高一化学教案：第7讲-化学反应速率和影响因素

高一化学教案：第7讲-化学反应速率和影响因素

辅导教案 学员姓名： 学科教师：‎ 年 级：高 一 辅导科目：化 学 ‎ 授课日期 ‎××年××月××日 ‎ 时 间 A / B / C / D / E / F段 主 题 化学反应速率和影响因素 教学内容 本次课的重点、难点，需要掌握的方法技巧 1. 复习化学反应速率的概念和计算 2. 复习并了解化学反应速率的有关实验 3. 复习并掌握影响化学反应速率的因素 ‎【教学建议】建议抢答、其他同学补充、老师做梳理（老师可根据学生掌握程度和性格特点，设置一些抢答环节和提问复习环节，兼顾不同程度的学生，进行积分奖励或其他奖惩方式引导学生积极参与。）‎ ‎【教学建议】集体思考抢答，建议5分钟。‎ ‎【具体操作】讲出两个实例，让学生回答导致这两个化学快慢不同的因素是什么，引入本节课复习的内容，化学反应速率。‎ 1. 在夏天的时候，把食物放进冰箱里保存，可以防止食物变质，这其中包含的化学原理是什么呢？‎ 说明：温度对化学反应速率的影响 ‎ 2. 到目前为止，我们学习过哪些反应中使用了催化剂？并说明为什么要使用催化剂？催化剂在这些反应中都有哪些作用？‎ 说明：催化剂对化学反应速率有影响。‎ ‎3.把一小块锌粒投入盛有稀硫酸的试管中，瞬间我们就能发现有气泡产生，而把一铁块放在潮湿的空气环境中，往往需要几个小时或者更长的时间才能发现有铁锈生成，导致这两个反应时间长短不同的因素是什么呢？‎ 说明：反应物本身的性质对化学速率有影响。‎ ‎【教学建议】由上面实验化学反应有快有慢，引入化学反应速率的概念和物理意义。（建议用时3分钟）‎ ‎1、化学反应速率的意义和表示方法 ‎ 意义：表示某一化学反应进行快慢程度的一种物理量。‎ ‎ 表示方法：用单位时间内某一反应物浓度的减少或某生成物浓度的增加来表示。‎ ‎2、化学反应速率的计量特征（由化学反应速率的物理意义和表示方法引入化学反应速率的表达式，着重强调化学反应速率的单位、化学反应速率只能表示平均速率、方程式中各物质化学反应速率间的关系。建议用时15-20分钟。）‎ ‎ 表达式：(△c表示某一反应物或某一生成物物质的量浓度的绝对变化值，△t表示时间变化量)‎ ‎ 单位：mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1或mol·L-1·h-1‎ ‎ 说明：‎ ‎ ①化学反应速率无正负之分；‎ ‎ ②化学反应速率不是瞬时速率而是平均速率；‎ ‎ ③用不同物质来表示某一化学反应速率时，其数值一般不一定相等，所以必须标清物质；‎ ‎ ④用不同物质来表达化学反应速率时，其数值不一定相等，但它们的速率比等于方程式中的系数比。‎ 即：对于反应aA+bBcC+dD来说，υ(A)：υ(B)：υ(C)：υ(D)=a：b：c：d ‎【注意】这里的速率均是指同一方向的，要么是正反应方向，要么是逆反应方向。‎ ‎【典型例题】‎ ‎【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(秒)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表示的反应的平均速率为0.3 mol·L-1·s-1；②用物质B表示的反应的平均速率为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.mol·L-1。其中正确的是( ) ‎ ‎ A.①③ B.①④ C.②③ D.③④‎ ‎【解析】首先根据化学方程式中的系数比，算出A、B的变化浓度；然后依题意求A、B的反应速率、A的转化率和2s时B的浓度。‎ ‎△c(A)=△c(C)×2／2=0.6 mol·L-1，υ(A)=0.6 mol·L-1／2s=0.3 mol·L-1·s-1，；υ(B)=1／2υ(A)=0.15 mol·L-1·s-1；A的转化率=2×0.6／4×100％=30％；c(B)=1mol •L-1一0.3 mol·L-1=0.7mol·L。