1、第1课时化学反应速率第2课时影响化学反应速率的因素活化能 P272.1 化学反应速率知识铺垫必备知识正误判断1.化学反应速率用于表示化学反应过程进行的。2.对于化学反应来说,当体系为气态或溶液时,可用单位时间内反应物或生成物的变化来表示反应速率。3.在一个化学反应中,若某反应的反应物浓度在5min内由6molL-1变成4molL-1,则该反应在5min内的平均反应速率为。4.化学反应中,各物质的物质的量变化之比等于方程式中对应物质的之比。快慢物质的量浓度化学计量数0.4molL-1min-1知识铺垫必备知识正误判断一、化学反应速率1.化学反应速率的含义化学反应速率可以用、单位体积中来表示。如果
2、反应体系的体积是恒定的,通常是用内或来表示。其数学表达式为(1)式中v表示(取正值);c表示;t表示。(2)反应速率的单位:或或等。单位时间反应物或生成物的物质的量变化单位时间反应物浓度的减小生成物浓度的增加反应速率反应物浓度或生成物浓度的变化反应时间的变化molL-1s-1molL-1min-1molL-1h-1知识铺垫必备知识正误判断2.化学反应速率与化学计量数之间的关系 mnpq 提示:是一段时间内的平均速率。知识铺垫必备知识正误判断二、化学反应速率的测定1.测定原理任何一种与物质浓度有关的可观测量都可以加以利用。2.可测定的具体物理量气体体积、光的吸收、等。体系压强颜色深浅导电能力知识
3、铺垫必备知识正误判断(1)化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加。()(2)对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显。()(3)化学反应速率为0.8molL-1s-1是指1s时某物质的浓度为0.8molL-1。()计算平均速率,用反应物表示时为正值,用生成物表示时为负值。()(5)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,其数值可能不同,但表示的意义相同。()(6)利用反应速率的大小可以判断化学反应进行快慢。()答案:(1)(2)(3)(4)(5)(6)任务一任务二素养脉络随堂检测化学反应化学反应速率的计算速率的计算问题探究1.中学教材
4、中所说的反应速率是瞬时速率还是平均速率?2.对于反应CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2,能否用CaCO3来表示化学反应速率?3.同一化学反应,用不同物质表示其反应速率时,数值相同吗?答案:平均速率。答案:不能用固体或纯液体物质来表示化学反应速率。答案:不一定相同;若化学反应计量数相同,则反应速率相同;否则,不相同。任务一任务二素养脉络随堂检测4.分别用2g锌粒(假设颗粒大小基本相同)与40mL1molL-1和40mL4molL-1H2SO4溶液反应,请问你有几种方法分别测定它们反应速率的大小?答案:(1)测定收集一定体积的H2所用的时间。(2)测定一段时间内溶液中c(H+)的变化
5、。(3)测定一段时间内Zn粒质量的变化。任务一任务二素养脉络随堂检测深化拓展有关化学反应速率的计算1.计算依据(2)对于同一个化学反应,用不同物质的物质的量浓度随时间的变化表示的反应速率之比等于相应物质在化学方程式中的化学计量数之比,这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。如:对于化学反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),有下列恒等式:v(A)v(B)v(C)v(D)=abcd。任务一任务二素养脉络随堂检测2.运用“三段式”求解化学反应速率计算题的一般步骤(1)写出有关反应的化学方程式。(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。(3)根据已知条件列方程计算。任务一任务二素养脉络随
6、堂检测计算中注意以下关系:对反应物:c(起始)-c(转化)=c(某时刻)对生成物:c(起始)+c(转化)=c(某时刻)各物质浓度的转化量之比等于其化学计量数之比任务一任务二素养脉络随堂检测素能应用典例1在2L的密闭容器中,加入1molH2和3mol的I2,在某温度下发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g)。在2s末时,测得容器中含有0.4mol的HI。2s内,用H2、I2、HI表示该反应的反应速率分别是多少?答案:v(H2)=0.05molL-1s-1,v(I2)=0.05molL-1s-1,v(HI)=0.1molL-1s-1。任务一任务二素养脉络随堂检测解析:根据题意,利用“三段式”法求
