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1、第六章第六章 化学反应与能量化学反应与能量第二节第二节 化学反应的速率与限度化学反应的速率与限度第一部分第一部分 化学反应速率化学反应速率一、化学反应速率的概念、意义和定义一、化学反应速率的概念、意义和定义活动：阅读教材活动：阅读教材P42-43，回答问题，回答问题问题问题1：化学反应是不是瞬间完成的？举例说明：化学反应是不是瞬间完成的？举例说明不是，例如铁生锈、铝和盐酸反应、钠与水反应不是，例如铁生锈、铝和盐酸反应、钠与水反应问题问题2：教材用什么方法衡量反应的快慢？：教材用什么方法衡量反应的快慢？单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加
2、量问题问题3：化学反应速率的公式是什么？单位是什么？：化学反应速率的公式是什么？单位是什么？v=c/t，mol/(Ls)或或molL-1s-1问题问题4：从概念上看，反应速率是瞬时速率还是平均速率？：从概念上看，反应速率是瞬时速率还是平均速率？平均速率平均速率1.下列关于化学反应速率的说法中下列关于化学反应速率的说法中，正确的是正确的是()A化学反应速率通常表示一定时间内任何一种反应物物质的量的减少化学反应速率通常表示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或任何一种生成物物质的量的增加B化学反应速率为化学反应速率为0.8mol/(Ls)是指是指1s时，某物质的浓度
3、为时，某物质的浓度为0.8mol/LC根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢D对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象就越明显对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象就越明显C2.在在2L的密闭容器中，充入的密闭容器中，充入2molN2和和6molH2，在一定条件下，在一定条件下发生反应，发生反应，3s后测得后测得N2为为1.4mol，则以，则以N2的浓度变化表示的的浓度变化表示的反应速率为反应速率为。以以H2的浓度变化表示的反应速率的浓度变化表示的反应速率为为。3s末末NH3的浓度为的浓度为。0.1mol/(Ls)0.3mol
4、/(Ls)0.6mol/L解题心得：对于反应解题心得：对于反应aA+bB=cC+dD而言，而言，v(A):v(B)=a:b同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的快慢相同数值可能不同，但表示的快慢相同3.对于化学反应对于化学反应3W(g)2X(g)=4Y(g)3Z(g)，下列反应速率关系，下列反应速率关系中，正确的是中，正确的是()Av(W)3v(Z)B2v(X)3v(Z)C2v(X)v(Y)D3v(W)2v(X)C4.在甲、乙、丙、丁四种不同条件下，对于某反应在甲、乙、丙、丁四种不同条件下，对于某反应X3Y
5、2Z2W，分别测得反应速率，分别测得反应速率，甲：甲：v(X)0.3molL1min1，乙：乙：v(Y)1.2molL1min1丙：丙：v(Z)0.8molL1min1，丁：丁：v(W)0.02molL1s1则反应最快的是则反应最快的是()A甲甲B乙乙C丙丙D丁丁D5.在在2L密闭容器中进行反应：密闭容器中进行反应：mX(g)nY(g)pZ(g)qQ(g)，式，式中中m、n、p、q为化学计量数。在为化学计量数。在03min内，各物质物质的量的变化内，各物质物质的量的变化如下表所示：如下表所示：已知已知2min内内v(Q)0.075molL-1min-1，v(Z)v(Y)1 2。（1）试确定：起