即说法①④正确，答案为：B。‎ ‎【说明】同一反应中，不同物质的变化浓度之比一反应速率的数值之比=它们在化学方程式中的系数比，但它们反应速率的快慢含义是相同的．如果要比较不同条件下的同一反应的快慢，应换算为同一参照物的反应速率来比较。‎ ‎【例2】某温度时，在2升容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析，该反应的化学方程式为______________________________；反应开始至2min时，Z的平均反应速率为_______。‎ ‎【解析】由曲线可知，在2分钟内，X、Y分别减少0.3mol、‎ ‎0.1 mol，Z增加0.2‎ ‎ mol，说明X、Y为反应物，Z为生成物，最后X、Y并没有全部反应(曲线趋于平行，不相交于横轴)，说明该反应为可逆反应，由化学反应速率可知：‎ υX：υY：υZ=0.3：0.1：0.2=3：1：2，即三者系数分别为3、1、2，故化学方程式应为：3X+Y2Z。‎ 由化学反应速率定义可知：υZ==0.05 mol·L-1·s-1。‎ 答案：3X+Y2Z；υZ=0.05 mol·L-1·s-1。‎ ‎【变式训练1】反应4NH3 + 5O24NO + 6H2O在5L的密闭容器中进行，半分钟后，NO的物质的量增加了0.3mol。在此时间内用NH。表示的化学反应速率为 （ ）‎ ‎ A.0.01 mol/(L· min) B.0.6 mol/ (L·s)‎ C.0.002 mol/(L·s) D.0.12 mol/(L·min)‎ ‎【解析】半分钟内NH3浓度减小=0.06 mol/L，v(NH3) ==0.002mol/(L·s)=0.12 mol/(L·min)。‎ ‎【答案】CD ‎【变式训练2】反应A(g) + 3B(g) 2C(g) + 2D(g)，在四种不同情况下用不同物质表示的反应速率分别如F，其中反应速率最大的是 ( )‎ ‎ A.v( A)=0.15 mol/(L·min) B.v(B)=0.6 mol/(L·min)‎ ‎ C.v(C) =0.04 mol/(L·s) D.v(D)=0.01mol/(L·s)‎ ‎ 【解析】 比较反应速率大小时，应注意单位一致，然后根据反应速率间的关系，换算为同一物质来进行比较。也可以将各反应速率除以各自的化学计量数后，再进行大小的比较。‎ ‎【答案】C 3、 化学反应速率的影响因素（学生已经对影响化学反应速率的因素有了定性的认识，所以，本部分内容是对学生认识的一个进一步深入，同时又为学生理解化学平衡建立和化学平衡状态的特征及外界条件的改变对化学平衡的影响的学习奠定了良好的基础，从而建立了通过控制外界条件而控制化学反应速率的意识，该部分通过讲解课本试验来增强学生对该部分内容的认识，建议用时40-50分钟。具体操作以以讲授法为主，老师讲解试验，学生分析出对应试验中影响化学反应速率的因素。）‎ ‎ 内因：反应物的性质反应物本身的性质→起最主要作用(如：F2非常泼， 与H2在阴冷的环境下相遇会发生爆炸，而I2与H2‎ 在500℃的条件下才能反应，而且是可逆反应)‎ ‎ 反应物颗粒大小 ‎ 反应物浓度 影响反应速率的因素 外因 气体压强 ‎ 反应温度 ‎ 催化剂 ‎（1）浓度对化学反应速率的影响（通过分析、理解有效碰撞、活化分子等概念和过程，增强学生的归纳及形象思维能力，使学生能够用定量的方法来分析影响化学反应速率的因素。）‎ ‎ 【实验1】草酸与酸性高锰酸钾的反应 ‎ 加入试剂 ‎4mL 0.01mol/L KMnO4‎ ‎2mL 0.1mol/L H2C2O4‎ ‎4mL 0.01mol/L KMnO4‎ ‎2mL 0.2mol/L H2C2O4‎ 实验现象 ‎ 褪色时间 ‎ 结论 在其它条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大 ‎ 规律：在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度，可以加快化学反应速率；减小反应物的浓度，可以减慢化学反应速率。