《化学反应速率和限度（第一课时）》
教学设计
太原师范学院化学系
唐靖
太原师范学院本科毕业生教育实习教案
讲述]我们在前面学习中，主要讨论了化学反应中物质的变化及伴随发生的能量变化两个根本问题，这是化学反应的
两大特征。
[反问]当面对
一个具体反应
时，人们最关
心的是什么
呢？
[投影]图2-17
快慢差别很大
的化学反应
[思考与交流]通过投影观察到在我们的生活中，有的反应很快，有的反应很慢，但许多反应我们希望快，有些反应希望慢，人们希望能控制反应速率的快慢为人类造福。根据投影同学们交流一下在炸药爆炸、金属腐蚀、食物腐败、塑料老化、溶洞形成、石油及煤生成等方面，那一些人们希望快？那一些人们希望慢？
[讲述]咱们这一节就要讨论人们最关心的化学反应速率的快慢问题。
[板书]第三节化学反应的速率和极限
一、化学反应的速率
[讲述]不同的化学反应速率快慢千差万别，快与慢是相对而言，在科学研究中需要一个统一的定量标准来衡量或比较。与物理学中物体的运动快慢用“速度”表示想类似，化学反应的过程进行的快慢用“反应速率”来表示。
［阅读］学生认真阅读教材，结合运动速率的理解，自学化学反应速率的知识内容。
［提问］请一位同学回答一下化学反应速率的定义是什么？
［回答］通常用单位时间里反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示，用来衡量化学反应进行快慢程度的。
［板书］1. 化学反应速率的概念：用单位时间里反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。学生默记化学反应这两个特征
学生思考
学生带着问题观察ppt 图片
学生交流讨论但不必给出报告，答案由老师在
［提问］化学反应速率的常用单位有哪些呢？ ［回答］由于浓度（物质的量浓度）的单位是mol ·L -1，而时间的单位有s 、min 、h 等，所以，化学反应速率的常用单位有mol/(L ·s ）或mol/(L ·min)等。 ［板书］单位：mol/(L ·s)或mol/(L ·min)
［提问］大家是否能根据化学反应速率的概念，归纳出它的数学表达式呢？
［回答］浓度的变化量一般用Δc (B)，单位时间用Δt 表示，所以化学反应速率v (B)=
t
B c )
( [思考]某反应的反应物浓度在5min 内由6mol/L 变成
了2mol/L ，则以该反应物浓度的变化表示的该反应在这段时间内的平均反应速率是多少？ [回答]0. 8 mol/(L ·min)
[反问]有那些条件能影响化学反应的速率呢？我们通过实验来进行探究。 [实验2-5][实验2-6]
[讲述]实验要点：1.实验使用的双氧水浓度不能过大，防止产生气体过多和过快。2.由于是对比实验，所以注意反应物的用量要尽可能的相同，试管规格也要相同。3.为增加实验的趣味性，可以进行实验改进，如：使用气球或盛有红墨水的压力玻璃管等。 [实验过程] 1）．
实验题目
双氧水分解反应
实验步骤
在一支试管中加入2～3 mL 约5%的H 2O 2，然后滴加1～2滴
1mol/L 的FeCl 3溶液
待试管中产生大量气泡时，用带火星的火柴梗检验产生的气体
实验现象
用化学方程式解释实验现象
思考问题 寻找答案 1.通过观察什么现象来判断该反应进行得快慢？ 2.还有哪些其他办法观察该化学反应速率？
列出你对 问题的 想 法
2）．温度对化学反应速率影响的实验探究
教师行为学生行为补充根据所给出的仪器和药品设计实验方案、步骤和装置。
①按下列装置和实验步骤进行对比实验。②记录
现象。③处理分析实验现象。④得出结论。
操作方法：在三支相同的试管中分别加入2～3 ml约5%
的H2O2，然后在每一支试管中滴加2滴1 mol/L的FeCl3
溶液后立即套上气球（大小相同）。等三支试管上的气
球大小差不多相同时，同时置于三个烧杯中观察现象。
3.催化剂对化学反应速率影响的实验探究
根据所给出的仪器和药品设计实验方案、步骤和装置
(选用教参实验)。
操作方法：在三个相同的带活塞的漏斗中分别加入2～
3 mL约5%的H2O2，然后在一支试管中滴加2滴1 mol/L
的FeCl3溶液，另一支试管中加入少量MnO2固体。同
时向三支试管中放入漏斗中的全部溶液，观察红墨水上
升情况。
[小组活动]填写实验报告，汇报实验结论。
[讲述] 从实验2-5我们观察到升高温度，H2O2分解速
率增大；降低温度，H2O2分解速率减小。从实验2-6
我们看到MnO2、FeCl3大大加快了H2O2分解反应的
速率。
[探究] 以上实验也具有普遍意义，请同学们总结出二
者对速率的影响规律。
[回答]老师评价，表扬肯定。。
回报实验结果及结论
实验前
教师必
须交代
实验的
注意事
项；试验
中教师
再次环
节须观
察学生
的实验
情况，及
时和学
生交流，
并做出
必要的
指导
《化学反应的速率和限度》教学设计 第一课时 三维目标： 知识与技能： 1．通过实例和实验初步认识化学反应的速率及其影响因素。 2. 会比较化学反应速率的快慢。 过程与方法： 1. 通过实验探究总结化学反应速率的影响因素。 2．增进学生对化学科学的兴趣与情感，体会化学学习的价值。 情感态度与价值观： 1．从学生日常生活中的化学现象和实验中抽象出有关的概念和原理。形成一个由宏观到微观、由感性到理性、由简单到复杂的科学探究过程。 2．培养学生良好的实验习惯，认真的观察能力。 教学重点：化学反应速率概念；了解影响化学反应速率的因素。 教学难点：影响化学反应速率的因素。 教学用具：实验用品 教学方法：图片展示——实验探究——小组讨论——归纳总结——习题巩固 教学过程： 新课引入： [投影]：图2-17 快慢差别很大的化学反应 [思考与交流]：通过投影观察到在我们的生活中，有的反应很快，有的反应很慢，但许多反应我们希望快，有些反应希望慢，人们希望能控制反应速率的快慢为人类造福。 根据投影同学们交流一下在炸药爆炸、金属腐蚀、食物腐败、塑料老化、溶洞形成、石油及煤生成等方面，那一些人们希望快？那一些人们希望慢？ [学生活动]： [讲述]：咱们这一节就要讨论人们最关心的化学反应速率的快慢问题。 [板书]：第三节化学反应的速率和极限 一、化学反应的速率 [讲述]：不同的化学反应速率快慢千差万别，快与慢是相对而言，在科学研究中需要一个统一的定量标准来衡量或比较。与物理学中物体的运动快慢用“速度”表示想类似，化学反应的过程进行的快慢用“反应速率”来表示。 ［学生活动］：学生认真阅读教材，结合运动速率的理解，自学化学反应速率的知识内容。 ［提问］：请一位同学回答一下化学反应速率的定义是什么？ ［回答］：通常用单位时间里反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示，用来衡量化学反应进行快慢程度的。 ［板书］：1. 化学反应速率的概念：用单位时间里反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