6、始时）试确定：起始时n(Y)_，n(Q)_。（2）方程式中）方程式中m_，n_，p_，q_。（3）用）用Z表示表示2min内的反应速率内的反应速率_。XYZQ起始起始/mol0.71转化转化/mol2min末末/mol0.8 2.7 0.8 2.76.2molA与与2molB混合于混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：的密闭容器中，发生如下反应：2A(g)3B(g)2C(g)zD(g)，若，若2s后，后，A的转化率为的转化率为50%，测得，测得v(D)0.25molL1s1，下列推断正确的是（，下列推断正确的是（）Av(C)v(D)0.25molL1s1Bz3CB的转化率为的转化率为75%D反
7、应前与反应前与2s后容器的压强比为后容器的压强比为4 3AC二、影响化学反应速率的因素二、影响化学反应速率的因素活动活动1：设计实验证明影响因素：设计实验证明影响因素药药品品：蒸蒸馏馏水水、MnO2、5%H2O2溶溶液液、1mol/LFeCl3溶溶液液、1mol/LCuCl2溶溶液液、1mol/LCuSO4溶溶液液、1mol/LFe2(SO4)3溶溶液、液、0.5mol/LFe2(SO4)3实验实验1：验证催化剂对反应速率的影响：验证催化剂对反应速率的影响序号序号MnO2/gH2O2溶液溶液/mL现象现象12实验实验2：探究催化剂浓度对反应速率的影响：探究催化剂浓度对反应速率的影响药药品品：蒸
8、蒸馏馏水水、MnO2、5%H2O2溶溶液液、1mol/LFeCl3溶溶液液、1mol/L CuCl2溶溶液液、1mol/L CuSO4溶溶液液、1mol/LFe2(SO4)3溶液、溶液、0.5mol/LFe2(SO4)3猜想猜想1：催化剂浓度对反应速率有影响：催化剂浓度对反应速率有影响猜想猜想2：。序号序号H2O2溶液溶液/mL现象现象12催化剂浓度对反应速率催化剂浓度对反应速率没有没有影响影响实验实验3：探究催化剂种类对反应速率的影响：探究催化剂种类对反应速率的影响药药品品：蒸蒸馏馏水水、MnO2、5%H2O2溶溶液液、1mol/LFeCl3溶溶液液、1mol/LCuCl2溶溶液液、1mol
9、/LCuSO4溶溶液液、1mol/LFe2(SO4)3溶液、溶液、0.5mol/LFe2(SO4)3猜想猜想1：猜想猜想2：催化剂催化剂种类种类对反应速率对反应速率没有没有影响影响催化剂催化剂种类种类对反应速率对反应速率有有影响影响序号序号H2O2溶液溶液/mL催化剂催化剂现象现象12实验实验4：探究反应物浓度对反应速率的影响：探究反应物浓度对反应速率的影响药药品品：蒸蒸馏馏水水、MnO2、5%H2O2溶溶液液、1mol/LFeCl3溶溶液液、1mol/LCuCl2溶溶液液、1mol/LCuSO4溶溶液液、1mol/LFe2(SO4)3溶液、溶液、0.5mol/LFe2(SO4)3猜想猜想1：
10、反应物浓度越大，反应速率越大：反应物浓度越大，反应速率越大猜想猜想2：。序号序号H2O2溶液溶液/mL现象现象12反应物浓度越大，反应速率越反应物浓度越大，反应速率越小小实验实验4：探究温度对反应速率的影响：探究温度对反应速率的影响药药品品：蒸蒸馏馏水水、MnO2、5%H2O2溶溶液液、1mol/L FeCl3溶溶液液、1mol/LCuCl2溶溶液液、1mol/LCuSO4溶溶液液、1mol/LFe2(SO4)3溶溶液液、0.5mol/LFe2(SO4)3猜想猜想1：猜想猜想2：反应反应温度温度越越高高，反应速率越，反应速率越大大反应反应温度温度越越低低，反应速率越，反应速率越大大序号序号H2
11、O2溶液溶液/mL现象现象12实验实验5：探究温度对反应速率的影响：探究温度对反应速率的影响药品：药品：0.1mol/LH2SO4溶液、溶液、0.1mol/LNa2S2O3溶液溶液反应方程式：反应方程式：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O序号序号12取取四四支支试试管管，向向其其中中两两支支分分别别加加入入2mLH2SO4溶溶液液，另另外外两两支支分分别加入别加入2mLNa2S2O3溶液；溶液；取一支装有取一支装有Na2S2O3溶液和一支装有溶液和一支装有H2SO4溶液的试管放入热水中溶液的试管放入热水中一段时间后，同时向一段时间后，同时向Na2S2O3溶液中加入溶液