7、解。H2+I22HI起始量/mol:13 0变化量/mol:0.20.20.42s末量/mol:1-0.2 3-0.20.4任务一任务二素养脉络随堂检测变式训练1在2L的密闭容器中,加入1molN2和3molH2,发生反应N2+3H22NH3,在2s末时,测得容器中含有0.4mol的NH3,求该反应在2s内的化学反应速率。答案:v(N2)=0.05molL-1s-1,v(H2)=0.15molL-1s-1,v(NH3)=0.1molL-1s-1。解析:N2+3H22NH3起始量/mol:130变化量/mol:0.2 0.60.42s末量/mol:1-0.23-0.60.4任务一任务二素养脉络随
8、堂检测比较比较化学反应速率大小的方法化学反应速率大小的方法问题探究1.已知反应A(g)+2B(g)C(g)中,若知道A的反应速率,能否确定其他物质的反应速率?2.比较化学反应速率大小时要注意哪些问题?答案:能。根据反应速率之比等于化学方程式中各物质的计量数之比来求算。答案:对于同一化学反应的速率,用不同物质表示时数值可能不同,但表示的意义相同。可将不同物质表示的反应速率转化成同一物质进行比较,同时要注意单位要一致。任务一任务二素养脉络随堂检测深化拓展化学反应速率大小的比较方法1.用同一物质的反应速率比较反应进行的快慢时,必须要保证在速率单位一致的前提下再比较数值的大小。例如,v(H2)=0.1
9、molL-1s-1与v(H2)=3molL-1min-1不能只看数值大小,应该先将单位统一后,再进行比较。任务一任务二素养脉络随堂检测素能应用A.v(NH3)=1.5molL-1min-1B.v(N2)=1.2molL-1min-1C.v(H2O)=1.67molL-1min-1D.v(O2)=1.5molL-1min-1答案:B解析:将选项中的各反应速率换算成同一物质的反应速率,然后比较。任务一任务二素养脉络随堂检测变式训练2在一定条件下,对于反应A2(g)+3B2(g)2AB3(g)来说,以下化学反应速率中,表示化学反应速率最大的是()A.v(A2)=0.8molL-1s-1B.v(A2)
10、=60molL-1min-1C.v(AB3)=1.0molL-1s-1D.v(B2)=1.2molL-1s-1答案:B解析:解此类题目要先统一单位,然后利用化学反应速率之比等于对应物质的化学计量数之比转化为同一种物质表示的反应速率再进行比较。若都转化为用A2表示的反应速率且单位统一为molL-1s-1,则A项中v(A2)=0.8molL-1s-1,B项中v(A2)=1molL-1s-1,C项中v(A2)=0.5molL-1s-1,D项中v(A2)=0.4molL-1s-1,则化学反应速率最大的是B项。任务一任务二素养脉络随堂检测任务一任务二素养脉络随堂检测1.(双选)下列说法正确的是()A.化
11、学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示B.用不同物质的浓度变化表示同一时间内同一反应的速率时,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通常由时间单位和物质的量浓度的单位决定D.在化学反应过程中,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答案:BC解析:化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度的变化来表示,A项错误、C项正确;化学反应速率之比等于化学计量数之比,B项正确;反应速率均为正值,D项错误。任务一任务二素养脉络随堂检测2.反应N2+3H22NH3在2L密闭容器中进行,半分钟末有0.6molNH3生成。下列表
12、示的化学反应速率正确的是()v(NH3)=0.6molL-1min-1v(N2)=0.005molL-1s-1v(H2)=0.9molL-1min-1v(NH3)=0.02molL-1s-1v(H2)=0.01molL-1s-1v(N2)=0.03molL-1s-1A.B.C.D.任务一任务二素养脉络随堂检测答案:C解析:已知半分钟末有0.6molNH3生成,可列式求算:v(NH3)=0.6molL-1min-1或0.01molL-1s-1,v(N2)=0.3molL-1min-1或0.005molL-1s-1,v(H2)=0.9molL-1min-1或0.015molL-1s-1。任务一任务
