第二章化學反應與化學平衡第一節(jié)化學反應速率與限度1.掌握化學反應速率的概念和表達式，能進行有關化學反應速率的計算。2.了解化學速率的常見測定方法，能比較化學反應速率的快慢。學習目標：某些自然過程的持續(xù)時間一、化學反應速率1、化學反應速率的表示：通常用單位時間內(nèi)反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。單位：mol/(L·s)或mol/(L·min)等

注意：①化學反應速率只取正值。②該化學反應速率指一段時間的平均速率，而不是瞬時速率?；騧ol·L-1·S-1【高考真題】在恒溫恒容條件下,發(fā)生反應A(s)+2B(g)c(B)隨時間的變化如圖中曲線甲所示。下列說法不正確的是()A.從a、c兩點坐標可求得從a到c時間間隔內(nèi)該化學反應的平均速率B.從b點切線的斜率可求得該化學反應在反應開始時的瞬時速率C.在不同時刻都存在關系:2v(B)=3v(X)D.維持溫度、容積、反應物起始的量不變,向反應體系中加入催化劑,c(B)隨時間變化關系如圖中曲線乙所示3X(g),討論1：在某一化學反應里，反應物A的濃度在8s內(nèi)從5.0mol/L變成1.0mol/L。在這8s內(nèi)以A濃度的變化來表示，則該化學反應的速率為多少？討論2：反應N2＋3H22NH3在2L的密閉容器中充入1molN2、3molH2發(fā)生反應，5min內(nèi)NH3的量增加了1mol，求v(NH3)、v(N2)、v(H2)？注意：1、同一化學反應，用不同物質(zhì)表示反應速率，雖意義相同，但數(shù)值可能不同，故化學反應速率必須指明具體的物質(zhì)。2、同一化學反應，用不同物質(zhì)表示的速率值之比等于化學方程式中各種物質(zhì)化學計量數(shù)之比（也等于濃度變化量之比）3、固體物質(zhì)和純液體的濃度為常數(shù)，反應中濃度的變化為0，故不能用固體物質(zhì)或純液體濃度變化表示反應速率,一般用氣體或溶液的濃度變化來表示反應速率。方法：①根據(jù)反應速率之比等于物質(zhì)的計量數(shù)之比來判斷。②將不同物質(zhì)表示的反應速率換算成同一物質(zhì)表示的反應速率來判斷。討論3：可逆反應A(g)＋2B(g)C(g)＋D(g)，在四種不同情況下的反應速率如下，其中反應進行得最快的是()A．v(A)＝0.15mol/(L·min)B．v(B)＝0.6mol/(L·min)C．v(C)＝0.4mol/(L·min)D．v(D)＝0.02mol/(L·s)①反應物是______，生成物是_______。②反應方程式為：_____________________。③在t1min內(nèi)，v(X)=______________。討論4：右圖為一反應中各物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化情況。反應容器體積為VL。據(jù)圖回答：1、已知某條件下，合成氨反應的數(shù)據(jù)如下：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)起始濃度/mol·L-11.03.00.22s末濃度/mol·L-10.61.81.04s末濃度/mol·L-10.41.21.4當用氨氣濃度的增加來表示該反應的速率時，下列錯誤的是（）A、2s末氨氣的反應速率=0.4mol/(L·s)B、前2s時間內(nèi)氨氣的平均反應速率=0.4mol/(L·s)C、前4s時間內(nèi)氨氣的平均反應速率=0.3mol/(L·s)D、2s～4s時間內(nèi)氨氣的平均反應速率=0.2mol/(L·s)2、已知4NH3(g)+5O2(g)===4NO(g)+6H2O(g)，若反應速率分別用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，則正確的關系是（）A.4v(NH3)＝5v(O2)B.5v(O2)＝6v(H2O)C.2v(NH3)＝3v(H2O)D.4v(O2)＝5v(NO)3、一定溫度下，向一容積為2L的真空容器中加入1mol氮氣，3mol氫氣，3min后測得容器內(nèi)的壓強是起始時壓強的0.9倍，在此時間內(nèi)用氫氣的變化來表示反應速率為

