第5讲化学反应速率

第5讲 化学反应速率 [考纲解读] 1.了解化学反应速率的概念、化学反应速率的定量表示方法。2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响，认识其一般规律。4.了解化学反应速率的调控在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。

考点一 化学反应速率 1．表示方法 通常用单位时间内反应物浓度的________或生成物浓度的________来表示。 2．数学表达式及单位 v＝__________，单位为mol·L－1·min－1或mol·L－1·s－1。

3．规律 同一反应在同一时间内，用不同物质来表示的反应速率可能________，但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的________________之比。

1．化学反应速率指瞬时速率还是平均速率？ 2．反应2SO2(g)＋O2(g)催化剂△2SO3(g)经一段时间后，SO3的浓度增加了0.4 mol·L－1，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 mol·L－1·s－1，则这段时间为__________。 3．对于可逆反应A(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 4．已知反应4NH3＋5O24NO＋6H2O，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，则下列正确的关系是 ( )

A.45v(NH3)＝v(O2) B.56v(O2)＝v(H2O) C.23v(NH3)＝v(H2O) D.45v(O2)＝v(NO) 考点二 影响化学反应速率的因素 1．内因(主要因素)反应物本身的__________。 2．外因(其他条件不变，只改变一个条件) 3．从活化分子角度的理论解释 (1)有效碰撞、活化分子和活化能 ①有效碰撞：能发生反应的分子之间的碰撞。 ②活化分子：能够发生____________的分子。 ③活化能：如图

E1表示________；E2表示活化分子变成生成物分子放出的能量；E2－E1表示________。 (2)理论解释(有气体参加的化学反应) 项目 条件 改变 活化能 分子总数 单位体积内 有效碰撞次数 化学反应速率 活化分 子数 活化分子

百分数 增大浓度 增大压强 升高温度 加催化剂

5．有人说压强对化学反应速率的影响是通过改变浓度实现的。这种说法是否正确，对此你如何理解？

6．对于反应2SO2(g)＋O23(g)，能增大正反应速率的措施是 ( ) A．通入大量O2 B．增大容器容积 C．移去部分SO3 D．降低体系温度 7．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是 ( )

实验 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4

H2O

V/mL c/mol·L－1 V/mL c/mol·L－1 V/mL A 25 5 0.1 10 0.1 5 B 25 5 0.2 5 0.2 10 C 35 5 0.1 10 0.1 5 D 35 5 0.2 5 0.2 10 8.一定温度下，反应N2＋O2

在密闭容器中进行，下列措施不改变化学反应速率的

是 ( ) A．缩小体积使压强增大 B．恒容，充入N2 C．恒容，充入He D．恒压，充入He

“三段式”模板突破化学反应速率的计算 1．根据定义式v＝ΔcΔt算。 2．对某一具体反应，知其中一种物质的反应速率，其余物质的反应速率可根据化学方程式中的化学计量数之比求算。 3．对于较为复杂的题目，采用以下步骤和模板计算： (1)写出有关反应的化学方程式； (2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量； (3)根据已知条件列方程式计算。 例如：反应 mA ＋ nB pC 起始浓度(mol·L－1) a b c 转化浓度(mol·L－1) x nxm pxm

某时刻浓度(mol·L－1) a－x b－nxm c＋pxm 【例1】 (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)＋，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0.6 mol·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】 NH3和纯净的O2在一定条件下发生反应：4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g) 现向一容积不变的2 L密闭容器中充入4 mol NH3和3 mol O2,4 min后，测得生成的H2O占混合气体体积的40%，则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正确的是 ( ) A．v(N2)＝0.125 mol·L－1·min－1 B．v(H2O)＝0.375 mol·L－1·min－1 C．v(O2)＝0.225 mol·L－1·min－1 D．v(NH3)＝0.250 mol·L－1·min－1

控制变量法探究影响化学反应速率的因素 影响化学反应速率的因素有多种，在探究相关规律时，需要控制其他条件不变，只改变某一个条件，探究这一条件对反应速率的影响。变量探究实验因为能够考查学生对于图表的观察、分析以及处理实验数据归纳得出合理结论的能力，因而在这几年高考试题中有所考查。解答此类题时，要认真审题，清楚实验目的，弄清要探究的外界条件有哪些。然后分析题给图表，确定一个变化的量，弄清在其他几个量不变的情况下，这个变化量对实验结果的影响，进而总结出规律。然后再确定另一个变量，重新进行相关分析。但在分析相关数据时，要注意题给数目的有效性。 【例3】 (2010·课标全国卷，28)某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题： (1)上述实验中发生反应的化学方程式有_______________________________________； (2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是_________________________________； (3)实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液，可与上述实验中CuSO4

溶液起相似作用的是________；

(4)要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有____________________________________(答两种)； (5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。 实验 混合溶液 A B C D E F

4 mol·L－1 H2SO4/mL 30 V1 V2 V3 V4 V5

饱和CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V6 20

H2O/mL V7 V8 V9 V10 10 0 ①请完成此实验设计，其中：V1＝__________，V6＝__________，V9＝________。 ②反应一段时间后，实验A中的金属呈________色，实验E中的金属呈________色； ③该同学最后得出的结论为当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因_____________________________________________________________。 【例4】 在学习了化学反应速率知识后，某研究性学习小组进行了科学探究活动。 [探究活动一] 探究金属与不同酸反应的反应速率：常温下，从经过砂纸打磨的铝片中取两片质量相等、表面积相同的铝片，分别加入到盛有体积相同、c(H＋)相同的足量的稀硫酸和稀盐酸溶液的两支试管中，发现铝片在稀盐酸中消失的时间比在稀硫酸中短。 [探究活动二] 探究影响稀硫酸与某金属反应速率的因素。下表是某研究性学习小组探究稀硫酸与某金属反应的实验数据：

实验序号 金属质量/g 金属状态 c(H2SO4)/ mol·L－1 V(H2SO4)/ mL 溶液温度/℃ 金属消失 的时间/s 反应前 反应后

1 0.10 丝 0.5 50 20 34 500 2 0.10 粉末 0.5 50 20 35 50 3 0.10 丝 0.7 50 20 46 250 4 0.10 丝 0.8 50 20 35 200 5 0.10 粉末 0.8 50 20 36 25 6 0.10 丝 1.0 50 20 35 125 7 0.10 丝 1.0 50 35 50 50