‎ ‎ 实质：改变反应物的浓度，实际上就是改变单位体积内的活化分子数。具体来说，增大反应物的浓度，必然提高了单位体积内活化分子数，故加快化学反应速率；减小反应物的浓度，必然减少了单位体积内活化分子数，故减慢化学反应速率。‎ 高温 ‎ 注意事项：此规律只适用于浓度可以改变的物质(气体或溶液)所参与的反应，对于固体或纯液体来说，它们的浓度是常数，改变它们的量(质量、物质的量等)均不会影响化学反应速率。‎ ‎ 如：C(s)+H2O(g) CO+H2。，若增加焦炭的量，化学反应速率不发生改变。‎ ‎（2）压强对化学反应速率的影响 ‎【实验2】压强是怎样对化学反应速率进行影响的？ ‎ ‎ 途径：已有的实验知识  （提出以下几个实验）对比 ‎ ‎ 1.10ml、0.1mol/L的Na2S2O3溶液与0.1摩/升的硫酸10毫升反应的实验。‎ ‎ 2.CaO固体与SiO2固体在高温下反应生成CaSiO3。 ‎ ‎ 3.SO2与O2在一密闭容器内反应生成SO3。 ‎ ‎（讨论）给上述三个反应的容器加压，三个反应的反应物的浓度是怎样变化的？‎ ‎ 列表比较 ‎ 编号 反应物的状态 加压后反应物浓度变化 加压后反应的速率变化 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎【板书】对于有气体参加的反应来说，其他条件不变时，增大体系的压强，反应速率会加大。 ‎ ‎【解释】为什么增大压强会影响有气体参加的化学反应的速率？‎ 1. 一定量气体的体积与其所受的压强成正比。这就是说，如果气体的压强增大到原来的2倍，气体的体积就缩小到原来的一半，单位体积内的分子数就增多到原来的2倍，即体系中各个物质的浓度都增加，所以化学反应速率增大。相反，减小压强，气体的体积就扩大，浓度减小，因而反应速率减小。 ‎ ‎ 2.如果参加反应的物质是固体、液体或溶液时，由于改变压强对它们的体积改变很小，因而它们的浓度改变也很小，可以认为压强与它们的反应速率无关。 ‎ 规律： 1.压强对反应速率的影响是通过改变浓度而影响反应速率的。我们在分析压强对反应速率的影响时，应最终落实到浓度上，将压强问题转化为浓度问题。 ‎ ‎ 2. 对于那些反应物和生成物都有气体参加的可逆反应来说，增大体系的压强，反应物和生成物的浓度都增加，所以，正反应的速率和逆反应的速率都增大。 ‎ ‎3恒容时加入惰性气体使压强增大，反应物和生成物的浓度都没有变化，所以化学反应速率不变。恒压时加入惰性气体使体积增大，反应物和生成物的浓度都减小，所以化学反应速率减小。‎ ‎ 注意：压强对固体或液体的浓度改变几乎无影响，所以此规律只适用于有气体参与的反应。‎ (3) 温度对化学反应速率的影响 ‎【实验3】同浓度的Na2S2O3溶液在不同温度下与0.1摩/升的硫酸5毫升反应的对比表 编号 ‎ 0.1mol/L的 Na2S2O3 ‎ ‎ 0.1mol/L的 H2SO4 ‎ 反应温度 （℃）‎ 反应中出现浑浊的时间（秒）‎ ‎1‎ ‎5m ‎5m 冷水 ‎2‎ ‎5m ‎5m 热水 ‎ 【板书】在其它条件不变的情况下，升高温度，化学反应要加快。经过实验测定，温度每升高10℃，反应速率通常要增大到原来的2~4倍。‎ ‎ 规律：在其他条件一定的情况下，升高温度，可以加快化学反应速率；降低温度，可以减慢化学反应速率。‎ ‎ 实验测得，温度每升高10℃，化学反应速率通常增大到原来的2～4倍。‎ 实质：当升高反应体系温度时，物质吸收能量后，内能增大，分子运动加剧，增加了分子碰撞的机会，从而提高有效碰撞分子的百分数，故加快化学反应速率；降低反应体系温度时，物质分子运动减弱，减少了分子碰撞的机会，从而降低了有效碰撞分子的百分数，故减慢化学反应速率。