化学反应速率和化学平衡 【专题目标】 1．了解化学反应速率的概念及表示方法，掌握同一反应中不同物质的化学反应速率与化学方程式中各物质的化学计量数的关系。 （1）概念：通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。 （2）表达式：t c v ??=(A) (A)；单位：mol/(L ·min)或mol/(L ·s)。 （3）在同一反应中，用不同的物质表示反应速率的数值之比等于它们在化学方程式中的化学计量数之比。 2．了解化学反应的可逆性，理解化学平衡的特征，了解化学平衡与化学反应速率之间的内在联系。 （1）概念：在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态叫做化学平衡状态，简称化学平衡。 （2）化学平衡状态的特征： ①“动” ：化学平衡是动态平衡，即：v 正＝v 逆≠0 ②“等” ：达到化学平衡时v 正＝v 逆，即同一物质的消耗速率等于生成速率 ③“定” ：外界条件不变时，处于化学平衡状态的各物质的浓度、质量分数或体积分数保持不变 ④“变” ：可逆反应的平衡状态是相对的，暂时的，当影响平衡的条件改变时，化学平衡即被破坏，并在新的条件下建立新的平衡状态 3．理解浓度、压强和温度等条件对化学平衡的影响，理解平衡移动原理的涵义。 理解勒夏特列原理：如果改变影响化学平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就会向着能够减弱这种改变的方向移动。
4．学会应用建立等效平衡的思维方式解决化学平衡中的常见问题。 【经典题型】 一、化学反应速率 题型一：根据化学计量数之比，计算反应速率 【例1】反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)在10L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol，则此反应的平均速率) (X v（反应物的消耗速率或产物的生成速率）可表示为（C ） A．) mol/(L 0.010 ) (NH 3 s v? =B．) mol/(L 0.001 ) (O 2 s v? = C．) mol/(L 0.001 (NO)s v? =D．) mol/(L 0.045 O) (H 2 s v? = 【方法点拨】速率之比化学计量数之比 题型二：以图象形式给出条件，计算反应速率 【例2】某温度时，在2L容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由图中数据分析：该反应的化学方程式为___3X+Y_______2Z_______。反应开始至2min，用Z表示的平均反应速率为__0.05mol/(L·min)__________。 题型三：根据已知的浓度、温度等条件，比较反应速率的大小 【例3】把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL 2mol/L盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是（ B ） A．10℃20mL 3mol/L的X溶液 B．20℃30mL 2mol/L的X溶液 C．20℃10mL 4mol/L的X溶液 D．10℃10mL 2mol/L的X溶液 二、化学平衡 题型四：已知一个可逆反应、一种起始状态
反应速率常数与活化 能
大学化学结课论文反应速率常数与活化能 院（系） 专业 学生 学号 班号 指导教师 日期 哈尔滨工业大学 2014年12月
反应速率常数与活化能 摘要:反应速率常数与活化能是大学化学的一个重要部分，反应速率常数与活化能的测定的实验通过对和酸性KI的反应的研究与计算，得到了反应的反应速率常数和活化能。本文主要对此实验进行分析，并对反应速率常数和活化能进行简要介绍。 关键词：活化能；反应速率；实验。 Determination of the reaction rate constant and activation energy Abstract: the reaction rate constant and activation energy is an important part of college chemistry, and the determination of reaction rate constant and activation energy of experiment through reaction of H_2 0 _2 and acidic KI research and calculation, get the reaction rate constant and activation energy of the reaction. In this paper, this experiment is analyzed, and the reaction rate constant and activation energy are briefly introduced. Key words: activation energy; The reaction rate. The experiment. 反应速率常数与活化能的测定的实验，利用和酸性KI的反应，通过一系列的实验观察与计算，研究了反应速率的影响因素，计算得到了反应速率常数与活化能。 一、实验简介 1、实验目的： 1）学会测定化学反应速率常数和活化能; 2）了解温度对反应速率的影响。
