化學反應速率講義

2023-01-08 06:12:03 字數 3789 閱讀 5253

[考綱要求] 1.了解化學反應速率的概念、反應速率的定量表示方法。2.

了解催化劑在生產、生活和科學研究領域中的重大作用。3.理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對化學反應速率的影響,認識其一般規律。

4.了解化學反應速率的調控在生產、生活和科學研究領域中的重要作用。

考點一化學反應速率

1.表示方法

通常用單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。

2.數學表示式及單位

v=,單位為mol·l-1·min-1或mol·l-1·s-1。

3.規律

同一反應在同一時間內,用不同物質來表示的反應速率可能不同,但反應速率的數值之比等於這些物質在化學方程式中的化學計量數之比。

深度思考

1.化學反應速率是指瞬時速率還是平均速率?能否用固體或純液體表示化學反應速率?

2.判斷正誤,正確的劃「√」,錯誤的劃「×」

(1)對於任何化學反應來說,反應速率越大,反應現象就越明顯

(2)由v=計算平均速率,用反應物表示為正值,用生成物表示為負值

(3)同一化學反應,相同條件下用不同物質表示的反應速率,其數值可能不同,但表示的意義相同

題組一 「v=」的應用

1.某溫度時,在2 l容器中x、y、z三種氣體的物質的量隨時間變化的曲線如圖所示。由此分析,該反應的化學方程式為

從反應開始至2 min時,z的反應速率為

2.在恆溫恆容的容器中進行反應n2(g)+3h2(g) 2nh3(g),若氮氣濃度由0.1 mol·l-1降到0.06 mol·l-1需2 s,那麼由0.

06 mol·l-1降到0.024 mol·l-1需要的反應時間為(  )

a.等於1.8 sb.等於1.2 s

c.大於1.8 sd.小於1.8 s

(1運用不準確。

(2)計算速率時忽略體積,用物質的量變化值除以時間。

(3)單位運算不規範,如把a mol/(l·min)表示為a mol/l·min或a mol/(lmin)。

題組二化學反應速率的大小比較

3.對於可逆反應a(g)+3b(s) 2c(g)+2d(g),在不同條件下的化學反應速率如下,其中表示的反應速率最快的是

a.v(a)=0.5 mol·l-1·min-1b.v(b)=1.2 mol·l-1·s-1

c.v(d)=0.4 mol·l-1·min-1d.v(c)=0.1 mol·l-1·s-1

[反思] 化學反應速率大小的比較方法

由於同一化學反應的反應速率用不同物質表示時數值可能不同,所以比較反應的快慢不能只看數值的大小,而要進行一定的轉化。

(1)看單位是否統一,若不統一,換算成相同的單位。

(2)換算成同一物質表示的速率,再比較數值的大小。

(3)比較化學反應速率與化學計量數的比值,即對於一般反應aa+bb===cc+dd,比較與,若>,則a表示的反應速率比b的大。

題組三 「三段式」模板突破化學反應速率的計算

對於較為複雜的關於反應速率的題目,常採用以下步驟和模板計算:

(1)寫出有關反應的化學方程式;

(2)找出各物質的起始量、轉化量、某時刻量;

(3)根據已知條件列方程式計算。

例如:反應      ma + nb   pc

起始濃度(mol·l-1a b c

轉化濃度(mol·l-1) x

某時刻濃度(mol·l-1) a-x b- c+

4.nh3和純淨的o2在一定條件下發生如下反應:

4nh3(g)+3o2(g) 2n2(g)+6h2o(g)

現向一容積不變的2 l密閉容器中充入4 mol nh3和3 mol o2,4 min後,測得生成的h2o佔混合氣體體積的40%,(1)求用n2來表示這段時間內的平均速率。(2)求出o2

的轉化率。.