‎ (4) 催化剂对化学反应速率的影响 ‎【实验4】过氧化氢分解的对比实验 ‎ 用KClO3制氧气的实验 ‎ ‎ （1） 2H2O2 → 2H2O + O2↑ ‎ ‎ （2） 2KClO3 → 2KCl +3O2↑‎ ‎（1）过氧化氢分解实验的对比表 编号 无催化剂时的反应情况 有催化剂时的反应情况 ‎（2）用KClO3制氧气实验的对比表 编号 无催化剂时的反应情况 有催化剂时的反应情况 ‎ 规律：使用催化剂，能同等程度地加快(或减慢)正、逆反应速率。‎ 实质：‎ 分子必须具备一定的能量才能成为活化分子，才能发生化学反应。而催化剂能改变化学反应的途径，降低活化分子所需的最低能量(即降低活化能)，从而使更多的普通分子成为活化分子，提高了有效碰撞分子的百分数，故加快化学反应速率。‎ ‎【说明】催化剂可分为正催化剂和负催化剂(或阻化剂)。所谓正催化剂是指能加快反应速率的催化剂，负催化剂是指能降低反应速率的催化剂。由于负催化剂较少，所以一般催化剂都是指正催化剂而言。‎ ‎(5)固体表面积的大小对化学反应速率的影响 ‎ 规律：固体颗粒越小，即表面积越大，化学反应速率越快；固体颗粒越大，即表面积越小，化学反应速率就越慢。 ‎ ‎ 实质：固体物质在一般情况下，浓度是个常数。但当将一定质量的固体粉碎后，颗粒变小，表面积增大，相当于增大了固体物质的浓度，故可加快化学反应速率。‎ ‎(6)原电池对化学反应速率的影响 ‎ 规律：对于较活泼的金属与非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸等)发生置换反应产生氢气时，若向此溶液中加入较不活泼金属或金属阴离子时，产生氢气的速率会加快。‎ 实质：当向原溶液中加入不活泼金属或金属阳离子时，会形成原电池发生电化腐蚀，而电化腐蚀的速率要大于普通的化学腐蚀的速率。‎ ‎【说明】‎ ‎ 有效碰撞：能够发生化学反应的碰撞。‎ ‎ 活化分子：能够发生有效碰撞的分子。‎ 实际上，某一化学反应进行得快慢，取决于以下两个因素：‎ ‎①有效碰撞分子的百分数。即：若能提高有效碰撞分子的百分数的话，可以加快反应速率，反之，则减慢反应速率。‎ ‎②单位体积内有效碰撞的分子数。即：若能提高单位体积内有效碰撞的分子数，则能加快反应速率，反之，则减慢反应速率。‎ ‎4、关于化学反应速率的图表问题 ‎ (1)曲线的斜率大小恰好反映的就是化学反应快慢，即斜率越大(曲线越陡)，反应速率越大；‎ ‎ (2)达到化学平衡所需要的时间长短也是反映化学反应快慢，即达到平衡所需要的时间越短，反应速率越大；‎ ‎(3)当其他条件一定时，改变某一条件后，反应速率曲线的变化情况，如下各图所示：(请注意比较t1时刻，改变条件时、的瞬时速率，即“．”处)‎ ‎【典型例题】‎ ‎【例1】下列各组溶液同时开始混合，哪组最先出现浑浊 ( )‎ ‎ A.10℃，5 mL 0.1mol/L Na2S2O3(aq) + 5 mL 0.1 mol/L H2SO4(aq)‎ ‎ B.10℃，10 mL 0.05 mol/L Na2S2O3(aq) + 10 mL 0.1 mol/L H2SO4(aq)‎ ‎ C.20℃，5 mL 0.1mol/L Na2S2O3(aq) + 5 mL 0.1 mol/L H2SO4(aq)‎ ‎ D.10℃，5 mL 0.05 mol/L Na2S2O3(aq) +5 Ml 0.05 mol/L H2SO4(aq)‎ ‎ 【分析】在溶液中进行同一种反应，其反应速率与外界条件有关，这里应选择反应温度最高，起始反应物：度最大者。观察可知应选C。‎ ‎ 【答案】C ‎【例2】将A g块状碳酸钙跟足量盐酸反应，反应物损失的质量随时间的变化曲线如下图的实线所示，在相同的条件下，将B g(A>B)粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应，则相应的曲线(图中虚线所示)正确的是( )‎ ‎ ‎ ‎ A. B. C. D.‎ ‎【解析】根据“固体反应物的表面积越大，反应速率越大”的影响规律和“曲线斜率越大，表示反应速率越大”的判断要领，并由题给A>B的已知条件进行判断。