13、二素养脉络随堂检测3.对于反应A(g)+3B(g)2C(g),下列各数据表示不同条件下的反应速率,其中反应进行得最快的是()A.v(A)=0.02molL-1s-1B.v(B)=0.03molL-1s-1C.v(B)=0.90molL-1min-1D.v(C)=0.60molL-1min-1解析:将选项中各速率转化为相同单位的用A表示的化学反应速率,比较得出A项反应进行得最快。答案:A任务一任务二素养脉络随堂检测4.反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),经2min后,B的浓度减少了0.6molL-1。对此反应速率的正确表示是()A.用A表示的反应速率是0.8molL-1s-1B.分别
14、用B、C、D表示该反应的速率,其比值是3 2 1C.在2min末时的反应速率,用反应物B来表示是0.3molL-1min-1D.在这2min内用B和C表示的反应速率的值是相同的答案:B解析:经2min后,B的浓度减少了0.6molL-1,这2min内的平均反应速率v(B)=0.3molL-1min-1,而不是2min末时的反应速率,C项错误;根据反应速率之比等于化学计量数之比可知B项正确,A、D两项错误。任务一任务二素养脉络随堂检测5.某温度时,在2L容器中,X、Y、Z三种物质物质的量的变化曲线如图所示。由图中数据分析该反应的化学方程式为。反应开始至2min末,Z的平均反应速率为。任务一任务二
15、素养脉络随堂检测知识铺垫必备知识正误判断1.影响化学反应速率的外界因素有:、固体反应物的表面积等。2.其他条件相同,煤粉比煤块燃烧时的反应速率。3.HClO经光照时,分解速率会(填“增大”或“减小”)。4.在化学反应中,能改变其他物质的,而本身的和在反应前后都没有变化的物质,叫做催化剂。5.向H2O2溶液中加入MnO2,会(填“增大”或“减小”,下同)H2O2的分解速率;降低温度,会H2O2的分解速率。反应物浓度温度气体压强催化剂大增大化学反应速率质量化学性质增大减小第2课时影响化学反应速率的因素活化能知识铺垫必备知识正误判断一、影响化学反应速率的因素在相同条件下,不同的化学反应会有不同的速率
16、,这表明反应速率首先是由反应物的组成、结构和性质等因素决定的。1.浓度对反应速率的影响当其他条件相同时,增大反应物的浓度,化学反应速率增大;降低反应物浓度,化学反应速率减小。2.温度对反应速率的影响其他条件相同时,升温反应速率,降温反应速率。据测定,许多反应的温度每升高10,其反应速率增大为原来的倍,这表明温度对反应速率的影响非常显著。增大减小24知识铺垫必备知识正误判断3.催化剂对反应速率的影响使用催化剂可化学反应速率(一般情况下是指增大反应速率)。4.压强对反应速率的影响对于有气体参加的反应,在相同温度下:增大压强(减小容器容积),反应速率;减小压强(增大容器容积),反应速率。5.其他因素
17、对反应速率的影响如光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨、反应物间的接触面积等,均是行之有效的改变化学反应速率的方法。改变减小增大增大知识铺垫必备知识正误判断二、活化能1.有效碰撞:能够发生化学反应的碰撞。2.活化分子:能够发生有效碰撞的分子。【微思考1】发生有效碰撞的条件是什么?提示:活化分子间发生碰撞,且碰撞有合适的取向。知识铺垫必备知识正误判断3.活化能:活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差。4.指出下图中有关能量E的含义:E1:反应的;E2:活化分子变成生成物分子的能量;E1-E2:。活化能放出反应热知识铺垫必备知识正误判断5.外界条件对化学反应速率影响的理
18、论解释:(1)浓度:其他条件不变时,增加反应物浓度单位体积内增多单位时间内的次数增加化学反应速率。反之,减小反应物浓度,化学反应速率。(2)压强:对于有气体参加的反应,在相同温度下,增大压强气体体积减小增大反应速率;反之减小压强,反应速率。(3)温度:其他条件相同时,升高温度反应物分子中活化分子增大单位时间内的次数增加化学反应速率增大。活化分子数有效碰撞增大减小反应物浓度增大减小百分数有效碰撞知识铺垫必备知识正误判断(4)催化剂(正):降低反应所需单位体积内反应物分子中增大的次数增加反应速率增大。如图所示,使用催化剂使反应速率增大:其中途径表示。途径表示。使用了催化剂,反应的活化能。图中E1、
