第第2节化学反应的快慢和限度节化学反应的快慢和限度第第1课时化学反应的快慢课时化学反应的快慢目标导航预习导引目标导航预习导引1.化学反应速率(1)定义:用来描述化学反应快慢的物理量。(2)表示方法:用单位时间里反应物浓度或生成物浓度的变化量来表示。2.影响化学反应速率的因素(1)内因:反应物本身的性质。(2)外因:当其他条件不变时,只改变一个条件,对化学反应速率的影响,如下表所示:目标导航预习导引目标导航预习导引预习交流预习交流研究化学反应速率在生产实践中有什么意义?答案:调控化学反应速率的意义:问题导学即时检测一二一、化学反应速率活动与探究活动与探究回顾生活中熟悉的炸药爆炸、金属锈蚀等现象,可知化学反应发生的快慢不同,该如何表示一个化学反应的快慢呢?思考1在甲、乙两支试管中分别加入同体积3molL-1的稀硫酸。向甲试管中加入一定量的NaOH,经过8s反应停止,测得H2SO4变为1molL-1;向乙试管中加入等量的NaOH,经过5s反应停止,测得H2SO4变为1.5molL-1。假设反应前后溶液体积不变,比较甲、乙两试管中的反应哪一个更快?答案:甲试管中1s内稀硫酸的浓度减少0.25molL-1,而乙试管中1s内稀硫酸的浓度减少0.3molL-1,故乙试管中的反应更快。问题导学即时检测一二思考2上题的甲试管中,当H2SO4由3molL-1变为1molL-1时,NaOH的浓度减少了多少?答案:根据H2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2O,可知NaOH浓度减少的是H2SO4的两倍,即4molL-1。思考3如果用NaOH来表示思考1甲试管中反应的快慢的话,与用H2SO4表示的数值有何关系?答案:用NaOH表示的数值是用H2SO4表示的数值的2倍。思考4同一反应中,用不同物质表示的化学反应速率之间有何关系?答案:同一反应中,用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中各物质的计量数之比。问题导学即时检测一二迁移与应用迁移与应用例例1在一定条件下,反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在10L恒容密闭容器中进行,测得2min内,H2的物质的量由20mol减少到8mol,则2min内H2的化学反应速率为()A.1.2molL-1min-1B.1.8molL-1min-1C.0.6molL-1min-1D.0.2molL-1min-1答案:C问题导学即时检测一二迁移训练迁移训练1(1)求例1中,2min内NH3的化学反应速率。(2)若在另一条件下,反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)用N2表示的反应速率为0.005molL-1s-1,与例1相比哪一反应进行得快?答案:(1)v(NH3)=0.4molL-1min-1(2)该条件下的反应比例1中的反应快。(2)v(N2)=0.005molL-1s-1=0.00560molL-1min-1=0.3molL-1min-1该条件下v(H2)=3v(N2)=30.3molL-1min-1=0.9molL-1min-1由于0.9molL-1min-10.6molL-1min-1,故该条件下的反应比例1中的反应快。问题导学即时检测一二对化学反应速率的理解与注意事项1.无负值。无论是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.使用范围。由于在一定条件下,固体的密度是固定的,所以固态物质在反应中的浓度保持不变(可视为常数),而纯液态物质的浓度可视为1,也为常量,所以表示化学反应速率时,不能选用固态物质或纯液态物质。3.只表示平均反应速率。化学反应速率通常是指在某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。问题导学即时检测一二4.注明具体物质。对于同一化学反应,在相同的反应时间内,用不同的物质表示其反应速率,其数值可能不同,但这些不同的数值表示的都是同一个反应的反应速率。因此,表示化学反应速率时,必须指明是用反应体系中的哪种物质作标准。5.化学反应速率与化学方程式的联系。各物质表示的化学反应速率之比等于该化学方程式中各物质的化学计量数之比,也等于各物质的浓度变化量之比,这是有关化学反应速率计算或换算的依据。6.比较同一个化学反应的反应速率的大小时,应将不同物质的反应速率转化为同一种物质,然后进行比较。要做到“两统一”:统一用同一种物质表示的化学反应速率;单位要统一。问题导学即时检测一二二、影响化学反应速率的因素活动与探究活动与探究请你按以下实验方案探究影响化学反应速率的因素,并记录实验现象,归纳实验结论。气泡较慢气泡较快活泼越快问题导学即时检测一二较慢较快越快问题导学即时检测一二较快较慢越快问题导学即时检测一二较快较慢越快问题导学即时检测一二无明显变化都有大量气泡复燃催化剂加快问题导学即时检测一二迁移与应用迁移与应用例例2下列三个实验:10时,各取5mL0.1molL-1NaHCO3溶液和0.1molL-1稀硫酸混合;10时,各取10mL0.05molL-1NaHCO3溶液和0.05molL-1稀硫酸混合;20时,各取5mL0.1molL-1NaHCO3溶液和0.1molL-1稀硫酸混合。忽略两溶液混合体积的变化,则化学反应速率由快到慢的顺序是()A. B.C. D.思路点拨本题综合考查温度、浓度对化学反应速率的影响,可采取“定一议一”法,即确定温度,比较浓度;或者确定浓度,比较温度。