粉末状的碳酸钙比块状的碳酸钙表面积大，在其他条件相同的情况下，粉末状的碳酸钙反应更快，所以虚线的斜率应更大一些(即曲线更陡一些)，故(A)、(B)均不正确；又因盐酸足量，A g、B g碳酸钙均反应完，即块状碳酸钙损失大于粉末状碳酸钙(A>B)，故只有(C)选项正确。 ‎ 答案：C ‎【例3】在C(s) + CO2 (g) 2CO(g)反应中可使反应速率增大的措施是 ( )‎ ‎ ①增大压强 ②增加碳的量 ③恒容充入CO2 ④恒压充入N2 ⑤恒容充入N2‎ ‎ A.①⑤ B.②④ C.①③ D.③⑤‎ ‎ 【分析】本题考查的是条件改变对化学反应速率的影响：①增大压强，化学反应速率加快；②增加固体反应物的量，反应物的浓度没有变化，反应速率不改变；③恒容通入CO2相当于增大反应物浓度，反应速率加快；④恒压充入N2，容器的体积扩大，气体物质的浓度减小，反应速率减小；⑤恒客充入N2，参加反应的各物质的浓度没变，故反应速率不变。‎ ‎ 【答案】C ‎ 【点拨】解此类题时，一定要注意题中的隐含信息和各影响因素对反应影响的前提条件。如给出浓度、压强条件需注意反应物的状恋，向体系中充入与反应无关的气体需分析反应时的限定条件等。 ‎ ‎ 【例4】下列关于催化剂的说法，正确的是 ( )‎ ‎ A.催化剂能使不反应的物质发生反应 ‎ B.催化剂在化学反应前后，化学性质和质量都不变 ‎ C.催化剂能改变化学反应速率 ‎ D.任何化学反应都需要催化剂 ‎ 【分析】催化剂是指在化学反应中，参与化学反应，且反应前后化学性质辱质量不变的物质。能否发生反应是物质的内因，由物质的性质决定，催化剂只能改变化学反应速率，而不能使不反应的物质发生反应，A项错误；有的化学反应不需要催化剂，D项错误。‎ ‎ 【答案】BC ‎【例5】一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减缓反应速率，且不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的( )‎ ‎ A.NaCl溶液 B.CuSO4溶液 ‎ C.NH4Cl(固体) D.CH3COONa(固体)‎ ‎【解析】由于NaCl溶液与盐酸、Fe均不发生反应，且NaCl溶液不水解，就相当水一样，故对盐酸起稀释作用，能减缓反应速率，又不影响生成氢气的总量。当向Fe与盐酸的混合物中加入CuSO4溶液时，铁会置换出铜单质，从而构成Fe—Cu原电池，Fe发生电化腐蚀，故反应速率加快，由于Fe过量，所以产生氢气的量不变。NH4Cl固体加入到盐酸中之后，由于NH4C1水解，使溶液中[H+]增大，所以反应速率加快，且产生氢气的量会增多。当向盐酸中加入CH3COONa之后，醋酸钠要与盐酸反应，生成弱电解质醋酸分子，使得溶液中[H+]F降，故反应速率会减缓，而又因能电离的氢守恒，铁又是足量，所以产生氢气的总量不变。‎ 故只有选项A、D正确。‎ 答案：A、D。‎ ‎ 【例6】下列为影响化学反应速率的因素：‎ ‎ ①光照②反应物颗粒大小③溶剂④催化剂⑤金属的活泼性⑥盐酸的浓度⑦温度 ‎ 在下列事实中，什么因素影响了化学反应速率？‎ ‎ (1)集气瓶中，H2和Cl2的混合气体在瓶外点燃镁条时发生爆炸。______‎ ‎ (2)黄铁矿煅烧时要粉碎成细小的矿粒。________‎ ‎ (3)KI晶体和HgCl2晶体混合后无明显现象，若一起投入水中，很快生成红色HgI2。______‎ ‎ (4)熔化的KClO3放出气泡很慢，撒入少量MnO2，产生气体很快。_________‎ ‎ (5)同浓度同体积的盐酸中放入同样大小的锌条和镁条，产生气体有快有慢。_______‎ ‎ (6)同样大小的石灰石分别放人0.1 mol/L和1 mol/L的盐酸中，反应速率不同。_______‎ ‎ (7)夏天的食品易霉变，冬天就不易发生该现象。____________________________‎ ‎ 【分析】光照、反应物颗粒大小、溶剂、催化剂、金属活泼性、反应物浓度、温度都可以影响化学反应速率。‎ 应根据题目所给信息判断。