化学反应的速率和限度 1、化学反应的速率 （1）概念：化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量（均取正值）来表示。计算公式：v(B)＝＝ ①单位：mol/(L·s)或mol/(L·min) ②B为溶液或气体，若B为固体或纯液体不计算速率。 ③以上所表示的是平均速率，而不是瞬时速率。 ④重要规律：（i）速率比＝方程式系数比（ii）变化量比＝方程式系数比 （2）影响化学反应速率的因素： 内因：由参加反应的物质的结构和性质决定的（主要因素）。 外因：①温度：升高温度，增大速率 ②催化剂：一般加快反应速率（正催化剂） ③浓度：增加C反应物的浓度，增大速率（溶液或气体才有浓度可言） ④压强：增大压强，增大速率（适用于有气体参加的反应） ⑤其它因素：如光（射线）、固体的表面积（颗粒大小）、反应物的状态（溶 剂）、原电池等也会改变化学反应速率。 【例题讲解】 例1、下列关于化学反应速率的说法中，不正确的是（） A．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量 B．化学反应速率通常用单位时间内生成或消耗某物质的质量的多少来表示 C．在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于化学方程式中的系数比 D．化学反应速率的常用单位有mol?L-1?S-1和mol/（L?min） 例2、反应4A（s）+3B（g）═2C（g）+D（g），经2min，B的浓度减少了 0.6mol/L． 对此化学反应速率的正确表示是（） A．用A表示的反应速率是0.4mol/（L?min） B．分别用B、C、D表示反应的速率，其比值是3：2：1 C．在2min末的反应速率，用B表示是0.3mol/（L?min） D．B的浓度减小，C的浓度增大，v（B）＜0，v（C）＞0 例3、硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程为： 下列各组实验中最先出现浑浊是（）
第三章 化学反应速率和化学平衡 习题3-1 什么是反应的速率常数？它的大小与浓度、温度、催化剂等因素有什么关系？ 答：反应的速率大都可以表示为与反应物浓度方次的乘积成正比： υ=k·c α(A)·c β(B)，式中比例常数k 就是速率常数。速率常数在数值上等于反应物浓度均为1 mol·L -1时的反应速率。k 的大小与反应物浓度无关，改变温度或使用催化剂会使速率常数k 的数值发生变化。 习题 3-2 什么是活化能？ 答：Arrhenius 总结了大量实验事实，提出一个经验公式：速率常数k 的对数与1/T 有线形关系：C T R E k a +?-=1ln 式中E a 就是活化能，它表示活化分子具有的最低能量与反应分 子平均能量之差。 习题3-3 什么是催化剂？其特点有哪些？ 答：某些物质可以改变化学反应的速率，它们就是催化剂。催化剂参与反应，改变反应历程，降低反应活化能。催化剂不改变反应体系的热力学状态，使用催化剂同样影响正、逆反应的速率。不影响化学平衡，只能缩短达到平衡的时间。 习题3-4 NOCl 分解反应为2NOCl→2NO+Cl 2实验测得NOCl 的浓度与时间的关系如下： t/s 0 10 20 30 40 50 c （NOCl ）/mol·L -1 求各时间段内反应的平均速率；用作图法求t =25s 时的瞬时速率。 解：t=0-10s 时，10 42 .100.2-= ??= t c υ= ·L -1·s -1 t=10-20s 时，102099 .042.1--= ??=t c υ= ·L -1·s -1 t=20-30s 时，203071 .099.0--= ??=t c υ= ·L -1·s -1 t=30-40s 时，304056 .071.0--= ??=t c υ= ·L -1·s -1 t=40-50s 时，40 5048.056.0--=??=t c υ= ·L -1·s -1 作图法略。 习题3-5 660K 时反应2NO + O 2→2NO 2 ，NO 和O 2的初始浓度c (NO )和c (O 2)及反应的初始速率υ的实验数据： c (NO )/mol·L -1 c (O 2)/mol·L -1 υ/mol·L -1·s -1
《第二章第三节化学反应的速率和限度》 1．化学反应速率的含义：通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加（均取正值）来表示。 浓度的变化——△C 时间的变化——△t 表达式：v=△C/△t 单位：mol/(L?s)或mol/(L?min) 例1、下列关于化学反应速率的说法中，正确的是（） A．化学反应速率是化学反应进行快慢程度的物理量 B．化学反应速率通常用单位时间内生成或消耗某物质的质量的多少来表示 C．在反应过程中，反应物浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应的速率为负值 D．化学反应速率越大，则单位时间内生成物的产量就越大 例2、在2L密闭容器中，某气体反应物在2s内由8mol变为7.2mol，用此反应物表示该反应的平均反应速率为（） A.0.4 mol（L·s）－1 B.0.3 mol（L·s）－1 C.0.2 mol（L·s）－1 D.0.1 mol（L·s）－1 注意：(1)在同一反应中用不同物质来表示时，其反应速率的数值可以不同，但都表同一反应的速率。(必须标明用哪种物质来做标准) （2）起始浓度与化学计量数比无关，但是变化浓度一定与化学计量数成比例。 （3）同一反应各物质的反应速率之比等于化学计量数之比。