。溫度濃度設計實驗定性探究定量探究結(jié)果討論二、影響化學反應速率的因素固體表面積物質(zhì)本身結(jié)構、性質(zhì)催化劑猜想假設設計實驗定性探究定量探究結(jié)果討論如何設計實驗來探究這些因素對化學反應速率的影響？實驗方法：控制變量法影響因素設計思路物質(zhì)本身結(jié)構、性質(zhì)較難調(diào)控固體表面積溫度濃度催化劑比較塊狀、粉末狀固體比較冷水、熱水條件下比較不同濃度反應物比較有無催化劑加入猜想假設設計實驗定性探究定量探究結(jié)果討論濃度、溫度、催化劑等因素如何影響化學反應速率？實驗試劑：0.1mol/LNa2S2O3溶液0.1mol/L、0.5mol/LH2SO4溶液影響因素實驗方案現(xiàn)象比較結(jié)論濃度實驗變量增大反應物濃度，化學反應速率加快實驗原理：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O討論1：把下列四種X溶液，分別加進四個盛有10mL、2mol/L的鹽酸的燒杯中，并且均加水稀釋至50mL，此時，X和鹽酸緩緩地進行反應，其中反應速率最快的是（）A10mL2mol/LB20mL2mol/LC10mL4mol/LD20mL3mol/L討論2：恒溫恒容的容器中進行反應N2O4(g)若反應物濃度由0.1mol/L降到0.06mol/L需20s，那么，反應物濃度由0.06mol/L降到0.024mol/L，需反應的時間為（）A．等于18sB．等于12sC．大于18sD．小于18s2NO2(g)△H＞0，討論3：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===2MnSO4＋K2SO4＋10CO2↑＋8H2O。某化學小組欲探究H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應過程中濃度、溫度對化學反應速率的影響，進行了如下實驗(忽略溶液體積變化)：編號0.01mol·L－1酸性KMnO4溶液體積/mL0.1mol·L－1H2C2O4溶液體積/mL水的體積/mL反應溫度/℃反應時間/minⅠ220202.1ⅡV121205.5ⅢV220500.5下列說法不正確的是A.V1＝1，V2＝2B.設計實驗Ⅰ、Ⅲ的目的是探究溫度對反應速率的影響C.實驗計時是從溶液混合開始，溶液呈紫紅色時結(jié)束D.實驗Ⅲ中用酸性KMnO4溶液的濃度變化表示的反應速率v(KMnO4)＝0.01mol·L－1·min－1猜想假設設計實驗定性探究定量探究結(jié)果討論濃度、溫度、催化劑等因素如何影響化學反應速率？實驗試劑：0.1mol/LNa2S2O3溶液0.1mol/LH2SO4溶液冷水、熱水實驗變量影響因素實驗方案現(xiàn)象比較結(jié)論溫度升高溫度，化學反應速率加快實驗原理：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O討論2：圖為將Zn投入一定濃度一定體積的H2SO4中，解釋圖像的成因。（縱坐標為H2的生成速率）0-t1時速率加快是__________________t1后速率減慢是____________________討論1：對于反應M+N→P，如果溫度每升高10℃，反應速率增加為原來的3倍。在10℃時完成反應的10%需要54min，將溫度提高到40℃完成反應的10%需要的時間為()A.2minB.3minC.6minD.9min實驗試劑：5%H2O2溶液猜想假設設計實驗定性探究定量探究結(jié)果討論濃度、溫度、催化劑等因素如何影響化學反應速率？實驗變量1mol/LFeCl3溶液、蒸餾水影響因素實驗方案現(xiàn)象比較結(jié)論催化劑催化劑可加快化學反應速率猜想假設設計實驗定性探究定量探究結(jié)果討論請以鋅和稀硫酸反應為例，選擇實驗用品，設計定量實驗探究影響化學反應速率的因素?！竟桃盒统匦桶l(fā)生裝置】刻度針筒收集等量H2實驗步驟：（1）檢查裝置氣密性；（2）錐形瓶內(nèi)放入2g鋅粒，通過分液漏斗加入40mL1mol/L（4mol/L）的H2SO4溶液；（3）測量并記錄收集10mLH2所用時間；設計方案固定體積測時間固定時間測體積確定變量控制不變的因素硫酸的濃度溫度、壓強、鋅粒的質(zhì)量、鋅粒的表面積、溶液的體積測定數(shù)據(jù)猜想假設設計實驗定性探究定量探究結(jié)果討論影響化學反應速率的因素溫度濃度催化劑固體表面積注意：對于有氣體參加的化學反應，改變壓強同樣可以改變化學反應速率（實際改變c）其他條件一定時，升高溫度，化學反應速率增大（T↑，v↑）其他條件一定時，增大反應物濃度，化學反應速率增大（c↑，v↑）不同催化劑對同一反應催化效果不同其他條件一定時，加入催化劑可以改變化學反應速率同一反應可以有不同催化劑（正催化劑、負催化劑）其他條件一定時，固體表面積增大，化學反應速率增大大量實驗證明，溫度每升高10℃，v通常增大為原來的2~4倍討論1：在鋅與某濃度的硫酸起反應的實驗中，學生得到下面的結(jié)果：則下列說法正確的是（）①t1=75s

