一时间内测得容器内的反应速率:甲为:(A)=3 mol/(L·min);乙为(B)=4.5 mol/(L·min);丙为(C)=4 mol/(L·min);丁为(A)=0.75mol/(L·s)。若其它条件相同,温度不同,则温度由低到高的顺序是___________________。
6、右图表示800℃时,A、B、C三种气体物质的浓度随时间变化的情况,t是达到平衡状态的时间。试回答:
(1)该反应的反应物是______________。
(2)该反应的化学方程式为____________________________。
(3)达到平衡状态的所需时间是2min,A物质的平均反应速率为 _______。