19、E2都是该反应的活化能,但E2E1是因为使用了催化剂与不使用催化剂相比,反应的活化能由变为。活化能活化分子数目有效碰撞没使用催化剂使用了催化剂降低B.C.D.答案:A解析:反应物的浓度越大,反应速率越大。A、B的浓度各为0.5molL-1;A、B的浓度各为1molL-1;A、B的浓度各为0.05molL-1;A、B的浓度各为0.25molL-1;所以四者反应速率的大小关系是。任务一任务二素养脉络随堂检测典例2在一密闭容器中充入2molH2和2molI2,压强为p,在一定温度下发生H2(g)+I2(g)2HI(g)的反应:(1)恒容条件下,向其中加入1molH2,反应速率(填“增大”“减小”或“
20、不变”,下同)。(2)恒容条件下,向其中加入1molAr,反应速率。(3)恒压条件下,向其中加入1molAr,反应速率。答案:(1)增大(2)不变(3)减小解析:(1)恒容条件下,充入H2,增大了反应物浓度,反应速率增大。(2)恒容条件下,充入与反应无关的气体(Ar),没有引起反应物浓度的变化,反应速率不变。(3)恒压条件下,充入与反应无关的气体(Ar),使得容器体积增大,各反应物浓度减小,反应速率减小。任务一任务二素养脉络随堂检测变式训练2其他条件一定,下列条件的改变,一定能增大化学反应速率的是()A.增大压强 B.增大反应物的浓度C.增大反应物的量 D.减小生成物的浓度答案:B解析:对于非
21、气体反应体系,增大压强不会改变化学反应速率;对于反应物为固体的化学反应,改变反应物的量一般不会改变化学反应速率;对于可逆反应,减小生成物的浓度会使化学反应速率减小。任务一任务二素养脉络随堂检测温度温度、催化剂对化学反应速率的影响、催化剂对化学反应速率的影响问题探究1.对一个吸热反应,其他条件不变时,升高温度,它的反应速率也增大吗?2.活化能和反应速率有什么关系?3.催化剂一定都能增大化学反应速率吗?答案:增大;升高温度,活化分子百分数、单位时间内有效碰撞次数都增加,无论是放热反应还是吸热反应,反应速率都增大。答案:活化能越小,一般分子成为活化分子越容易,活化分子越多,单位时间内有效碰撞次数越多
22、,则反应速率越大。答案:不一定。有的反应需要负催化剂,即有的催化剂可减小化学反应速率。任务一任务二素养脉络随堂检测深化拓展1.温度对反应速率的影响(1)规律当其他条件不变时,(2)解释(3)注意:所有化学反应的反应速率都与温度有关。任务一任务二素养脉络随堂检测2.催化剂对反应速率的影响(1)影响规律:使用合适的催化剂,可增大化学反应速率。(2)微观解释:(3)注意事项:催化剂有正、负之分,正催化剂能增大反应速率,负催化剂能减小反应速率,不特别指明的条件下,均指正催化剂。催化剂只有在一定温度下,才能最大限度地发挥其催化作用。任务一任务二素养脉络随堂检测素能应用典例3硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化
23、学方程式为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是()任务一任务二素养脉络随堂检测答案:D解析:当有多个外界条件时,要对比找出其相同条件和不同条件,然后通过比较进行判断。影响化学反应速率的因素很多,本题从浓度和温度两个因素考查,结合选项知混合溶液体积都为20mL,根据浓度越大、温度越高,反应速率越大,可以推知D选项正确。任务一任务二素养脉络随堂检测变式训练3下列反应中,开始时放出氢气的速率最大的是()答案:C解析:C项中锌的表面积大,硫酸的浓度大,温度高,故反应速率最快。任务一任务二素养脉络随堂检测典例4向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定
24、量的SO2和O2,开始反应时,按正反应速率由大到小排列顺序正确的是()甲:500,10molSO2和5molO2的反应乙:500,用V2O5作催化剂,10molSO2和5molO2的反应丙:450,8molSO2和5molO2的反应丁:500,8molSO2和5molO2的反应A.甲、乙、丙、丁B.乙、甲、丁、丙C.乙、甲、丙、丁 D.丁、丙、乙、甲答案:B解析:增大反应物浓度,升高温度,使用催化剂等均可增大反应速率。要比较正反应速率大小,则需要比较温度、是否使用催化剂及氧气和SO2的浓度,所以根据题干数据可判断正反应速率由大到小的顺序是乙、甲、丁、丙。任务一任务二素养脉络随堂检测变式训练4下
