化学反应的快慢
【学习目标】
1.了解化学反应速率的概念和表示方法,掌握化学反应速率的计算。
2.知道浓度、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响
【重点突破】化学反应速率及影响因素。
【教学过程】
一、化学反应速率
1.定义:是用来描述 的物理量。
2.表示方法:通常用单位时间内某反应物浓度的_________或某生成物浓度的_________来表示(只取正值)。
表达式: v= ;单位: ;
【练习1】在一定条件下N2 + 3H2 2NH3 的反应中,起始C(N2) 为2mol/L,C(H2)为5mol/L, 反应到2分钟时,测得 C(NH3 )为0.4mol/L,
(1)反应到2分钟时C(N2) 为_________, C(H2)_________。
(2)分别用N2 、 H2、 NH3 表示反应速率。
(3)观察用N2 、 H2、 NH3 表示的反应速率,你发现了什么?
【注意】
(1) 化学反应速率是 速率,不是某时刻的瞬时速率.
(2)同一反应用不同物质表示的化学反应速率数值可能不同,必须 。
(3)同一反应用各物质表达的反应速率之比等于化学计量数之比。aA(g) + bB (g) cC (g) + dD (g) ν(A):ν(B):ν(C):ν(D) = ;
(4)由于纯液体、固体浓度在一定温度下不变,不用纯液体、固体物质的浓度变化表达反应速率
【练习2】在四个不同的容器中,在不同的条件下进行合成氨的反应。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( )
A.ν(H2)=0.1mol/(L·min) B.ν(N2)=0.1mol/(L·min)
C.ν(N2)=0.2mol/(L·min) D.ν(NH3)=0.3mol/(L·min)
【练习3】反应A(g) + 3B(g) = 2C(g) + 2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为:
①V(A)=0.15mol/(L·min) ②V(B)=0.6mol/(L.s)
③V(C)=0.4mol/(L·s) ④V(D)=0.45mol/(L.s)
该反应进行的快慢顺序为________________。
【注意】比较反应快慢时,要换算成同一物质,且统一单位
或者分别除以该物质在方程式中的系数,再做比较
二、化学反应速率的影响因素:
【活动探究】--探究化学反应速率的影响因素(课本P57)
预测:化学反应速率与 因素有关.
【实验药品】
表面积大致相同的镁条 ,铁片,块状碳酸钙,碳酸钙粉末,二氧化锰粉末,盐酸(0.5mol?L-1,3mol?L-1)过氧化氢溶液(3%)(用品:酒精灯,其它略。)
【实验设计】
实验内容 实验现象 实验结论
【归纳总结】
(1)主要因素(内因): ;
(2)外界因素:其它条件不变时
①增大反应物的浓度,反应速率加快。
② 增大接触面积(如研细和混匀),反应速率加快
③ 升高温度,反应速率加快。(适用于所有化学反应,不管吸热还是放热)
※(了解)通常情况下温度每升高100C,化学反应速率将增大到原来的2-4倍。
④加入催化剂,反应速率加快
【思考】
压强对反应速率有没有影响呢?对哪种反应有影响,是如何影响的?
2. 除浓度、温度、催化剂、压强、接触面积外,还有哪些因素影响化学反应速率?
【练习4】把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中,产生H2的速率可由下图表示,在下列因素中,①盐酸的浓度,②镁条的表面积,③溶液的温度,④氯离子的浓度,影响反应速率的因素是( )。
A. ①④ B.③④ C.①②③ D.②③
【练习5】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)同样大小石灰石分别与0.1mol.L-1盐酸和1mol.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:______.