②t2>200>t3③單位時間內(nèi)消耗的鋅的質(zhì)量mF>mG>mBA.①B.①②C.只有②D.全部正確A．OE段表示的平均反應速率最大B．EF段，用鹽酸表示該反應的平均速率為0.2mol/（L·min）C．OE、EF、FG三段中，該反應用CO2表示的平均反應速率之比為2︰6︰7D．G點表示收集的CO2的量最多討論2：用純凈的CaCO3與100mL稀鹽酸反應制取CO2，實驗過程記錄如圖所示（CO2的體積已折算為標準狀況下的體積）。下列分析正確的是（）A．在0～50min之間，pH＝2和pH＝7時R的降解百分率相等B．溶液酸性越強，R的降解速率越小C．R的起始濃度越小，降解速率越大D．在20～25min之間，pH＝10時R的平均降解速率為0.04mol·L－1·min－1討論3：一定條件下，溶液的酸堿性對TiO2光催化染料R降解反應的影響如下圖所示。下列判斷正確的是()【注意】

a.壓強對固體和液體（溶液）間的反應無影響b.對于反應物和生成物都有氣體的可逆反應，增大壓強，正、逆反應速率都增大；減小壓強，正、逆反應速率都減小c.注意“真”變和“假”變。若體系的壓強變化而使反應物或生成物的濃度發(fā)生變化即“真”變，否則是“假”變。思考與討論（1）在恒容條件下，發(fā)生反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，向容器中通入氦氣，化學反應速率如何變化？（2）在恒壓條件下，發(fā)生反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，向容器中通入氦氣，化學反應速率如何變化？【小結(jié)】對于有氣體參加的反應體系，有以下幾種情況：①恒溫時：增大壓強②恒容時：a．充入氣體反應物b．充入“惰氣”③恒壓時：充入“惰氣”體積縮小濃度增大反應速率加快濃度增大反應速率加快各物質(zhì)濃度不變反應速率不變各物質(zhì)濃度減小反應速率減慢體積增大2.溶液中進行的反應A＋B→C＋D的反應速率，他們將A、B在一定條件下反應并測定反應中生成物C的濃度隨反應時間的變化情況，繪制出如圖所示的曲線。據(jù)此，請完成以下問題：(1)在0～t1min、t1～t2min、t2～t3min各相同的時間段里，反應速率最大的時間段是__________，生成C的量最多的時間段是________。(2)從反應速率的變化可看出該反應可能是________(填“放熱”或“吸熱”)反應。1.等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b中分別加入過量的稀硫酸，同時向a中加入少量的CuSO4溶液，下列各圖表示的是產(chǎn)生H2的體積V與時間t的關系，其中正確的是（

）【課堂檢測】3、反應C（s）＋H2O（g）=CO（g）＋H2（g）在一體積可變的容器中進行。下列條件的改變對其化學反應速率幾乎沒有影響的是：①增加C的用量；②將容器體積縮小一半；③保持容器體積不變，充入氮氣使容器內(nèi)壓強增大；④保持壓強不變，充入氮氣使容器的體積變大（）A．②④B．①③ C．③④ D．