例如：2A(g)+3B (g)C(g)+4D(g) ν(A):ν(B):ν(C):ν(D) = 2：3：1：4 (3)化学反应速率均用正值来表示，且表示的是平均速率而不是瞬时速率 (4)一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率 (5)改变压强对无气体参与的反应的化学反应速率无影响。 例4．已知反应4CO＋2NO2N2＋4CO2在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是() A．v(CO)＝1.5 mol·L－1·min－1 B．v(NO2)＝0.7 mol·L－1·min－1 C．v(N2)＝0.4 mol·L－1·min－1 D．v(CO2)＝1.1 mol·L－1·min－1 例5．对于可逆反应A(g)＋3B(s)2C(g)＋2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是() A．v(A)＝0.5 mol·L－1·min－1 B．v(B)＝1.2 mol·L－1·s－1 C．v(D)＝0.4 mol·L－1·min－1 D．v(C)＝0.1 mol·L－1·s－1 【总结】对于同一反应，比较用不同反应物或生成物表示的反应速率大小时，要换算成同一物质表示的速率，才能比较。 3．影响化学反应速率的因素 内因：由参加反应的物质的性质决定。 影响反应速率的因素有 外因：浓度、温度、压强、催化剂、其它因素。 （1）浓度：其它条件不变时，增大反应物浓度，可以增大反应速率。 注意：“浓度”是指“溶液中溶质的浓度”或“气体的浓度”；固体和纯液体的浓度可看成是一常数。对固体，反应速率与其表面积大小有关，固体的颗粒度越小（表面积越大，则反应速率越快。 （2）温度：其它条件不变时，升高温度可以增大反应速率；降低温度可以减小反
＜化学反应速率和化学平衡＞检测题 一、选择题： 1．在一定温度和体积的密闭容器中发生下列反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)起始时N2和H2的浓度分别为1 mol/L、4 mol/L。2S末时，测定N2的浓度为0.8mol/L，则用H2的浓度变化表示的化学反应速率为 A.0.1mol/L.S B.0.8 mol/L.S C.0.3 mol/L.S D.0.9 mol/L.S 2.aX(g)+bY(g) cZ(g)+dW(g)在一定容积的密闭容器中反应5min达到平衡时，X减少n mol/L ,Y减少n/3 mol/L，Z增加2n/3 mol/L。若将体系压强增大，W的百分含量不发生变化。则化学方程式中各物质的化学计量数之比应为 A.3:1:2:1 B.1:3:2:2 C.1:3:1:2 D.3:1:2:2 3.对反应2NO2(g) N2O4(g)，在一定条件下达到平衡。在温度不变时，欲使[NO2]/[ N2O4]的比值增大，应采取的措施是 A.体积不变，增加NO2的物质的量 B.体积不变，增加N2O4的物质的量 C.使体积增大到原来的2倍 D.充入N2，保持压强不变 4.在2A＋3B xC+yD的可逆反应中，A、B、C、D均为气体，已知起始浓度A为5mol/L，B为3mol/L，C的反应速率为0.5mol/L.min，反应开始至平衡需2min，平衡时D的浓度为0.5mol/L，下列说法正确的是 A.A和B的平衡浓度比为5:3 B. A和B的平衡浓度比为8:3 C.x:y=2:1 D.x=1 5.在一恒定的容器中充入2molA和1molB发生反应：2A(g)+B(g) xC(g)，达平衡后，C的体积分数为W%；若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量A：0.6mol、B：0.3mol、C：1.4mol充入容器，达到平衡后，C的体积分数仍为W%，则x值为 A.只能为2 B.只有为3 C.可能是2，也可能是3 D.无法确定 6将1.0molCO和1.0molH2O(g)充入某固定容积的反应器中，在一定条件下反应：CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+H2(g)。达到平衡时有2/3的CO转化为CO2。在相同条件下，将1.0molCO2、1.0molH2和1.0molH2O(g)充入同一反应器中，在相同温度下达到平衡后，平衡混合气体中CO2的体积分数约为 A.22.2% B.28.2% C.33.3% D.37.8% 7.在某密闭容器中充入体积为VL的N2、H2混合气体，其中N2为1.0mol，H23.0mol。在定温下达到平衡时，测得NH3为0.6mol；若该容器中开始时有2.0molN2， 6.0molH2，则由于同温下达到平衡时，容器内NH3的物质的量为 A.若为定容容器，n(NH3)=1.2mol B.若为定容容器，n(NH3)<1.2mol C.若为定压容器，n(NH3)=1.2mol D.若为定压容器，n(NH3) <1.2mol 8. 可逆反应：3A(气) 3B(?)+C(?)-Q，随着温度升高，气体平均相对分子质量有变小趋势，则下列判断正确的是 A.B和C可能都是固体 B.B和C一定都是气体
第二章一二节复习学案 1、反应速率 (1).定义：化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量，通常用单位时间内反 应物浓度的减少或增加来表示。 (2).定义式：t c v ??= (3).单位：mol ?L -1 ?s -1 、mol ?L -1 ?min -1 、mol ?L -1 ?h -1 或 mol/（L ?s ）、mol/（L ?min ）、 mol/（L ?h ） 【注意】 ① 化学反应速率是指一段时间内的平均速率，且反应速率均取正值，即0>v 。 ② 一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率. ③ 表示化学反应速率时要指明具体物质,同一个反应选用不同物质表示的速率，数值可 能会不同，但意义相同，其速率数值之比等于相应反应物计量数之比。 ④ 比较同一个反应在不同条件下速率大小，要折算为同一物质表示的速率进行比较。 【例题1】在2L 的密闭容器中，加入1mol 和3mol 的H 2和N 2，发生 N 2 + 3H 2 2NH 3 ，在2s 末时，测得容器中含有的NH 3，求用N 2、H 2、NH 3分别表示反应的化学反应速率。 【例题2】对于反应A + 3B = 2C + 2D ，下列数据表示不同条件的反应速率，其中反应进行得最快的是( ),反应进行快慢程度相等的是( ) (A) =(L·S) B. v (B) =(L · S) C. v (C) =1mol/(L · S) D. v (D) =(L · min) 【例题3】 某温度时，容积为 2L 的密闭容器时， X 、Y 、Z 三种气态物质的物质的量随 时间变化情况如图： (1)写该反应的化学方程式 (2)在 3min 内 X 的平均反应速率为 2.有效碰撞理论