【练习6】、空气中煅烧硫铁矿可以产生SO2和氧化铁。为了提高生产SO2的速度,下列措施可行的是A、把块状矿石碾成粉末 B、增大O2浓度,向炉内喷吹空气
C、添加氧化铁作催化剂 D、降低温度并降低SO2浓度
【练习7】. 反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g),在一体积可变的密闭容器中进行.下列条件的改变对其化学反应速率几乎没有影响的是( )
(1)增加C的用量(2)将容器的体积缩小一半(3)保持体积不变,充入氮气使容器内压强增大(4)保持压强不变,充入氮气使容器的体积变大.(5)保持体积不变,充入水蒸气(6)温度升高
A.(2)(4) B.(1)(3) C.(3)(4)(5) D.(1)(4)(6)
【课后针对练习】
1.下列说法不正确的是( )
A.化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度或生成物浓度的变化量来表示
B.用不同物质表示同一反应的平均速率,其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比
C.化学反应速率的单位由时间单位和浓度单位共同决定
D.在反应过程中,反应物的浓度逐渐变小,所以用反应物表示的化学反应速率为负值
2.少量铁片与100 mL 0.01 mol/L的稀盐酸反应,为了加快反应速率且不改变H2的产量,可以使用如下方法中的( )
①加水 ②加KNO3溶液 ③滴入几滴浓盐酸 ④加入少量铁粉 ⑤加NaCl溶液 ⑥滴入几滴硫酸铁溶液 ⑦升高温度(不考虑盐酸挥发) ⑧改用10 mL 0.1 mol/L 的盐酸
A.①⑥⑦ B.③⑤⑧ C.③⑦⑧ D.②③④⑥⑦⑧
3.已知某条件下,合成氨反应的数据如下:
N2+3H22NH3
起始浓度/(mol·L-1) 1.0 3.0 0.2
2 s末浓度/(mol·L-1) 0.6 1.8 1.0
4 s末浓度/(mol·L-1) 0.4 1.2 1.4
当用氨浓度的增加来表示该反应的速率时,下列说法中错误的是( )
A.2 s末氨的反应速率为0.4 mol·(L·s)-1 B.前2 s内氨的平均反应速率为0.4 mol·(L·s)-1
C.前4 s内氨的平均反应速率为0.3 mol·(L·s)-1 D.2~4 s内氨的平均反应速率为0.2 mol·(L·s)-1
4.已知反应:A+3B===2C+D,在某一段时间内以A的浓度变化量表示的化学反应速率为1 mol/(L·min),则此段时间内以C的浓度变化量表示的化学反应速率为( )
A.0.5 mol/(L·min) B.1 mol/(L·min) C.2 mol/(L·min) D.3 mol/(L·min)
5.反应C(s)+H2O(g)??CO(g)+H2(g)在一个容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )
A.增加少量的C(s) B.将容器的体积缩小为原来的一半
C.保持容器体积不变,充入H2使体系压强增大 D.保持压强不变,充入N2使容器体积增大
6.反应A(g)+3B(g)===2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为
①v(A)=0.15 mol·L-1·s-1 ②v(B)=0.6 mol·L-1·s-1
③v(C)=0.4 mol·L-1·s-1 ④v(D)=0.45 mol·L-1·s-1
该反应进行的快慢顺序为( )
A.④>②=③>① B.④>②>③>① C.①>②=③>④ D.①>②>③>④
7.在铝与稀硫酸的反应中,已知10 s末稀硫酸的浓度减少了0.6 mol/L,则10 s内生成硫酸铝的平均反应速率是( )
A.0.18 mol/(L·min) B.1.8 mol/(L·min) C.1.2 mol/(L·min) D.0.02 mol/(L·min)
8.为了说明影响化学反应快慢的因素,甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如下四个实验,其中不正确的是( )
A.将大小、形状相同的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应时,两者速率一样大
B.在相同条件下,等质量的大理石块和大理石粉与相同浓度的盐酸反应,大理石粉反应快
C.将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下,会发现光照可以加快浓硝酸的分解
D.向两支试管中分别加入等体积等浓度的H2O2溶液,其中一支试管中再加入少量二氧化锰,同时加热两支试管,产生氧气的快慢不同
9.某学生用优质大理石与稀盐酸反应制取CO2,实验结果如图所示,对于图中曲线的叙述正确的是( )
A.AB段表示反应速率最慢
B.BC段表示反应速率最快,在该时间段内收集到的气体最多
C.OC段表示随时间增加,反应速率逐渐增大
D.OC段表示反应产物中气体体积随时间的变化关系
10.向体积为2 L的密闭容器中加入2 mol SO2和1 mol O2,进行反应:2SO2+O22SO3,反应2 min后,测得O2的物质的量为0.8 mol。
(1)2 min内,SO2的物质的量减少了__________,SO3的物质的量增加了__________。
(2)若用O2的浓度变化来表示该反应的反应速率,则v(O2)=__________。