内容正文:
第二节 化学反应的速率与限度
第1课时 化学反应的速率
[课标要点] 1.了解化学反应速率的概念,知道化学反应平均速率的表示方法,并能进行简单计算(宏观辨识与微观探析)。2.能运用控制变量的方法探究影响化学反应速率的因素(科学探究与创新意识)。
要点一 化学反应速率及其表示方法
要点二 影响化学反应速率的因素
1.方法导引——控制变量
科学研究中,对于多因素(多变量)的问题,常常采用只改变__其中的某一个因素__,控制其他因素__不变__的研究方法,使多因素的问题变成几个单因素的问题,分别加以研究,最后再将几个单因素问题的研究结果加以综合。
2.实验探究——外界条件对化学反应速率的影响
(1)温度对化学反应速率影响的探究
实验操作
实验现象
①产生气泡速率最慢
②产生气泡速率较快
③产生气泡速率最快
实验结论
当其他条件相同时,升高温度,化学反应速率__增大__;降低温度,化学反应速率__减小__
(2)催化剂对化学反应速率影响的探究
实验操作
(续表)
实验现象
①有少量气泡出现
②能产生大量气泡
③能产生大量气泡
实验结论
MnO2、FeCl3催化剂可以使H2O2分解的速率__加快__
(3)浓度对化学反应速率影响的探究
实验操作
实验现象
装有12%H2O2溶液的试管中先产生气泡
实验结论
当其他条件相同时,增大反应物浓度,化学反应速率__增大__;降低反应物浓度,化学反应速率__减小__
(4)探究固体反应物表面积对化学反应速率的影响
实验操作
实验现象
加碳酸钙粉末的试管内产生气泡较快,加块状碳酸钙的试管内产生气泡较慢
实验结论
当其他条件相同时,固体反应物表面积越大,反应速率__越大__
(5)压强对反应速率的影响
对于有气体参加的反应来说,当其他条件相同时,增大压强(减小容器容积)相当于__增大__反应物的浓度,化学反应速率__增大__;减小压强(增大容器容积)相当于__减小__反应物的浓度,化学反应速率__减小__。
判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)对有固体参加的化学反应,可用单位时间内固体浓度的改变量表示化学反应速率。( )
(2)化学反应速率的单位通常为 mol·L-1或 mol·min-1。( )
(3)在特定情况下,也可用单位时间某物质的质量或物质的量的变化表示化学反应速率。( )
(4)Na、Mg、Al的金属性强弱决定了它们与水反应的速率大小。( )
(5)增大反应物的用量一定能加快化学反应速率。( )
(6)改变压强,化学反应速率必然改变。( )
(7)用铁和稀硫酸反应制取氢气时,硫酸浓度越大,产生氢气的速率越快。( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)× (7)×
(1)对于纯液体或固体物质,可认为其浓度为“常数”,一般不用固体或纯液体表示反应速率,改变它们的用量不会影响化学反应速率。
(2)由于压强的变化对固体、液体或溶液的体积影响很小,因而对它们浓度改变的影响也很小,可以认为改变压强对它们的反应速率无影响。
(3)化学反应速率的大小主要取决于反应物的性质,因此反应物浓度增大,化学反应速率不一定增大。如Fe、Al和稀硫酸反应制取氢气时,当硫酸的浓度增大到一定程度,Fe、Al发生钝化,不再产生氢气。
考点一 化学反应速率的理解、比较与计算
1.某一化学反应在第5 s时的反应速率是0.2 mol·L-1·s-1的说法正确吗?
答案 不正确。通常所说的化学反应速率是指一定时间段内的平均反应速率,而不是某一时刻的瞬时速率。
1.化学反应速率
2.化学反应速率的计算方法
(1)定义式法:利用公式v=计算化学反应速率,亦可利用该公式计算浓度变化量或时间。
(2)关系式法:同一反应中,化学反应速率之比=物质的量浓度变化之比=物质的量变化之比=化学计量数之比。
如化学反应mA(g)+nB(g)===pC(g)+qD(g)中,v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q。
【例题1】已知合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),其浓度数据如下:
—
N2
H2
NH3
起始浓度/mol·L-1
1.0
3.0
0
2 s末浓度/mol·L-1
0.6
1.8
0.8
当用氨气浓度的增加来表示该化学反应的速率时,其速率为( )
A.0.2 mol·L-1·s-1
B.0.4 mol·L-1·s-1
C.0.6 mol·L-1·s-1
D.0.8 mol·L-1·s-1
答案 B
解析 v(NH3)==0.4 mol·L-1·s-1,B项正确。
=
【变式1】 1 L的密闭容器中,发生反应4A(s)+3B(g)===2C(g)+D(g),经2