化學反應(yīng)速率與反應(yīng)限度

化學反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化化學反應(yīng)速率與反應(yīng)限度課程標準導航1.理解化學反應(yīng)速率的概念與計算公式，學會化學反應(yīng)速率的簡單計算。2.認識濃度、壓強、溫度和催化劑等外界因素對化學反應(yīng)速率的影響，初步了解如何調(diào)控化學反應(yīng)的快慢。3.理解可逆反應(yīng)的概念和特征。4.理解化學平衡的特征，學會化學平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)和判斷方法。5.學會有關(guān)化學平衡的一些簡單計算。第1課時化學反應(yīng)速率自主學習濃度的減少濃度的增加mol·(L·s)－1或mol·(L·min)－1想一想1．單位時間內(nèi)，反應(yīng)物消耗的物質(zhì)的量越多，是不是反應(yīng)速率越快？提示：不一定。反應(yīng)物物質(zhì)的量變化大，濃度不一定變化大，即反應(yīng)速率不一定越快。二、影響化學反應(yīng)速率的因素1.內(nèi)因(主要原因)：________的性質(zhì)。2.外因(在其他條件相同時)反應(yīng)物想一想2.(1)對于有固體參與的化學反應(yīng)，能否用固體物質(zhì)來表示化學反應(yīng)速率？(2)實驗室常用鋅和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣，為了提高產(chǎn)生氫氣的速率，可以采取哪些措施？提示：(1)對于有固體參加的反應(yīng)，由于在一定條件下，固體的密度是固定不變的，所以固體物質(zhì)在化學反應(yīng)中濃度不變(可視為常數(shù))，因此，不能用固體物質(zhì)來表示化學反應(yīng)速率。(2)可以適當增加硫酸的濃度、升高反應(yīng)的溫度、將鋅片變成鋅粉增大接觸面積等。1.下列關(guān)于化學反應(yīng)速率的說法正確的是(

)A．化學反應(yīng)速率可表示可逆反應(yīng)進行的程度B．化學反應(yīng)速率是指一定時間內(nèi)，任何一種反應(yīng)物濃度的減少或任何一種生成物濃度的增加C．對于任何化學反應(yīng)來說，反應(yīng)速率越快，反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯D．根據(jù)反應(yīng)速率的大小可知化學反應(yīng)進行的相對快慢自主體驗解析：選D。根據(jù)化學反應(yīng)速率的意義和表示方法，對選項逐一進行分析。

化學反應(yīng)速率表示可逆反應(yīng)進行的快慢，A項錯誤；固體或者純液體不能用來表示化學反應(yīng)速率，B項錯誤；反應(yīng)速率快慢與反應(yīng)現(xiàn)象無關(guān)，C項錯誤。2.下列措施對增大反應(yīng)速率明顯有效的是(

)A．鋁在氧氣中燃燒生成Al2O3，將鋁粉改成鋁片B．鐵與稀硫酸反應(yīng)制氫氣時，改用質(zhì)量分數(shù)為98.3%的濃硫酸C．鋅與稀硫酸反應(yīng)制氫氣時，適當提高溶液的溫度D．鈉與水反應(yīng)時增大水的用量解析：選C。A中使反應(yīng)物接觸面積減小，可以降低化學反應(yīng)速率；B中濃硫酸使鐵鈍化，反應(yīng)不能繼續(xù)進行；D中，水的濃度是定值，增加水的用量，反應(yīng)速率不變。3.把下列四種X溶液分別加入到四個盛有10mL2mol·L－1鹽酸溶液的燒杯中，均加水稀釋到50mL，此時，X和鹽酸緩慢地進行反應(yīng)，其中反應(yīng)最快的是(

)A．10℃20mL3mol·L－1的X溶液

B．20℃30mL2mol·L－1的X溶液C．20℃10mL4mol·L－1的X溶液D．10℃10mL2mol·L－1的X溶液解析：選B。在化學反應(yīng)中，當其他條件不變時，濃度越大，反應(yīng)速率越快；溫度越高，反應(yīng)速率越快。在本題中要綜合考慮濃度和溫度的影響。先比較濃度的大小，這里的濃度應(yīng)該是混合以后的濃度，因為混合后溶液的體積均為50mL，所以X的物質(zhì)的量越大，其濃度就越大。通過觀察可知，混合后A、B選項中X的濃度相等，且最大，但B中溫度更高，因此B的反應(yīng)速率最快。探究導引1 化學反應(yīng)速率是瞬時速率嗎？提示：不是；化學反應(yīng)速率隨著反應(yīng)的進行而逐漸變化，因此某一段時間內(nèi)的反應(yīng)速率實際上是平均速率，而不是瞬時速率。要點一化學反應(yīng)速率的簡單計算探究導引2 化學反應(yīng)速率有負值嗎？