实验名称：化学反应速度与活化能的测定 一、实验目的 1、测定Na2SO3与KIO3反应的速率、反应级数，速率系数和反应的 活化能； 2、了解浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响。 二、实验原理 （NH4）2S2O8+3KI=(NH4)2SO4+K2SO4+KI3 S2O3^2-+3I^-=2SO4^2-+I3^- 五、数据结果 1、表3-1 2、表3-2 浓度对化学反应速率的影响 实验编号 1 2 3 4 5 试液的体积V/mL 0.2mol/L(NH4)2S2O8 20 10 5 20 20 0.2mol/LKI 20 20 20 10 5 0.01mol/LNa2S203 8 8 8 8 8 0.2%淀粉 4 4 4 4 4 0.2mol/LKNO3 0 0 0 10 15 0.2mol/L(NH4)2SO4 0 10 15 0 0 反应物的起始浓度c/mol/L (NH4)2S2O8 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 KI 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 Na2S2O3 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 反应开始至溶液显蓝色时所需时间 △t/s 76 172 324 178 300 反应的平均速率v/mol/L*S 0.000066 0.000029 0.000015 0.000028 0.000017 反应的速率常数k k=10140 反应级数 m=1 n=1 m+n=2 温度对化学反应速率的影 响 实验编号 反应温度T/℃ 反应时间△t/s 反应速率v/mol/L*S 反应速率常数 k Lgk 1/T 4 18.9 178 0.000028 10140 4.01 0.05 6 29 74 0.000068 22984 4.36 0.03
化学反应速率和限度讲 义 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
化学反应的速率和限度 一、化学反应速率 考点一 化学反应速率的简单计算及应用 例1：将4 mol A 气体和2 mol B 气体在2 L 的容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：2A(g)＋B(g) 2C(g)，若经2 s 后测得C 的浓度 为0.6 mol·L －1，现有下列几种说法： ① 用物质A 表示反应的平均速率为0.3 mol·L －1 ·s －1 ②用物质B 表示反应的平均速率为0.6mol·L －1·s －1 ③2 s 时物质A 的转化率为70% ④2 s 时物质B 的浓度为0.7 mol·L －1 其中正确的是( ) A ．①③ B．①④ C．②③ D．③④ (2)若①②中用A 、B 表示反应的平均速率分别为0.3 mol·L －1·s －1、0.6 mol·L －1·s －1，哪种物质表示的化学反应速率更快？ (3)若物质A 的转化率经过计算为30%，那么，物质B 的转化率为多少你能迅速得出答案吗 例2．对于A 2＋3B 22C 的反应来说，以下化学反应速率的表示中，反应 速率最快的是( ) A ．v ( B 2)＝0.8 mol·L －1·s －1 B ．v (A 2)＝0.4 mol·L －1·s －1 C ．v (C)＝0.6 mol·L －1·s －1 D ．v (B 2)＝4.2 mol·L －1·min －1 考点二 影响化学反应速率的因素 例3、把铝条放入盛有过量稀盐酸的试管中，不影响产生氢气速率的因素是( ) A ．盐酸的浓度 B ．铝条的表面积 C ．溶液的温度 D ．加少量Na 2SO 4固体 例4、．下列事实中，什么因素影响了化学反应速率。
第三章 化学反应速率和化学平衡 习题3-1 什么是反应的速率常数？它的大小与浓度、温度、催化剂等因素有什么关系？ 答：反应的速率大都可以表示为与反应物浓度方次的乘积成正比： υ=k·c (A)·c (B)，式中比例常数k 就是速率常数。速率常数在数值上等于反应物浓度均 为1 mol·L -1 时的反应速率。k 的大小与反应物浓度无关，改变温度或使用催化剂会使速率常数k 的数值发生变化。 习题 3-2 什么是活化能？ 答：Arrhenius 总结了大量实验事实，提出一个经验公式：速率常数k 的对数与1/T 有线形关系：C T R E k a +?-=1ln 式中E a 就是活化能，它表示活化分子具有的最低能量与反应分 子平均能量之差。 习题3-3 什么是催化剂？其特点有哪些？ 答：某些物质可以改变化学反应的速率，它们就是催化剂。催化剂参与反应，改变反应历程，降低反应活化能。催化剂不改变反应体系的热力学状态，使用催化剂同样影响正、逆反应的速率。不影响化学平衡，只能缩短达到平衡的时间。 习题3-4 NOCl 分解反应为2NOCl→2NO+Cl 2实验测得NOCl 的浓度与时间的关系如下： t/s 0 10 20 30 40 50 c （NOCl ）/mol·L -1 2.00 1.42 0.99 0.71 0.56 0.48 求各时间段内反应的平均速率；用作图法求t =25s 时的瞬时速率。 解：t=0-10s 时，10 42.100.2-=??= t c υ= 0.058mol·L -1·s -1 t=10-20s 时，102099.042.1--=??=t c υ= 0.043mol·L -1·s -1 t=20-30s 时，203071.099.0--=??=t c υ= 0.028mol·L -1·s -1 t=30-40s 时，304056.071.0--=??=t c υ= 0.015mol·L -1·s -1 t=40-50s 时，40 5048.056.0--=??=t c υ= 0.008mol·L -1·s -1 作图法略。 习题3-5 660K 时反应2NO + O 2→2NO 2 ，NO 和O 2的初始浓度c (NO)和c (O 2)及反应的初始速率υ的实验数据：