问题导学即时检测一二解析:混合后溶液具体分析如下:答案:D问题导学即时检测一二迁移训练迁移训练2在相同温度下,下列溶液混合后化学反应速率最小的是()A.10mL0.1molL-1的Na2S2O3溶液与10mL0.1molL-1的H2SO4溶液B.5mL0.1molL-1的Na2S2O3溶液与5mL0.1molL-1的H2SO4溶液C.5mL0.1molL-1的Na2S2O3溶液与5mL0.05molL-1的H2SO4溶液D.10mL0.5molL-1的Na2S2O3溶液与10mL0.05molL-1的H2SO4溶液答案:C解析:Na2S2O3和H2SO4反应时的化学反应速率与它们的浓度有关,溶液中反应物的浓度越大,化学反应速率越大。C项,混合溶液中反应物的物质的量浓度相对最小,所以化学反应速率最小。问题导学即时检测一二有关影响化学反应速率的因素的注意点1.在影响反应速率的因素中,内因是决定性因素。2.温度因素适用于所有化学反应,在其他条件一定时,升高温度,化学反应速率加快;降低温度,化学反应速率减慢。3.“浓度”是指反应物浓度而不是生成物浓度。“改变反应物的浓度”不包括改变固体和纯液体反应物的浓度,因为固体和纯液体的浓度是不变的常量。4.压强只对有气体参加的反应有效,在其他条件相同时,增大压强,化学反应速率加快;减小压强,化学反应速率减慢。5.催化剂具有专一性和高效性,使用催化剂能大大地改变化学反应速率。6.在其他条件相同时,增大反应物间的接触面积,化学反应速率加快;减小反应物间的接触面积,化学反应速率减慢。问题导学即时检测一二特别提示(1)有气体参加的反应,改变压强对反应速率影响的实质是通过改变压强使反应物的浓度改变而引起的。如压缩体积或恒容充入反应物,使压强增大,都能加快化学反应速率;若体积不变,充入不参与反应的气体,虽然压强增大了,但反应物浓度没有发生变化,故化学反应速率不变。(2)由于固体的浓度为定值,因而改变固体的量不影响反应速率,只有改变固体表面积,才影响反应速率。如等量的铁与同浓度的稀硫酸反应,生成H2的速率为铁粉铁片铁棒。问题导学即时检测1234561.关于化学反应速率的说法正确的是()A.根据反应速率的大小可知化学反应进行的相对快慢B.化学反应速率是指一定时间内,任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加C.对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显D.化学反应速率为“0.8molL-1s-1”所表示的意思是:时间为1s时,某物质的浓度为0.8molL-1答案:A解析:B项中应设浓度确实有变化,而固体或纯液体一般不考虑;C项中有的化学反应反应较快但从外观可能观察不到明显现象;D项中应为某物质浓度的变化量为0.8molL-1。问题导学即时检测1234562.决定化学反应速率的主要因素是()A.反应物的浓度B.反应温度C.使用催化剂D.反应物的性质答案:D问题导学即时检测123456A.压缩反应器的体积B.恒容时,充入稀有气体ArC.增大H2的浓度D.升高温度答案:B解析:压缩容器,体积减小,参与反应的气体浓度增大,化学反应速率加快,A、C都可以。升高温度反应速率加快,D可以。恒容时充入稀有气体,容器体积不变,反应物的浓度不变,故反应速率不变,B不可以。问题导学即时检测1234564.在不同浓度(c)、温度(T)条件下,蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表。下列判断不正确的是 ()A.a=6.00B.同时改变反应温度和蔗糖的浓度,v可能不变C.b318.2D.不同温度时,蔗糖浓度减少一半所需的时间相同答案:D问题导学即时检测123456解析:分析328.2K的瞬时速率与浓度的关系知其成正比,则,a=6.00,A选项正确;从题给数据看,浓度越大、温度越高,反应速率越大,当增大浓度同时降低温度时,瞬时反应速率可能会不变,B选项正确;浓度不变时,bK下反应速率低于318.2K下反应速率,故b318.2K,C选项正确;题给数据是瞬时速率,而不是平均速率,故不能作为判断反应所用时间的依据,D选项错误。123456问题导学即时检测5.在下列事实中,各是什么因素影响了化学反应速率。(1)集气瓶中有氢气和氯气的混合气体,在瓶外点燃镁条时,发生爆炸。(2)熔化的KClO3放出气泡速率很慢,撒入少量MnO2很快产生气体。(3)同浓度同体积的盐酸中放入同样大小的镁条和铝条,产生气体有快有慢。(4)夏天食品易变质,而冬天不易发生该现象。(5)同样大小的石灰石分别在1molL-1盐酸和0.1molL-1盐酸中反应速率不同。答案:(1)光照(2)催化剂(3)反应物本身的性质(4)温度(5)浓度123456问题导学即时检测6.在恒容密闭容器中进行合成氨的反应,开始时氮气的浓度为8molL-1,氢气的浓度为20molL-1,5min后氮气的浓度为6molL-1,求这段时间内v(N2)、v(NH3)、v(H2)。答案:在此反应中,5min内N2、H2、NH3的反应速率分别为0.4molL-1min-1、1.2molL-1min-1、0.8molL-1min-1。解析:在这个反应中,t=5min,c(N2)=2molL-1,所以v(N2)=2molL-15min=0.4molL-1min-1,再根据v(N2)v(H2)v(NH3)=132,v(NH3)=0.8molL-1min-1,v(H2)=1.2molL-1min-1。