‎ 高温高压 催化剂 ‎ 【答案】①②③④⑤⑥⑦‎ ‎【例7】对于反应：N2 +3H22NH3，当其他条件不变时，只改变一个反应条件，将生成NH3的反应速率的变化填入下表空格里（填“增大”“减小”或“不变”）。‎ 编号 改变的条件 生成NH3的速率 ‎①‎ 升高温度 ‎②‎ 降低温度 ‎③‎ 增大H2的浓度 ‎④‎ 使用活性更强的催化剂 ‎⑤‎ 压缩体积 ‎⑥‎ 恒容下充入Ne ‎【分析】压缩体积时反应物浓度均增大，反应速率加快；恒容下充入Ne，反应物浓度不变，反应速率不变。‎ ‎【答案】①增大②减小③增大④增大⑤增大⑥不变 ‎【变式训练1】对反应A+BAB来说，常温时按以下情况进行反应：①20 mL溶液中含A、B各0.01 mol②50 mL溶液中含A、B各0.05 mol ③0.1 mol·L-1的A、B溶液各10 mL④0.5 mol·L-1的A、B溶液各50 mL，四者反应速率大小关系是( )。‎ ‎ A.②>①>④>③ B.④>③>②>①‎ C.①>②>④>③ D.①>②>③>④‎ 答案：A ‎【变式训练2】对于可逆反应：A+Bc，下列条件的改变一定能使化学反应速率加快的是( )。‎ ‎ A.增加A的物质的量 ‎ B.升高体系的温度 ‎ C.增加体系的压强 ‎ D.减少C的物质的量 答案：B ‎【变式训练3】冰箱制冷剂氟氯甲烷在高空中受紫外线辐射产生Cl原子，并进行下列反应Cl+O3→ClO+O2，C1O+O—Cl+O2，下列说法不正确的是( )。‎ ‎ A.反应的实质是将O3转变为O2‎ ‎ B.C1原子是总反应的催化剂 ‎ C.氟氯甲烷是总反应的催化剂 D.Cl原子反复起分解O3的作用 答案：C ‎【变式训练4】常温下，分别将4块形状相同，质量均为7 g的铁片同时放入下列4种溶液中，产生气体速率最大的是( )。‎ ‎ A.150 mL 2 mol·L-1盐酸 ‎ B.500 mL 2 mol·L-1硫酸 ‎ C.50 mL 3 mol·L-1盐酸 D.50 mL 18.4 mol·L-1硫酸 答案：B ‎【变式训练5】煅烧硫铁矿的反应：4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2，为了提高SO2的生成速率，下列措施可行的是( )。‎ ‎ A.把块状矿石碾成粉末 B.向炉内喷吹O2‎ C.使用Fe2O3作催化剂 D.降低体系温度 答案：AB ‎【变式训练6】已知反应2SO2+O22S(五，现有甲、乙两个等体积的定容密闭容器，在相同的温度下均加入催化剂V2O5，甲中贮有2 mol SO2和1 mol O2，乙中贮有4 mol SO2和1 mol O2，则_______容器中反应速率大。若甲乙两容器均贮有2 mol SO2和1 mol O2时，在乙容器中再充入2 mol Ar，这时两容器中的反应速率是甲容器_______ 乙容器(填“大于”，“小于”或“等于”)。‎ 答案：乙，等于 ‎【变式训练7】A、B能在溶液中进行反应，生成了C物质：A+B→C。现有下面4种化学实验：‎ ‎ (1)将0.2 mol·L-1A溶液与0.2 mol·L-1的B溶液各取20 mL相互混合。‎ ‎ (2)将0.5 mol·L-1A溶液与0.5 mol·L-1的B溶液各取10 mL相互混合。‎ ‎ (3)将1 mol·L-1A溶液与1 mol·L-1的B溶液各取10 mL，同时倒入30 mL蒸馏水中。‎ ‎ (4)将1 mol·L-1A溶液20 mL与1．2 mol·L-1B溶液的60 mL混合。‎ 在反应开始时反应速率由大到小的顺序应是(设混合前后体积不变：______________________________。‎ 答案：4>2>3>1‎ ‎【变式训练8】反应C(s)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )。‎ ‎ A.增加C的量 ‎ B.将容器体积缩小一半 ‎ C.保持体积不变，充入N2使体系压强增大 D.保持压强不变，充入N2使容器体积增大 答案：AC ‎【附加题1】能增加反应物分子中活化分子的百分数的是( )。‎ ‎ A.升高温度 B.使用催化剂 C.