内容正文:
第3节 化学反应的快慢和限度
第1课时 化学反应的快慢
新课程标准
核心素养
1.知道化学反应平均速率的表示方法。
2.通过实验探究影响化学反应速率的因素。
3.认识化学变化是有条件的,学习运用变量控制方法研究化学反应,了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。
1.科学探究与创新意识
能从影响化学反应速率的因素出发,依据探究目的,设计探究方案,运用化学实验进行实验探究。
2.变化观念与平衡思想
认识化学变化有一定的限度、速率,是可以调控的。能从多角度、多动态地分析化学变化,运用化学反应原理解决简单的实际问题。
3.科学态度与社会责任
能体会到化学是来源于生活的学科,实验是化学学习的重要手段,培养科学探究意识及环保意识。
知识点一 化学反应速率
1.定义
描述化学反应__快慢__的物理量。
2.表示方法
通常用单位时间内__某反应物浓度的减少量(绝对值)__或__生成物浓度的增加量__来表示。
3.表达式
(1)以反应物A表示: v(A)= 。
(2)以生成物D表示: v(D)= 。
4.单位
__mol·L-1·s-1__或mol·L-1·min-1。
[思考探究]
1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)反应速率越大,反应现象越明显。( )
(2)可以用任何物质来表示反应速率。( )
(3)同一反应中,用不同物质表示反应速率时,其数值一定不同。( )
(4)化学反应:C(s)+CO2(g)===2CO(g)的反应速率v(C)∶v(CO)=1∶2。( )
提示 (1)× (2)× (3)× (4)×
2.用纯净的CaCO3与10 mL稀盐酸反应制取CO2,实验过程记录如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)。
(1)哪一段表示的平均速率最快?
(2)EF段,用HCl表示该反应的平均反应速率为多少?
(3)OE、EF、FG三段中,该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为多少?
提示 (1)由图可知,在1 min时间内,EF段生成二氧化碳的体积最多,故EF段反应速率最快。
(2)由图可知EF段生成二氧化碳体积为672 mL-224 mL=448 mL,二氧化碳的物质的量为=0.02 mol,根据化学方程式:CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O可知,Δn(HCl)=2n(CO2)=2×0.02 mol=0.04 mol,故用HCl表示该反应的平均反应速率为=0.4 mol·L-1·min-1。
(3)OE、EF、FG三段中,时间相等,则该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为224∶448∶112=2∶4∶1。
[归纳提升]
1.化学反应速率的正确理解
(1)同一化学反应用不同物质表示化学反应速率时数值可能不同,但意义相同。所以表示化学反应速率时必须指明是用哪一种物质来表示的。
(2)Δc表示的是物质的量浓度的变化,固态物质和纯液态物质的浓度在一定温度下是常量,所以反应速率不能用固态物质或纯液态物质来表示。
(3)化学反应速率是一段时间内的平均反应速率,不是瞬时速率。
(4)无论用反应物表示还是用生成物表示,化学反应速率都是正值。
2.化学反应速率的计算
(1)定义式法:v(B)=。
v==
(2)关系式法:对于可逆反应:aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),满足如下关系:
v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=a∶b∶c∶d。
上述关系可总结为
化学反应速率数值之比=化学计量数之比。
(3)计算模式:设A、B两物质的起始浓度分别为a mol·L-1、b mol·L-1,反应物A的转化浓度为mx mol·L-1,B的转化浓度为nx mol·L-1,则
mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
起始浓度/(mol·L-1) a b 0 0
变化浓度/(mol·L-1) mx nx px qx
终态浓度/(mol·L-1) a-mx b-nx px qx
3.反应物转化率的计算
转化率=×100%。
1.下列说法正确的是( )
A.化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.化学反应速率的单位由浓度单位决定
C.在反应过程中,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
D.用不同物质的浓度变化表示同一段时间内、同一反应的速率时,其数值之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比
答案 D
2.在10 L密闭容器中,1 mol A和3 mol B在一定条件下反应:A(g)+xB(g)2C(g),2 min后反应达到平衡时,测得混合气体共3.4 mol,生成0.4 mol C,则下列计算结果正确的是( )
A.平衡时,物质的量之比n(A)∶n(B)∶n(C