化学反应速率大小的比较 高考频度：★★★★☆ 难易程度：★★★☆☆ 化合物AX 3和单质X 2在一定条件下反应可生成化合物AX 5。回答下列问题： 反应AX 3(g)＋X 2(g)AX 5(g)在容积为10 L 的密闭容器中进行。起始时AX 3和X 2均为0.2 mol 。反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。 （1）列式计算实验a 从反应开始至达到平衡时的反应速率v (AX 5)＝_________________。 （2）图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率v (AX 5)由大到小的次序为________(填实验序号)。 【参考答案】（1）10 L×60 min 0.10 mol ≈1.7×10－4 mol·L －1·min －1 （2）bca
（2）由（1）可知到达平衡时生成AX 5的量为0.10 mol 。实验b 从反应开始至达到平衡时所用时间为40 min ，其反应速率v (AX 5)＝10 L×40 min 0.10 mol ＝2.5×10－4 mol·L －1·min －1。实验c 达到平衡时气体总物质的量n ＝0.40 mol×175 kPa 140 kPa ＝0.32 mol ，从反应开始到达到平衡时的反应速率v (AX 5)＝10 L×45 min 0.08 mol ≈1.8×10－4 mol ·L －1·min －1 。所以v (AX 5)由大到小的顺序是bca 。 比较化学反应速率大小的三步骤 （1）变换单位——将各反应速率的单位统一。 （2）转换物质——将各反应速率转换成用同一物质表示的反应速率(一般转换成化学计量数最小的物质)。 （3）比较大小——比较各反应速率的数值大小。 1．在四个不同的容器中，在不同条件下进行合成氨反应。根据下列在相同时间内测定的结果判断生成氨的速率最快的是 A ．v (H 2)=0.1 mol·(L·min)?1 B ．v (N 2)=0.1 mol·(L·min)?1
实验化学反应速率与活 化能 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
实验 化学反应速率与活化能 一、实验目的 1.了解浓度、温度和催化剂对反应速率的影响。 2.测定过二硫酸铵与碘化钾反应的速率，并计算反应级数、反应速率常数和反应的活化能。 二、实验原理： 在水溶液中过二硫酸铵与碘化钾反应为： (NH 4)2S 2O 8 + 3KI === (NH 4)2SO 4 + K 2SO 4 + KI 3 其离子反应为： S 2O 82- + 3I - === SO 42- + I 3- （1） 反应速率方程为： n I m O S c kc r - - ?=28 2 式中r 是瞬时速率。若-28 2O S c 、- I c 是起始浓度，则r 表示初速率(v 0)。在实验 中只能测定出在一段时间内反应的平均速率。 在此实验中近似地用平均速率代替初速率： 为了能测出反应在△t 时间内S 2O 82-浓度的改变量，需要在混合(NH 4)2S 2O 8 和KI 溶液的同时，加入一定体积已知浓度的Na 2S 2O 3溶液和淀粉溶液，这样在（1）进行的同时还进行着另一反应： 2S 2O 32- + I 3- === S 4O 62- + 3I - （2） 此反应几乎是瞬间完成，（1）反应比（2）反应慢得多。因此，反应（1）生成的I 3-立即与S 2O 32-反应，生成无色S 4O 62-和I -，而观察不到碘与淀粉呈现的特征蓝色。当S 2O 32-消耗尽，（2）反应不进行，（1）反应还在进行，则生成的I 3-遇淀粉呈蓝色。 从反应开始到溶液出现蓝色这一段时间△t 里，S 2O 32-浓度的改变值为：
教材分析报告：“化学反应速率与反应限度” 化学111班谢灵君 必修二苏教版 专题2化学反应与能量转化 第一单元化学反应速率与反应限度 一，单元与课标关系 （1）课标里的内容标准：通过实验认识化学反应的速率和化学反应的限度，了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。 （2）对本单元的内容分析（明线+暗线） 本单元的主要知识线是由化学反应速率与化学反应限度构成的。 化学反应速率主要内容：定量描述化学反应进行的快慢，反应速率的计算，影响反应速率的因素，应用化学反应速率的知识，解释生活中的相关现象。 化学反应的限度主要内容：认识可逆反应，与化学反应限度的含义，通过反应速率判断化学反应所能达到的限度，初步了解什么是化学平衡。 从课标来看，要学习的内容是相对宏观的。根据对化学课程标准及教材的分析，可以确定本单元教学在知识技能的重点是化学反应速率的原理理解和化学反应限度的涵义，在过程与方法方面的重点是通过实验来认识这两方面的内容在化学研究中的作用，学会在实验当中的观察，归纳总结这两块内容的知识。情感态度价值观的重点是感受控制反应条件在科学研究中的作用。 二，教材单元知识分层建构及衔接 化学反应速率及限度涉及初中，高中必修，选修三个学习阶段的内容： 初中反应的快慢（冷热），反应条件（燃烧是否完全），量的多少会 对生成物造车一些影响等基础的化学反应 高中必修化学反应速率描述化学反应的快慢，反应限度（可逆反应），
化学平衡的初步了解 高中选修《化学反应原理》化学平衡的移动，各种因素对化学平衡的 影响，化学反应速率与化学平衡的关系 图1 “化学反应速率及限度”涉及的主要内容 这三个学习阶段是呈现螺旋上升的组织特点，三个阶段都是符合中学生的心理发展特点所制定的，所以本单元的知识处于中间地位，起着承上启下的作用，不仅在本书中是学科知识的关键，也是整个化学学习的重要组成部分。 三，教材单元知识结构 本单元在学生接触过大量的化学反应，并且对化学反应有了快与慢的经验的基础上，继续深入对于化学反应快慢的探究，告诉学生可以用定量的方式来描述化学反应的快慢，通过实验探究，引导学生总结出不同因素对反应速率的影响 （本图由构成） 图2 “化学反应速率”单元知识结构图