提示：沒有，速率是標量，取正值。要點歸納3.單位：mol/(L·s)、mol/(L·min)或mol/(L·h)。4.常用的計算依據(jù)在同一個化學反應(yīng)中，化學反應(yīng)速率之比＝化學計量數(shù)之比＝物質(zhì)的量濃度變化之比＝物質(zhì)的量變化之比。如對于反應(yīng)：aA(g)＋bB(g)

cC(g)＋dD(g)，有如下關(guān)系式：v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝a∶b∶c∶d＝Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)∶Δc(D)＝Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)。特別提醒1.化學反應(yīng)速率是指平均反應(yīng)速率，而不是瞬時反應(yīng)速率。2.雖然可以用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少來表示反應(yīng)速率，但化學反應(yīng)速率均用正值表示。3.不同的化學反應(yīng)具有不同的反應(yīng)速率，其數(shù)值無可比性。4.對于同一化學反應(yīng)，選用不同的物質(zhì)作為計算標準，一般具有不同的速率，但都表示同一反應(yīng)的反應(yīng)速率，其數(shù)值也不具有可比性，要想使其具有可比性，應(yīng)該將用不同的物質(zhì)表示的反應(yīng)速率的數(shù)值換算成同種物質(zhì)的反應(yīng)速率，然后再比較。因此，在表示反應(yīng)速率時必須指明以哪種物質(zhì)為標準，否則這個速率的數(shù)值沒有確定的含義。1.某溫度下將N2和H2充入一恒容的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：N2＋3H22NH3，某一時刻用下列各組內(nèi)兩種物質(zhì)表示的該反應(yīng)速率，其中正確的是（）A.v(N2)＝0.01mol·(L·s)－1，v(H2)＝0.02mol·(L·s)－1B.v(H2)＝0.02mol·(L·s)－1，v(NH3)＝1.2mol·(L·min)－1即時應(yīng)用C.v(N2)＝0.01mol·(L·s)－1，v(NH3)＝1.2mol·(L·min)－1D.v(H2)＝0.06mol·(L·s)－1，v(NH3)＝0.4mol·(L·min)－1解析：選C。用不同物質(zhì)表示的化學反應(yīng)速率之比，等于化學方程式中對應(yīng)物質(zhì)的化學計量數(shù)之比。A項，v(N2)∶v(H2)＝1∶3，實際上0.01mol·(L·s)－1∶0.02mol·(L·s)－1＝1∶2，不正確；B項，v(H2)∶v(NH3)＝3∶2，實際上0.02mol·(L·s)－1∶1.2mol·(L·min)－1＝0.02mol·(L·s)－1∶(1.2÷60)mol·(L·s)－1＝1∶1，不正確；C項，v(N2)∶v(NH3)＝1∶2，實際上是1∶2；D項，v(H2)∶v(NH3)＝3∶2，實際上0.06mol·(L·s)－1∶0.4mol·(L·min)－1＝0.06mol·(L·s)－1∶(0.4÷60)mol·(L·s)－1＝9∶1，不正確。探究導引1 化學反應(yīng)速率有快有慢，它的最本質(zhì)的原因是什么？提示：化學反應(yīng)速率的快慢主要取決于反應(yīng)物本身的性質(zhì)。要點二影響化學反應(yīng)速率的因素探究導引2 為什么要將食物存放在溫度低的地方(如電冰箱)?提示：溫度越低，食物變質(zhì)腐爛的速率越慢。這也是溫度對化學反應(yīng)速率的影響在生活中的應(yīng)用。1.內(nèi)因反應(yīng)物自身的性質(zhì)。如燃燒、爆炸、中和等反應(yīng)都是很快就能完成，而金屬的銹蝕、溶巖的形成、煤和石油的形成等都是比較緩慢的，這些都是由反應(yīng)物自身的性質(zhì)決定的。要點歸納2.外因(1)溫度：溫度越高，化學反應(yīng)速率越大；溫度越低，化學反應(yīng)速率越小。因此，通常我們可以采用調(diào)控溫度的辦法來控制化學反應(yīng)速率。例如，人們用電冰箱儲存食物，原因就是溫度越低，食物變質(zhì)腐爛的速率越慢。(2)濃度：一般來說，其他條件不變時，增大反應(yīng)物的濃度，可以增大化學反應(yīng)速率；減小反應(yīng)物的濃度，可以減小化學反應(yīng)速率。例如，蠟燭在氧氣中燃燒比在空氣中更加劇烈，火焰更加明亮。(3)壓強：對于有氣體參加的反應(yīng)來說，增大壓強，可以使單位體積內(nèi)氣體的物質(zhì)的量增大，實際上相當于增大了氣體反應(yīng)物的濃度，所以，增大壓強也能增大反應(yīng)速率。(4)催化劑：催化劑可以改變化學反應(yīng)速率，常見的催化劑能極大地加快反應(yīng)速率。(5)其他：固體的表面積、反應(yīng)物的狀態(tài)、光照、溶劑等都是影響化學反應(yīng)速率的因素。原電池反應(yīng)也是影響化學反應(yīng)速率的重要因素之一。特別提醒1.決定化學反應(yīng)速率快慢的最主要因素是物質(zhì)的自身性質(zhì)，外界條件只起次要作用。2.對于純液體或固體物質(zhì)，可認為其濃度為“常數(shù)”，它們的量的改變不會影響化學反應(yīng)速率。3.由于壓強的變化對固體、液體或溶液的體積影響很小，因而對它們濃度改變的影響也很小，可以認為改變壓強對它們的反應(yīng)速率無影響。4.溫度對化學反應(yīng)速率的影響對吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)均適用。5.催化劑能夠同等程度的改變化學反應(yīng)速率。2.下列各組反應(yīng)(表中物質(zhì)均為反應(yīng)物)，在反應(yīng)剛開始時，放出H2的速率最大的是（）即時應(yīng)用解析：選D。影響反應(yīng)速率的內(nèi)因是反應(yīng)物的性質(zhì)，外因是外界條件，所以C項速率最?。籄項中Mg與HNO3反應(yīng)不會產(chǎn)生氫氣；B、D兩項中只比較c(H＋)即可，而鹽酸為一元強酸，硫酸為二元強酸，因此相同濃度的鹽酸與硫酸中，硫酸的c(H＋)大于鹽酸。

