2019-2020年高中化學(xué) 2.1《化學(xué)反應(yīng)速率》學(xué)案 舊人教版必修2.doc
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2019-2020年高中化學(xué) 2.1《化學(xué)反應(yīng)速率》學(xué)案 舊人教版必修2 ◆考綱要求 1.了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念及表示方法 2.理解外界條件(溫度、濃度、壓強(qiáng)和催化劑等)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 ◆教材導(dǎo)讀 一.化學(xué)反應(yīng)速率的概念及表示方法. 1.概念:化學(xué)反應(yīng)速率是用來(lái) . 2.表示方法:化學(xué)反應(yīng)速率通常用 來(lái)表示,數(shù)學(xué)表達(dá)式為 ,式中的表示 的變化,表示 ,則化學(xué)反應(yīng)速率的常用單位為 . 3.有關(guān)濃度變化的計(jì)算 對(duì)于某一反應(yīng)終了時(shí),反應(yīng)物濃度= ,生成物濃度= ,而各物質(zhì)變化量之等于 . 4.注意:(1)表達(dá)式中的分子上是“物質(zhì)的量濃度”的變化量,而不是“物質(zhì)的量”的變化量. (2)化學(xué)反應(yīng)速率表示反應(yīng)進(jìn)行的快慢程度,它實(shí)際指的是一段時(shí)間內(nèi)的 ,而不是瞬時(shí)速率,且均取正值. (3)固體或液體(不是溶液﹗)的濃度可視為不變的常數(shù),因此,一般不用固體或液體表示化學(xué)反應(yīng)速率. (4)用不同物質(zhì)表示的速率的數(shù)值不一定相等,但意義相同.因此表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí),必須注明是用那種物質(zhì)作標(biāo)準(zhǔn)的.不同物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于 . 二.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 1.內(nèi)因: 是反應(yīng)速率的主要決定因素. 2.外因:外界條件在一定范圍內(nèi)影響反應(yīng)速率.如濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑及其它因素,如光、超聲波、激光、放射線、電磁波、反應(yīng)物顆粒大小、形成原電池等。 (1)溫度:(其它條件不變) 升高溫度不論對(duì)放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng),反應(yīng)速率 .一般每升高10℃,反應(yīng)速率增大到原來(lái)的2-4倍. 注意:溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響實(shí)際上是比較復(fù)雜的,有的反應(yīng)隨溫度的升高,反應(yīng)速率不一定加快。例如用酶催化的反應(yīng),酶只有在適宜的溫度下活性最大,反應(yīng)速率才達(dá)到最大。故在許多工業(yè)生產(chǎn)中溫度的選擇還許考慮催化劑的活性溫度范圍。 (2)濃度:(其它條件不變) 增大反應(yīng)物的濃度,單位體積內(nèi)的 分子數(shù)增加, 機(jī)會(huì)增多,故反應(yīng)速率 .反之,反應(yīng)速率 ?。? (3)壓強(qiáng):(有氣體物質(zhì)參與,其它條件不變.) 增大壓強(qiáng),氣體的體積 ,濃度 ,分子間的有效碰撞機(jī)會(huì) ,反應(yīng)速率 .反之 . (4).催化劑可以改變正、逆反應(yīng)速率。使用正催化劑,反應(yīng)速率 ,使用負(fù)催化劑,反應(yīng)速率 。 ◆要點(diǎn)解讀 一.濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響 ①固體或純液體濃度視為常數(shù),它們物質(zhì)的量的變化不會(huì)引起反應(yīng)速率的變化,故不能用它表示反應(yīng)速率.但固體顆粒的大小導(dǎo)致接觸面的大小,故影響反應(yīng)速率. ②濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,并非所有的反應(yīng)都一樣,若隨著濃度的改變,反應(yīng)的本質(zhì)發(fā)生了變化,那么反應(yīng)速率的含義也不同了.如:采取“把稀硫酸改成濃硫酸來(lái)增大用鋅制取氫氣的速率”,是錯(cuò)誤的,因?yàn)楦挠脻饬蛩岷?,反?yīng)不再生成氫氣了。 二.壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響 ① 恒容條件,增加與反應(yīng)無(wú)關(guān)的氣體,容器總壓增加,但與反應(yīng)有關(guān)的氣體物質(zhì)各自的分壓不變,各自濃度不變,故反應(yīng)速率不變. ② 恒壓條件,增加與反應(yīng)無(wú)關(guān)的氣體,容器體積增加,對(duì)于反應(yīng)有關(guān)的氣體物質(zhì)相當(dāng)于減壓,故反應(yīng)速率減?。? 總之,有氣體參加的反應(yīng),壓強(qiáng)的影響,實(shí)質(zhì)上是指容器容積的改變,導(dǎo)致各氣體的濃度同等程度的改變,從而影響反應(yīng)速率. 三.催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響 對(duì)于某些化學(xué)反應(yīng),使用催化劑可以加快化學(xué)反應(yīng)速率。催化劑雖然在反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)沒(méi)有發(fā)生變化,但它卻參與了化學(xué)變化過(guò)程,改變了原來(lái)的反應(yīng)歷程。 需要注意的是: (1)對(duì)于可逆反應(yīng),催化劑能同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率。在一定條件下,正反應(yīng)的優(yōu)良催化劑必定是逆反應(yīng)的優(yōu)良催化劑。 (2)使用催化劑只能改變反應(yīng)途徑,不能改變反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài),故催化劑只能加快反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的時(shí)間,而不能改變平衡狀態(tài),反應(yīng)的熱效應(yīng)也和催化劑的存在與否無(wú)關(guān)。 (3)催化劑只能加速熱力學(xué)上認(rèn)為可以實(shí)現(xiàn)的反應(yīng),對(duì)于熱力學(xué)計(jì)算不能發(fā)生的反應(yīng),任何催化劑都不能改變反應(yīng)發(fā)生的方向。 (4)催化劑可以加快化學(xué)反應(yīng)速率,也可以減慢化學(xué)反應(yīng)速率,前者稱(chēng)之為正催化劑,后者稱(chēng)之為負(fù)催化劑。通常情況下,正催化劑用得較多,因此,若無(wú)特殊說(shuō)明,都是指正催化劑而言。 四.外界條件改變對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響[] 條件的改變 化學(xué)反應(yīng)速率的變化 理論解釋 增加A的濃度 恒容時(shí)增加A 恒容時(shí)加入與反應(yīng)無(wú)關(guān)的氦氣,使壓強(qiáng)增大 恒壓時(shí)加入與反應(yīng)無(wú)關(guān)的氦氣,使壓強(qiáng)不變 升高溫度 使用適當(dāng)?shù)拇呋瘎? 使B粉碎成粉末 定容時(shí)隨反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng) ◆名題導(dǎo)思 [例1]已知反應(yīng) 在某段時(shí)間內(nèi)以A的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率為 ,則此段時(shí)間內(nèi)以C的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率為( ) A. B. C. D. [例2] 某反應(yīng)X+3Y 2E+2F,在甲、乙、丙、丁四種不同條件下,分別測(cè)得反應(yīng)速率甲:v(X)=0.3mol/(Lmin),乙:v(Y)=1.2mol/(Lmin),丙:v(E)=0.8mol/(Lmin),?。簐(F) =0.9mol/(Lmin),則反應(yīng)最快的是( ) A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 [例3]某溫度時(shí),在2L容器中X、Y、Z三種物 質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化,曲線如右圖 所示,由圖中數(shù)據(jù)分析,該可逆反應(yīng)的化 學(xué)方程式為_(kāi)________________________; 該反應(yīng)開(kāi)始至2min,Z的平均反應(yīng)速率為 ___________________________________ [例4]將4 mol A氣體和2 mol B氣體在2 L的容器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)+B(g)2C(g)若經(jīng)2s(秒)后測(cè)得C的濃度為0.6 molL-1,現(xiàn)有下列幾種說(shuō)法:①用物質(zhì)A表示的反應(yīng)的平均速率為0.3 molL-1s-1②用物質(zhì)B表示的反應(yīng)的平均速率為0.6 molL-1s-1③2s時(shí)物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為70%④2s時(shí)物質(zhì)B的濃度為0.7 molL-1其中正確的是 A.