練習:資料五羊高考71頁(自主達標4、5、6、7)

考點二影響化學反應速率的因素

4.內因(主要因素)

反應物本身的性質。

5.外因(其他條件不變,只改變乙個條件)

6.理論解釋——有效碰撞理論

(1)活化分子、活化能、有效碰撞

①活化分子:能夠發生有效碰撞的分子。

②活化能:如圖

圖中:e1為正反應的活化能,使用催化劑時的活化能為e3,反應熱為e1-e2。(注:e2為逆反應的活化能)

③有效碰撞:活化分子之間能夠引發化學反應的碰撞。

深度思考

3.有人說壓強對化學反應速率的影響是通過改變濃度實現的。這種說法是否正確,對此你如何理解?

4.按要求填空

(1)形狀大小相同的鐵、鋁分別與等濃度的鹽酸反應生成氫氣的速率:鐵______鋁。

(2)對於fe+2hcl===fecl2+h2↑,改變下列條件對生成氫氣的速率有何影響?(填「增大」、「減小」或「不變」)

①公升高溫度

②增大鹽酸濃度

③增大鐵的質量

④增加鹽酸體積

⑤把鐵片改成鐵粉

⑥滴入幾滴cuso4溶液

⑦加入nacl固體

(3)若把(2)中的稀鹽酸改成「稀硝酸」或「濃硫酸」是否還產生h2,為什麼?

題組四濃度與壓強對化學反應速率的影響

5.對反應a+b ab來說,常溫下按以下情況進行反應:

①20 ml溶液中含a、b各0.01 mol ②50 ml溶液中含a、b各0.05 mol

③0.1 mol·l-1的a、b溶液各10 ml ④0.5 mol·l-1的a、b溶液各50 ml

四者反應速率的大小關係是

a.②>①>④>b.④>③>②>①

c.①>②>④>d.①>②>③>④

6.一定溫度下,反應n2(g)+o2(g) 2no(g)在密閉容器中進行,回答下列措施對化學反應速率的影響。(填「增大」、「減小」或「不變」)

(1)縮小體積使壓強增大

(2)恆容充入n2

(3)恆容充入he

(4)恆壓充入he

氣體反應體系中充入惰性氣體(不參與反應)時,對反應速率的影響

(1)恆容:充入「惰性氣體」―→總壓增大―→物質濃度不變(活化分子濃度不變)―→反應速率不變。

(2)恆壓:充入「惰性氣體」―→體積增大―→物質濃度減小(活化分子濃度減小)―→反應速率減小。

題組五外界條件對反應速率影響的綜合判斷

7.硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應的化學方程式為na2s2o3+h2so4===na2so4+so2↑+s↓+h2o,下列各組實驗中最先出現渾濁的是

8.等質量的鐵與過量的鹽酸在不同的實驗條件下進行反應,測得在不同時間(t)內產生氣體體積(v)的資料如圖所示,根據圖示分析實驗條件,下列說法中一定不正確的是(雙選)(  )

a.第4組實驗的反應速率最慢

b.第1組實驗中鹽酸的濃度大於2.5 mol·l-1

c.第2組實驗中鹽酸的濃度大於2.5 mol·l-1

d.第3組實驗的反應溫度低於30 ℃

練習:資料五羊高考73頁(自主達標9、10、11)

考點三控制變數法**影響化學反應速率的因素

影響化學反應速率的因素有多種,在**相關規律時,需要控制其他條件不變,只改變某乙個條件,**這一條件對反應速率的影響。變數**實驗因為能夠考查學生對於圖表的觀察、分析以及處理實驗資料歸納得出合理結論的能力,因而在這幾年高考試題中有所考查。解答此類題時,要認真審題,清楚實驗目的,弄清要**的外界條件有哪些。

然後分析題給圖表,確定乙個變化的量,弄清在其他幾個量不變的情況下,這個變化量對實驗結果的影響,進而總結出規律。然後再確定另乙個變數,重新進行相關分析。但在分析相關資料時,要注意題給資料的有效性。

1. 某實驗小組以h2o2分解為例,研究濃度、催化劑、溶液酸鹼性對反應速率的影響。在常溫下按照如下方案完成實驗。

化學反應速率

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