12、中加入H2SO4溶液，观察现象。溶液，观察现象。实验实验6：探究固体表面积对反应速率的影响：探究固体表面积对反应速率的影响猜想猜想1：猜想猜想2：序号序号12小结：影响反应速率的因素有小结：影响反应速率的因素有反应温度反应温度反应物浓度反应物浓度催化剂催化剂固体表面积固体表面积原电池原电池活动活动2：分析气体压强对反应速率的影响：分析气体压强对反应速率的影响问题问题1：如何：如何增大增大容器中气体压强容器中气体压强向容积固定的容器通入更多气体向容积固定的容器通入更多气体压缩容器体积压缩容器体积问题问题2：改变压强的同时，哪个物理量发生变化：改变压强的同时，哪个物理量发生变化浓度发生变化浓度发生
13、变化问题问题3：压强如何影响反应速率：压强如何影响反应速率气体压强越大，反应速率越大气体压强越大，反应速率越大增大压强增大压强，相当于，相当于增大反应物浓度增大反应物浓度，反应速率加快。，反应速率加快。1）机动车加大油门）机动车加大油门增大反应物（油）的浓度增大反应物（油）的浓度2）向炉膛鼓风）向炉膛鼓风增大反应物的浓度增大反应物的浓度3）在糕点包装内加脱氧剂）在糕点包装内加脱氧剂减小氧气的浓度减小氧气的浓度4）用煤粉代替煤块）用煤粉代替煤块增大反应物的接触面增大反应物的接触面5）用温水发酵面粉）用温水发酵面粉升高温度升高温度6）把食物放在冰箱里以延长保鲜期）把食物放在冰箱里以延长保鲜期降低温
14、度降低温度7）H2O2分解加分解加MnO2加正催化剂加正催化剂8）化学实验时常常要振荡和搅拌）化学实验时常常要振荡和搅拌增大接触面积增大接触面积2.在一密闭容器中充入在一密闭容器中充入1molH2和和1molI2，压强为，压强为p(Pa)，并在一定，并在一定温度下使其发生反应：温度下使其发生反应：H2(g)I2(g)=2HI(g)反应放热。改变下列反应放热。改变下列条件对反应速率有何影响？条件对反应速率有何影响？(填填“增大增大”、“减小减小”或或“不变不变”)(1)保持容器容积不变，向其中加入保持容器容积不变，向其中加入1molN2(2)保持容器内气体压强不变，向其中加入保持容器内气体压强不
15、变，向其中加入1molN2(3)保持容器内气体压强不变，保持容器内气体压强不变，向其中加入向其中加入1molH2(g)和和1molI2(g)(4)提高起始的反应温度提高起始的反应温度(5)减小容器体积减小容器体积不变不变减小减小不变不变增大增大增大增大3.已知反应已知反应CaCO3(s)2HCl(aq)=CaCl2(aq)H2O(l)CO2(g)下列措施中可使生成下列措施中可使生成CO2的速率加快的是的速率加快的是(不考虑不考虑CaCO3与与HCl接接触面积改变的影响触面积改变的影响)()A加大加大CaCO3的量的量B加大盐酸的浓度加大盐酸的浓度C加大盐酸的量加大盐酸的量D减少减少CaCl2的
16、浓度的浓度B4.100mL6mol/L的的H2SO4跟过量的锌粉反应，在一定的温度下，跟过量的锌粉反应，在一定的温度下，为减缓反应速率，又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适为减缓反应速率，又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量的量的()硫酸钠固体硫酸钠固体蒸馏水蒸馏水硫酸钾溶液硫酸钾溶液硝酸钾溶液硝酸钾溶液ABCDC5.室温下室温下,同种规格的铝片分别与下列物质混合生成氢气的同种规格的铝片分别与下列物质混合生成氢气的化学反应速率最大的是化学反应速率最大的是()A.0.1mol/L的盐酸的盐酸15mLB.0.2mol/L的盐酸的盐酸12mLC.0.15mol/L的硫酸的硫酸10mLD
17、.18mol/L的硫酸的硫酸15mLC6.反应反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)在一可变容积的密闭容器中进在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是()A.增加增加C的量的量B.将容器的体积缩小一半将容器的体积缩小一半C.保持体积不变，充入保持体积不变，充入He使体系压强增大使体系压强增大D.保持压强不变，充入保持压强不变，充入He使容器体积变大使容器体积变大AC7.把除去氧化膜的把除去氧化膜的Mg条，投入到盛有稀盐酸的试管中，发现条，投入到盛有稀盐酸的试管中，发现H2的产的产生速率（生速率（v）与时间（）