①③ B.①④ C.②③ D.③④ [例5]與發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成和的速率如圖所示,已知這個(gè)反應(yīng)速率隨著溶液中的增大而加快。 (1)反應(yīng)開(kāi)始時(shí),反應(yīng)速率加快的原因是 。 (2)反應(yīng)后期時(shí),反應(yīng)速率下降的原因是 。 [例6]某化學(xué)反應(yīng)2A B+D在四種不同條件下進(jìn)行,B、D起始濃度為0,反應(yīng)物A的濃度(molL-1)隨反應(yīng)時(shí)間(min)的變化情況如下表: 根據(jù)上述數(shù)據(jù),完成下列填空: ⑴在實(shí)驗(yàn)1,反應(yīng)在10至20min時(shí)間內(nèi)平均速率為 mol(Lmin)-1。 ⑵在實(shí)驗(yàn)2,A的初始濃度c2= molL-1,反應(yīng)經(jīng)20min就達(dá)到平衡,可推測(cè)實(shí)驗(yàn)2中還隱含的條件是 。 ⑶設(shè)實(shí)驗(yàn)3的反應(yīng)速率為υ3,實(shí)驗(yàn)1的反應(yīng)速率為υ1,則υ3 υ1(填“>”“=”“<”),且c3 1.0molL-1(填“>”“=”“<”)。 ⑷比較實(shí)驗(yàn)4和實(shí)驗(yàn)1,可推測(cè)該反應(yīng)是 反應(yīng)(選填“吸熱”“放熱”)。理由是 。 [解析](1)VA=0.8molL-1-0.67molL-1/10min =0.013 mol(Lmin)-1。 (2)對(duì)比實(shí)驗(yàn)1與實(shí)驗(yàn)2可知,從10min到20min,實(shí)驗(yàn)1的A的濃度相同,說(shuō)明是同一平衡狀態(tài),即c2= 1.0 molL-1,又因?qū)嶋H反應(yīng)的速率快,達(dá)到平衡所需時(shí)間短,說(shuō)明反應(yīng)中使用了催化劑。 (3)對(duì)比實(shí)驗(yàn)3與實(shí)驗(yàn)1可知,從10min到20min,實(shí)驗(yàn)1的A的濃度變化值為0.13 molL-1,而實(shí)驗(yàn)3的A濃度變化值為0.17 molL-1,這就說(shuō)明了υ3>υ1。又知從0min到10minA的濃度變化值應(yīng)大于0.17 molL-1,即c3>(0.92+0.17)molL-1 =1.09 molL-1。 (4)對(duì)比實(shí)驗(yàn)4與實(shí)驗(yàn)1可知,兩實(shí)驗(yàn)的起始濃度相同,反應(yīng)溫度不同,達(dá)平衡時(shí)實(shí)驗(yàn)4的A的濃度小,說(shuō)明了實(shí)驗(yàn)4A進(jìn)行的程度大,即溫度越高,A的轉(zhuǎn)化率越大,說(shuō)明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。 [答案] (1)0.013(2)1.0;催化劑(3)>;>(4)吸熱;溫度升高時(shí),平衡向右移動(dòng) ◆隨堂演練 1.下列說(shuō)法不正確的是( ) A.參加反應(yīng)的物質(zhì)的性質(zhì)是決定化學(xué)反應(yīng)的重要因素 B.反應(yīng)物分子(或離子)間的每次碰撞是反應(yīng)的先決條件 C.反應(yīng)物的分子的每次碰撞都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng) D.活化分子具有比普通分子更高的能量 2.已知4A+5B=2C+2D,則關(guān)于反應(yīng)速率,正確的關(guān)系是( ) A.4V(A)= 5V(B) B.5V(B)=6VD C.2V(A)=3VD D.4V(B)=5VC 3.反應(yīng)A+5B=2C+2D,在四種不同的情況下的平均反應(yīng)速率[mol/Ls]分別為:①V(A)=0.15;②V(B)=0.6;③V(C)=0.4;④V(D)=0.45。則反應(yīng)進(jìn)行速率最快的( ) A.①④ B.②和③ C.④ D.①和④ 4. 由下列四種X的溶液,分別加入四個(gè)盛有10mL、2molL-1鹽酸的燒杯中,并加水稀釋至50 mL,此時(shí)X與鹽酸緩慢地進(jìn)行反應(yīng),其中反應(yīng)速率最大的是( ) A.20mL, 3molL-1 B.20mL,2molL-1 C. 10mL, 4molL-1 D.10mL, 2molL-1 5. 在密閉容器中,進(jìn)行可逆反應(yīng),A與B反應(yīng)生成C,且反應(yīng)速率分別用υA、υB、υC[單位為mol/(Ls)]表示,且υA、υB、υC之間有以下關(guān)系: υB=3υA, 3υC=2υB,υC=2υA。則此反應(yīng)可表示為( )。 A.A+BC B.2A+2B3C C.3A+BC D.A+3B2C 6.