化学化学反应的速率与限度的专项培优练习题及答案解析 一、化学反应的速率与限度练习题（含详细答案解析） 1．某温度下在2L密闭容器中，3种气态物质A、B、C的物质的量随时间变化曲线如图。 （1）该反应的化学方程式是________________________ （2）若A、B、C均为气体，10min后反应达到平衡， ①此时体系的压强是开始时的________倍。 ②在该条件达到平衡时反应物的转化率为________%（计算结果保留1位小数） （3）关于该反应的说法正确的是_________。 a.到达10min时停止反应 b.在到达10min之前C气体的消耗速率大于它的生成速率 c.在10min时B气体的正反应速率等于逆反应速率 【答案】2C A+3B 9 7 或1.29或1.3 66.7% b、c 【解析】 【分析】 （1）由图可知，C是反应物，物质的量分别减少2mol，A、B生成物，物质的量增加 1mol、3mol，物质的量变化比等于系数比； （2）①体系的压强比等于物质的量比； ②转化率=变化量÷初始量×100%； （3）根据化学平衡的定义判断； 【详解】 （1）由图可知，C是反应物，物质的量减少2mol，A、B生成物，物质的量分别增加 1mol 、3mol，物质的量变化比等于系数比，所以该反应的化学方程式为：2C A+3B；（2）①体系的压强比等于物质的量比，反应前气体总物质的量是7mol、反应后气体总物 质的量是9mol，所以此时体系的压强是开始时的9 7 倍； ②转化率=变化量÷初始量×100%=2÷3×100%=66.7%； （3）a.根据图象，到达10min时反应达到平衡状态，正逆反应速率相等但不为0，反应没有停止，故a错误； b.在到达10min之前，C的物质的量减少，所以 C气体的消耗速率大于它的生成速率，故b 正确； c.在10min时反应达到平衡状态，所以B气体的正反应速率等于逆反应速率，故c正确；选bc。
专题十一化学反应速率及化学平衡 要点一、化学反应速率的概念及有关计算 1、概念： 2、计算公式： 3、单位： 4、注意点： （1）固体或纯液体(不是溶液)的浓度可视为不变的常数，故一般不用固体或纯液体表示化学反应速率，同一化学反应的速率可以用不同物质的浓度变化来表示，其数值不一定相同，但表示的意义相同。 其速率数值之比等于方程式中化学计量数之比。 （2）化学反应速率均用正值表示。 （3）所研究的反应速率一般指平均速率，不是瞬时速率。 【典例1】将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A(g)+B(g)2C(g)。若经2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L-1，现有下列几种说法： ①用物质A表示的反应平均速率为0.3 mol·L-1·s-1 ②2s时物质B的浓度为0.7 mol·L-1③用物质 B表示的反应的平均速率为0.6 mol·L-1·s-1 ④2s时物质A的转化率为70%，其中正确的是（）A．①② B．①④C．②③ D．③④ 【典例2】反应A(气)＋3B(气) 2C(气)＋2D(气)在四种不同情况下的反应速率分别如下，其中反应速率最大的是 ( ) A．V A＝0.15mol·L-1·min-1B．V B＝0.6mol·L-1·min-1 C．V C＝0.4mol·L-1·min-1D．V D＝0.01mol·L-1·s-1 要点二、影响化学反应速率的因素 决定因素：参加化学反应的物质的性质 影响因素：当其它条件不变时 （1）浓度的影响：（2）压强的影响： （3）温度的影响：（4）催化剂： (5)此外：光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小溶剂的性质等也会对化学反应速率产生影响。[探讨]压强对气体反应体系的影响 例如：N2 + 3H22NH3反应在密闭容器中进行 1. 容器若为恒定容器,在容器内充入惰性气体,则化学反应速率_____(加快、不变、减慢)，原因是_________ 2. 容器若为恒压容器,在容器内充入惰性气体,则反应速率(加快,不变,减慢)_________________, 原因是________ ____________________________________ 。 【典例3】（2009广东卷）2SO 2（g）+O2（g）V2O5 △ 2SO3（g）是制备硫酸的重要反应。
化学反应速率的大小比较 高考频度：★★★☆☆难易程度：★★☆☆☆ 在a、b、c、d四个不同的容器中，在不同条件下进行反应2A(g)+B(g)3C(g)+4D(g)。在0~t时间内测得:a容器中v(A)=1 mol/(L·s)，b容器中v(B)=0.6 mol/(L·s)，c容器中v(C)=1.5 mol/(L·s)，d容器中v(D)=12 mol/(L·min)。则在0~t时间内，反应速率最大的是 A.a容器中 B.b容器中 C.c容器中 D.d容器中 【参考答案】B 化学反应速率的2种比较方法 （1）同一物质比较法。换算成同一物质表示的速率，再比较数值的大小。 （2）比值比较法。比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一般反应a A(g)＋ b B(g)=== c C(g)＋ d D(g)，比较与，若>，则A表示的化学反应速率比B 表示的大。 【注】单位必须统一
1．对于反应A(g)＋3B(g) 2C(g)，下列各数据表示不同条件下的反应速率，其中反应进行得最快的是 A．v(A)=0.2 mol·(L·s)?1 B．v(B)=0.2 mol·(L·s)?1 C．v(B)=0.3 mol·(L·s)?1D．v(C)=0.2 mol·(L·s)?1 2．下列各条件下发生反应X+Y XY时，速率最快的是 A．常温下，20 mL中含X、Y各0.003 mol的溶液 B．常温下，100 mL中含X、Y各0.005 mol的溶液 C．常温下，0.1 mol/L的X、Y溶液各10 mL相混合 D．标准状况下，0.1 mol/L的X、Y溶液各10 mL相混合 3．把下列4种X溶液，分别加入4个盛有10 mL 2 mol·L?1盐酸的烧杯中，并加水稀释到50 mL，此时X与盐酸缓缓地进行反应，其中反应速率最大的是 A．20 mL，3 mol·L?1B．20 mL，2 mol·L?1 C．10 mL，4 mol·L?1D．10 mL，2 mol·L?1 4．在2 L密闭容器中进行反应:m X(g)+n Y(g)p Z(g)+q Q(g)，2 s内X表示的平均反应速率为mol/(L·s)，则2 s内，物质Q增大的物质的量为 A. mol B. mol C. mol D.mol 1．【答案】A 2．【答案】A 【解析】A．20 mL中含X、Y各0.003 mol的溶液，X、Y的浓度为=0.15 mol/L；