18、与时间（t）的变化情况如下图所示，）的变化情况如下图所示，t1t2速率变化的主要原因是速率变化的主要原因是:_;t2t3速率变化的主要原因是速率变化的主要原因是:_三、化学反应限度三、化学反应限度活动：阅读活动：阅读P46-47“化学反应的限度化学反应的限度”，回答问题，回答问题问题问题1：什么是反应限度：什么是反应限度可逆反应一定条件下能达到的最大程度可逆反应一定条件下能达到的最大程度问题问题2：什么是化学平衡：什么是化学平衡浓度不再变化的浓度不再变化的“表面静止表面静止”的状态的状态问题问题3：化学反应什么时候达到平衡（平衡是怎么产生的）：化学反应什么时候达到平衡（平衡是怎么产生的）问题问
19、题4：若要用一些物理量来表示反应处于平衡状态，可以选用：若要用一些物理量来表示反应处于平衡状态，可以选用哪些物理量？哪些物理量？在一定温度下的某容积不变的密闭容器中，建立下列化学平衡：在一定温度下的某容积不变的密闭容器中，建立下列化学平衡：C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)，不能确定上述可逆反应在，不能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是一定条件下已达到化学平衡状态的是()Av(H2O)v(H2)Bv正正(CO)v逆逆(H2)C生成生成nmolCO的同时生成的同时生成nmolH2OD1molHH键断裂的同时断裂键断裂的同时断裂2molHO键键 Av v正正=v=v逆逆化学键
20、断裂形成、物质消耗生成、正逆速率成比例化学键断裂形成、物质消耗生成、正逆速率成比例问题问题4：若要用一些物理量来表示反应处于平衡状态，可以选用：若要用一些物理量来表示反应处于平衡状态，可以选用哪些物理量？哪些物理量？一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2X(g)Y(g)Z(s)，以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是，以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是()A混合气体的密度不再变化混合气体的密度不再变化B反应容器中反应容器中Y的质量分数不变的质量分数不变C体系压强不再变化体系压强不再变化DZ的浓度不再变化的浓度不再变化D在一定温度下的刚
21、性密闭容器中，当下列哪些物理量不再发生变化在一定温度下的刚性密闭容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明下述反应：时，表明下述反应：A(s)2B(g)C(g)D(g)已达到平衡状态已达到平衡状态混合气体的压强混合气体的压强混合气体的密度混合气体的密度B的物质的量浓度的物质的量浓度气体的总物质的量气体的总物质的量混合气体的平均相对分子质量混合气体的平均相对分子质量物质物质C的的百分含量百分含量各气体的物质的量各气体的物质的量ABCDAv v正正=v=v逆逆化学键断裂形成、物质消耗生成、正逆速率成比例化学键断裂形成、物质消耗生成、正逆速率成比例变量不变变量不变n nA A、c cB B、T T
22、（绝热）（绝热）P P、气气、M M气气、n n总总问题问题4：若要用一些物理量来表示反应处于平衡状态，可以选用：若要用一些物理量来表示反应处于平衡状态，可以选用哪些物理量？哪些物理量？四、化学反应条件的控制四、化学反应条件的控制活动：阅读活动：阅读P47-48“化学反应条件的控制化学反应条件的控制”，回答问题，回答问题问题问题1：想提高有利反应的速率，可以采用哪些手段：想提高有利反应的速率，可以采用哪些手段温度、压强、浓度、催化剂、表面积温度、压强、浓度、催化剂、表面积问题问题2：合成氨反应中，低温和高温哪个有利于速率更快？：合成氨反应中，低温和高温哪个有利于速率更快？温度高温度高问题问题3：合成氨反应中，为什么选用：合成氨反应中，为什么选用400500？温度太高，氨转化率低，温度太低，速率太慢温度太高，氨转化率低，温度太低，速率太慢问题问题4：在控制反应条件时，要考虑哪些因素？：在控制反应条件时，要考虑哪些因素？速率和限度速率和限度