設(shè)C+CO22CO(正反應(yīng)吸熱),反應(yīng)速率為V1;N2+3H22NH3(正反應(yīng)放熱),反應(yīng)速率為V2,對(duì)于上述反應(yīng),當(dāng)溫度升高時(shí),V1和V2的變化情況為( ) A.同時(shí)增大 B.同時(shí)減少 C.V1增大,V2減小 D.V1減小,V2增大 7.下列措施肯定能使化學(xué)反應(yīng)速率增大的是( ) A.增大反應(yīng)物的用量 B.增加壓強(qiáng) C.升高溫度 D.使用催化劑 8. 用鹽酸與鋅反應(yīng)制取氫氣,下列方法能增大反應(yīng)速率的是( ) A.增加鹽酸的用量 B.用同濃度的醋酸代替鹽酸 C.用鋅粉代替鋅粒 D.增大壓強(qiáng) 9. 氨氣氧化反應(yīng):4NH3+5O2=4NO+6H2O改變下列條件使反應(yīng)速率加大,其中是由于增大了“活化分子”的百分?jǐn)?shù)的是( ) A.用鉑作催化劑 B.升高溫度 C.縮小體積增大壓強(qiáng) D.用氧氣代替空氣 10.反應(yīng)N2+O2=2NO在密閉容器中進(jìn)行,下列能加快反應(yīng)速率的條件是( ) A.縮小體積增大壓強(qiáng) B.體積不變,充入N2使壓強(qiáng)增大 C.體積不變充入氦氣使壓強(qiáng)增大 D.體積增大到原來(lái)的2倍 11.在10℃時(shí)某化學(xué)反應(yīng)速率為0.1molL-1S-1,若溫度升高10℃反應(yīng)速率增加到原來(lái)的2倍。其它條件不變,溫度升高到50℃時(shí),該反應(yīng)的速率為( ) A.0.4molL-1S-1 B.1.6molL-1S-1 C.0.8molL-1S-1 D.2.5molL-1S-1 12.NO和CO都是汽車(chē)尾氣里的有害物質(zhì),它們能緩慢地起反應(yīng)生成氮?dú)夂投趸細(xì)怏w,2NO+2CO=N2+2CO2,對(duì)此反應(yīng),下列敘述正確的是( ) A.使用催化劑一定能加快反應(yīng)速率 B.改變壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率沒(méi)有影響 C.冬天氣溫低,反應(yīng)速率降低,對(duì)人危害更大 D.外界任何條件怎樣改變,均對(duì)此化學(xué)反應(yīng)速率無(wú)影響 13.加入0.1molMnO2粉末于50mL的H2O2中(密度)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出的氣體體積與時(shí)間的關(guān)系如圖所示: (1)實(shí)驗(yàn)時(shí)放出的氣體總體積是 。 (2)反應(yīng)放出—半氣體所需時(shí)間是 。 (3)反應(yīng)放出氣體所需的時(shí)間約為 。 (4)A、B、C、D各點(diǎn)批反應(yīng)速率快慢的順序是 。 (5)解釋上述A、B、C、D快慢的原因是 。 14.在鋅與鹽酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中,一個(gè)學(xué)生得到的結(jié)果如下表所示: 鋅的質(zhì)量/g 鋅的形狀 溫度/℃ 溶解于酸所花的時(shí)間/S A 2 薄片 5 400 B 2 薄片 15 200 C 2 薄片 25 100 D 2 薄片 35 50 E 2 薄片 45 25 F 2 粉末 15 5 試求:(1)畫(huà)一幅以時(shí)間對(duì)溫度的曲線圖(縱軸表示時(shí)間,橫軸表示溫度)。 (2)利用所畫(huà)的曲線圖,關(guān)于溫度影響反應(yīng)速率你能得出什么結(jié)論? (3)20℃時(shí),2g鋅箔溶解于酸中需花多少時(shí)間? (4)對(duì)比結(jié)果B與F,解釋F為什么那么快? 15.有一化學(xué)反應(yīng)aA+bB=C;根據(jù)影響化學(xué)速率的因素可得V0=k[A]a[B]b,其中[A]、[B]分別表示A、B的濃度,k是與溫度有關(guān)的常數(shù)。為測(cè)定k、a、b的值,在198K時(shí),將A、B溶液按不同濃度混合,得到下列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù): 編號(hào) A的初始濃度 (molL-1) B的初始濃度 (molL-1) 生成C的初始反應(yīng)速率 (molL-1S-1) 1 1.0 1.0 0.012 2 2.0 1.0 0.024 3 4.0 1.0 0.049 4 1.0 2.0 0.048 5 1.0 4.0 0.19 (1)根據(jù)上表可求得:a=_______,b=_______,k=_______,k的單位是__________。 (2)在該溫度下,容積為1L的容器中加入A、B各2mol,求以B表示的初始反應(yīng)速率。 (3)如果把上述容器的體積減小為原來(lái)的一半時(shí)初始反應(yīng)速率為原來(lái)的多少倍。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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