7-25化学反应速率与限度 知识点： 一、化学反应速率 1、定义： 化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。 用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。 2、计算公式： 3 例1mol/L ，那么，用SO 2浓度变化来表示的化学反应速率为 ， 例2：以下是工业合成氨的反应原理，已知反应的浓度数据如下： N 2 ＋ 3H 2 2NH 3 起始浓度（mol/L ） 1 3 0 2 min 后浓度（mol/L ） 0.6 2 min 内浓度变化量（ml/L ） 分别用N 2、H 2、NH 3的浓度变化量表示反应速率。 注意：同一反应可以选用不同的物质来表示速率，其数值可能不同，但意义相同。 且用不同物质表示的速率之比等于方程式中计量数之比： aA ＋bB ＝cC ＋dD ，速率关系式： v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D) ＝ 。 比较反应速率快慢的方法：根据速率关系式，转化成同一种物质的速率，再比较大小 例3 在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应：N2+3H2=2NH3，根据在 相同时间内测定的结果判断，生成氨气的速率最大的是（ ） A 、v （H2）=0.3mol*（L*min ）^-1 B 、v （N2）=0.2mol*（L*min ）^-1 C 、v （NH3）=0.25mol*（L*min ）^-1 D 、v （H2）=0.4mol*（L*min ）^-1 二、影响化学反应速率的因素 ⑴内因(决定性因素)：反应物本身的性质。反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越 。 化学反应的本质：有效碰撞使化学键断裂和形成 ⑵外因(外界条件)： ①催化剂：在其他条件相同时，使用(正)催化剂，通常可以 化学反应速率，不同的催化剂对同一反应的催化效果 。 例：实验2-6 MnO2与FeCl3催化H2O2分解 ②温度：在其他条件相同时，温度越高，化学反应速率 。 例：冷水、常温、热水情况下H2O2分解 例4：已知反应的温度每升高10℃，反应速率增大为原来的2倍，若反应的温度由20℃升高到90℃，则反应速率变为原来的_________倍。 ③反应物的浓度：在其他条件相同时，反应物浓度越大，化学反应速率 。 注意,固体的量不影响反应的速率 例：2mol/L 与6mol/L 的HCl 与Fe 反应 ④固体的表面积：在其他条件相同时，反应物之间接触的表面积越大，化学反应速率____ 例：块状的大理石与粉状的大理石与盐酸反应 ⑤压强：对于气体，其他条件相同时，反应体系的压强越大，化学反应速率_______ 总结：1、等温等积，充入气体反应物 2、等温等积，充入惰性气体或其他无关气体 3、等压等温，充入无关气体 4、其他条件不变，缩小或扩大容器体积 ⑥其它条件：反应物状态、光、溶剂等，也能影响化学反应速率。 例5：下列反应开始时放出氢气的速率最大的是（金属均为粉末状）： A 、Mg 0.1mol 与6mol/L 硝酸10ml 60℃ B 、Mg 0.1mol 与3mol/L 盐酸10ml 60℃ C 、Fe 0.1mol 与3mol/L 盐酸10ml 60℃ D 、Mg0.1mol 与3mol/L 硫酸10ml 60℃ 例6：用铁片与稀硫酸反应制备H2时，下列措施不能够使得H2生成的速率加大的是 A 、加热 高温、高压 催化剂
高中化学学习材料 金戈铁骑整理制作 化学反应速率和化学平衡高考题选(平衡常数·计算) 1．(07年宁夏理综·13)一定条件下，合成氨气反应达到平衡时，测得混合气体中氨气的体积分数为20.0% ，与反应前．．． 的体积相比，反应后体积缩小的百分率是 A A ．16.7% B ．20.0% C ．80.0% D ．83.3% 2.(08年宁夏理综·12)将固体NH 4I 置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应： ①NH 4I(s)NH 3(g)＋HI(g)；②2HI(g) H 2(g)＋I 2(g) 答案：C 达到平衡时，c (H 2)=0.5mol·L －1，c (HI)=4mol·L －1，则此温度下反应①的平衡常数为 A ．9 B ．16 C ．20 D ．25 3．(08年海南化学·10)X 、Y 、Z 三种气体，取X 和Y 按1︰1的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反应：X+2Y 2Z ，达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3︰2，则Y 的转化率最接近于答案：D A ．33% B ．40% C ．50% D ．66% 4．(08年山东理综·14)高温下，某反应达到平衡，平衡常数K =c (CO)·c (H 2O)c (CO 2)·c (H 2) 。恒容时，温度升高，H 2浓度减小。下列说法正确的是 答案：A A ．该反应的焓变为正值 B ．恒温恒容下，增大压强，H 2浓度一定减小 C ．升高温度，逆反应速率减小 D ．该反应的化学方程式为CO ＋H 2O 高温 催化剂CO 2＋H 2 5.(09年宁夏理综·13)在一定温度下，反应12H 2(g)+12 X 2(g)HX(g)的平衡常数为10。若将1.0mol 的HX(g)通入体积为1.0L 的密闭容器中，在该温度时HX(g)的最大分解率接近于B A ．5% B ．17% C ．25% D ．33% 6.(09年天津理综·5)人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O 2结合生成HbO 2，因此具有输氧能力，CO 吸入肺中发生反应：CO+HbO 2O 2+HbCO ，37 ℃时，该反应的平衡常数K =220。HbCO 的浓度达到HbO 2浓度的0.02倍，会使人智力受损。据此，下列结论错误的是答案：C A ．CO 与HbO 2反应的平衡常数K =c (O 2)·c (HbCO)c (CO)·c (HbO 2) B ．人体吸入的CO 越多，与血红蛋白结合的O 2越少 C ．当吸入的CO 与O 2浓度之比大于或等于0.02时，人的智力才会受损 D ．把CO 中毒的病人放入高压氧仓中解毒，其原理是使上述平衡向左移动