内容正文:
第3 节 化学反应的快慢和限度
课标要求
重点难点
1.知道化学反应平均速率的表示方法。能通过实验探究影响化学反应速率的因素。
2.了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。了解可逆反应的含义,知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡状态。
3.体会从限度和快慢两个方面去认识和调控化学反应的重要性。
重点
1.外界条件对化学反应速率的影响。
2.化学反应的限度
难点
1.运用探究方式,认识外界条件对化学反应速率的影响。
2.化学平衡状态的判断。
第一课时 化学反应的快慢
新知探究(一)——化学反应速率
1.含义
用化学反应速率来描述化学反应的快慢。
2.表示方法
可用单位时间某反应物浓度的减少量(绝对值)或某生成物浓度的增加量来表示。
3.表达式
以反应物A来表示的化学反应速率为v(A)=,以生成物D来表示的化学反应速率为v(D)=。
4.常用单位
mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1。
5.注意事项
(1)一个确定的化学反应涉及反应物、生成物等多种物质,因而定量表示一个化学反应的反应速率时,必须指明是哪一种反应物或生成物表示的反应速率。
(2)同一反应,用不同物质表示的反应速率其数值可能不同,但表示的意义相同,即表示整个化学反应的快慢。
(3)化学反应速率是不断变化的,有瞬时速率和平均速率之分,在中学阶段化学反应速率的计算只涉及一段时间内的平均反应速率,而不是某一时刻的瞬时反应速率。
(4)各物质的化学反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。如反应aA(g)+bB(g)===cC(g)+dD(g)中,v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=a∶b∶c∶d。
(5)固体或纯液体的浓度可视为常数,因此一般不用固体或纯液体表示化学反应速率。
[题点多维训练]
题点(一) 反应速率快慢比较
1.已知A、B、C、D 均为气体,对于反应A+2B3C+D,以下所表示的该反应的速率中,最快的是( )
A.v(A)=0.2 mol·L-1·s-1
B.v(B)=0.5 mol·L-1·s-1
C.v(C)=0.6 mol·L-1·s-1
D.v(D)=0.4 mol·L-1·s-1
解析:选D 反应速率与化学计量数的比值越大,反应速率越快,A选项:=0.2,B选项:=0.25,C选项:=0.2,D选项:=0.4,所以D选项中反应速率最快。
2.反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)=0.45 mol·L-1·min-1、②v(B)=0.6 mol·L-1·s-1、③v(C)=0.4 mol·L-1·s-1、④v(D)=0.45 mol·L-1·s-1,该反应进行的快慢顺序为( )
A.④>③=②>① B.④<③=②<①
C.①>②>③>④ D.④>③>②>①
解析:选A 根据物质反应时速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比,把各个速率都转化为用A物质的浓度变化表示的反应速率,并且单位相同,然后再比较大小。①v(A)=0.45 mol·L-1·min-1=0.007 5 mol·L-1·s-1;②v(B)=0.6 mol·L-1·s-1,则v(A)=v(B)=0.2 mol·L-1·s-1;③v(C)=0.4 mol·L-1·s-1,则v(A)=v(C)=0.2 mol·L-1·s-1;④v(D)=0.45 mol·L-1·s-1,则v(A)=v(D)=0.225 mol·L-1·s-1;可见上述四种转化为A物质表示的化学反应速率,速率大小关系为④>③=②>①。
[思维建模] 化学反应速率大小的比较方法
归一法
若单位不统一,则要换算成相同的单位;若为不同物质表示的化学反应速率,则要换算成同一物质来表示化学反应速率;再比较数值的大小
比值法
比较化学反应速率与化学计量数的比值,如aA(g)+bB(g)===cC(g)+dD(g),比较与,若>,则说明用A表示的化学反应速率大于用B表示的化学反应速率。
题点(二) 反应速率的计算
3.反应3X(g)+Y(g)2Z(g)+2W(g)在2 L密闭容器中进行,5 min后Y减少了0.5 mol,则此反应的速率v为( )
A.v(X)=0.05 mol·L-1·min-1
B.v(Z)= 0.10 mol·L-1·min-1
C.v(Y)=0.10 mol·L-1·min-1
D.v(W)=0.05 mol·L-1·min-1
解析:选B 5 min后Y减少了0.5 mol,则有v(Y)===0.05 mol·L-1·min-1,在同一化学反应中,用不同的物质表示,其化学反应速率之比等于化学计量数之比,因此有v(X)=3v(Y),得v(X)=0.15 mol·L-1·