將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)＋B(g)

xC(g)＋2D(g)，經(jīng)5min時，測得D的濃度為0.5mol/L，c(A)∶c(B)＝3∶5，C的平均反應(yīng)速率是0.1mol/(L·min)。下列說法中不正確的是(

)題型1化學反應(yīng)速率的計算例1A．此時B的濃度為1.25mol/LB．反應(yīng)開始前放入容器中A、B的物質(zhì)的量各2molC．5min內(nèi)A的平均反應(yīng)速率為0.15mol/(L·min)D．x的值是2【答案】

B【規(guī)律方法】化學反應(yīng)速率的計算類型主要有：(1)計算用某物質(zhì)的濃度變化表示的化學反應(yīng)速率。(2)同一化學反應(yīng)中，用不同物質(zhì)表示的化學反應(yīng)速率間的相互轉(zhuǎn)換。(3)根據(jù)反應(yīng)速率，計算反應(yīng)進行的時間或確定某物質(zhì)的變化量。(4)根據(jù)不同物質(zhì)的反應(yīng)速率關(guān)系確定反應(yīng)的化學方程式。(5)比較同一個化學反應(yīng)在不同條件下化學反應(yīng)速率的相對大小。

在下列事實中，什么因素影響了化學反應(yīng)的速率？(1)集氣瓶中有H2和Cl2的混合氣體，在瓶外點燃鎂條時發(fā)生爆炸：________。(2)硫鐵礦煅燒時要粉碎成細小的礦粒：________。題型2化學反應(yīng)速率的影響因素例2(3)KI晶體和HgCl2晶體混合后無明顯現(xiàn)象，若一起投入水中，很快生成紅色HgI2：______。(4)熔化的KClO3放出氣泡很慢，撒入少量MnO2很快產(chǎn)生氣體：________。(5)同濃度、同體積的鹽酸中放入同樣大小的鋅粒和鎂塊，產(chǎn)生氣體有快有慢：________。(6)同樣大小的石灰石分別在0.1mol·L－1的鹽酸和1mol·L－1的鹽酸中反應(yīng)速率不同：______。(7)夏天食品易變霉，冬天就不易發(fā)生該現(xiàn)象：________________________________________________________________________。(8)葡萄糖在空氣中燃燒時需要較高的溫度，可是在人體里，在正常體溫(37℃)時，就可以被氧化，這是因為________________________________________________________________________________________________________________________________?！舅悸伏c撥】

解決本題要注意以下兩點：(1)熟悉影響化學反應(yīng)速率的內(nèi)因和外因；(2)準確分析題目中反應(yīng)的條件?！窘馕觥?/p>

影響化學反應(yīng)速率的因素包括內(nèi)因和外因，內(nèi)因是反應(yīng)物的性質(zhì)，外因除了濃度、溫度、壓強、催化劑以外，光、電磁波、超聲波、反應(yīng)物顆粒的大小、溶劑的性質(zhì)等，也會對化學反應(yīng)速率產(chǎn)生影響?！敬鸢浮?/p>

(1)光(2)反應(yīng)物的接觸面積(3)在溶液中，水作溶劑，增大了接觸面積(4)催化劑(5)反應(yīng)物本身的性質(zhì)(6)反應(yīng)物的濃度(7)反應(yīng)溫度