25、列关于催化剂的说法,正确的是()A.催化剂能使不发生反应的物质发生反应B.催化剂在化学反应前后化学性质和质量都不变C.催化剂不能改变化学反应速率D.任何化学反应都需要催化剂答案:B解析:催化剂能改变化学反应速率的原因是它能改变反应机理,在化学反应过程中,催化剂参与反应,经过一系列变化之后,催化剂又恢复到原来的状态。尽管催化剂能改变化学反应速率,但对于不能发生反应的物质,是不能使其反应的,另外,有些反应是不需要催化剂的。任务一任务二素养脉络随堂检测任务一任务二素养脉络随堂检测1.下列说法不正确的是()A.其他条件不变,缩小气体体积增大压强,单位体积内的分子数增大,活化分子数增多,化学反应速率增大
26、B.其他条件不变,增大体积减小压强,单位体积内的分子数减小,活化分子数减少,化学反应速率减小C.加入反应物,使活化分子百分数增大,化学反应速率增大D.减小反应物的浓度,单位体积内的分子数减少,活化分子数减少,化学反应速率减小答案:C解析:增大体积减小压强或减小反应物的浓度,单位体积内的活化分子数减少,化学反应速率减小,故B、D两项正确。其他条件不变,缩小体积增大压强,单位体积内的活化分子数增多,化学反应速率增大,故A项正确。加入反应物,反应物的活化分子百分数不变,C项说法错误。任务一任务二素养脉络随堂检测2.下列判断正确的是()A.0.1molL-1的盐酸和0.1molL-1的H2SO4溶液分
27、别与0.2molL-1NaOH溶液反应的速率相同B.0.1molL-1的盐酸和0.1molL-1的HNO3溶液分别与大小相同的大理石反应的速率相同C.大小、形状相同的镁和铁分别与0.1molL-1HCl溶液反应的速率相同D.大理石块与大理石粉末分别与0.1molL-1HCl溶液反应的速率相同任务一任务二素养脉络随堂检测答案:B解析:A中0.1molL-1的盐酸与0.1molL-1的H2SO4溶液中c(H+)是不同的,因而反应速率不同,A项错误;D中大理石粉末与盐酸的接触面积更大,故反应速率更大,D项错误;而同浓度的两种一元强酸溶液与大理石反应时的本质是相同的:CaCO3+2H+=Ca2+CO2
28、+H2O,因此在c(H+)相同的情况下,反应速率相同,B项正确;在完全相同的外界条件下,Mg、Fe由于自身金属活动性的不同,与0.1molL-1盐酸反应时,反应速率v(Mg)v(Fe),C项错误。任务一任务二素养脉络随堂检测3.下列说法中正确的是()A.增大反应物的物质的量一定能增大化学反应速率B.升高温度使放热反应速率减小,吸热反应速率增大C.使用正催化剂,能增大化学反应速率D.增大压强,肯定会增大化学反应速率答案:C解析:增大反应物的物质的量不一定能增大反应物的浓度,故化学反应速率不一定增大;升高温度使分子运动加快,分子获得更高的能量,活化分子百分数增大,单位时间内有效碰撞次数增多,反应速
29、率增大(无论化学反应是吸热反应还是放热反应);对有气体参加的反应,增大压强一定要使反应物的浓度增大,才会增大反应速率,反应物的浓度不变,其反应速率也不会发生变化。任务一任务二素养脉络随堂检测4.下列说法中有明显错误的是()A.对有气体参加的化学反应,增大压强使体系体积减小,可使单位体积内活化分子数增加,因而反应速率增大B.活化分子之间发生的碰撞不一定为有效碰撞C.升高温度,一般可使活化分子的百分数增大,因而反应速率增大D.加入适宜的催化剂,使分子能量增加从而可使活化分子的百分数大大增加,从而成千上万倍地增大反应速率答案:D解析:对有气体参加的化学反应,增大压强使体系体积减小,可使单位体积内活化
30、分子数增加,因而反应速率增大,A项正确;活化分子之间发生的碰撞不一定为有效碰撞,只有能引起化学变化的碰撞才是有效碰撞,B项正确;升高温度,一般可使活化分子的百分数增大,因而反应速率增大,C项正确;加入适宜的催化剂,可降低活化能从而可使活化分子的百分数大大增加,从而成千上万倍地增大反应速率,D项错误。任务一任务二素养脉络随堂检测A.在整个反应过程中,作催化剂的物质是KIB.上述两个反应中,反应速率较大的是C.碘钟反应的快慢由反应决定D.“溶液突然变为蓝色,随之又很快消失”这一现象与的反应速率有关答案:C解析:由题目信息知,反应相对较慢,反应相对较快,所以B、D两项正确,C项错误;分析反应中I-的作用知,KI是催化剂,故A项正确。