增大压强 D.增加浓度 答案：AB ‎【附加题2】在温度不变的条件下，在恒容的容器内进行下列反应：N2O4(g) 2NO2(g)，若N2O4的浓度由0.1 mol／L降到0.07 mol／L时需要15 s，那么N2O4的浓度由0.07 mol／L降到0.05 mol／L时所需要的时间为( )。‎ ‎ A.5s B.10s C.小于10s D.大于10s 答案：D ‎【附加题3】在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，下列表述中正确的是( )。‎ ‎ A.反应的化学方程式为：2M N ‎ B.t2时，正逆反应速率相等，达到平衡 ‎ C.t3时，正反应速率大于逆反应速率 ‎ D.t1时，N的浓度是M的2倍 答案：D ‎【教学建议】此环节约20分钟。‎ 通过竞赛PK的互动方式进行，与课前和课堂互动积分合并，给与得分最高的学生奖励，给与得分较低的学生适当的惩罚，比如要表演一个小节目，对于内向的学生即使得分较低也要给与鼓励。‎ ‎1．100 mL2 mol/L的H2SO4溶液与足量锌粒反应，在一定温度下，分别加入下列物质，将对v(H2)和(H2)的影响填入下表：‎ 编号 加入物质 对v(H2)的影响 对n(H2)的影响 ‎(1)‎ Na2CO3固体 ‎(2)‎ K2SO4溶液 ‎(3)‎ 通入一定量HCl气体 ‎(4)‎ 将锌粒换为锌粉 ‎ 2．将镁带投入盛放在敞口容器的盐酸里，产生H2的速率与时间的关系如图所示：‎ ‎ (1)在下列因素中：①稀硫酸的浓度；②镁带的表面积；③溶液的温度；④氢气的压强；⑤CI-的浓度。影响生成H2速率的因素有____。‎ ‎ (2)解释图中AB段形成的原因____。‎ 高温高压 催化剂 ‎ (3)解释图中BC段形成的原因____。‎ ‎ 3．在2L的密闭容器中，加入1 mol N2和3 mol H2，发生反应N2 + 3H22NH3，在2s末时，测得容器中含有0.4 mol的NH3。‎ ‎ (1)求2s内用这三者分别表示该反应的速率各是多少？‎ ‎(2)三者速率之比是多少？‎ ‎ 4．二氧化氮在加热条件下能够分解成一氧化氮和氧气。该反应进行到45 s时，达到平衡，NO2浓度约为0. 012 5 mol/L。图甲中的曲线表示二氧化氮分解反应在前25 s内的反应进程。‎ ‎ (1)请计算前20 s内氧气的平均生成速率。‎ ‎ (2)若反应延续至70 s，请在图乙中用实线画出25—70 s的反应进程曲线。‎ ‎(3)若在反应开始时加入催化剂（其他条件都不变），请在网乙中用虚线画出加入催化剂后的反应进程曲线。‎ ‎ 5．下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：‎ ‎ 分析上述数据，回答下列问题：‎ ‎ (1)实验4和5表明 对反应速率有影响， 反应速率越快，能表明同一规律的实验还有 ‎ （填实验序号）。‎ ‎ (2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有 （填实验序号）。‎ ‎ (3)本实验中影响反应速率的其他因素还有 ，其实验序号是_________，‎ ‎ (4)实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变化值（约15℃）相近，推测其原因：______________‎ ‎_____________________________________________________________________________。‎ ‎6．某中学化学小组查阅资料发现金属氧化物A也能催化氯酸钾的分解，且A和二氧化锰的最佳催化温度均在500℃左右。于是对A和二氧化锰的催化性能进行了定量对照实验。实验时均以收集满500 mL氧气为准（其他可能影响实验的因素均已忽略）。‎ 表1用MnO2作催化剂 实验序号 KClO3质量/g MnO2质量/g 反应温度/℃‎ 待测数据 ‎1‎ ‎8.00‎ ‎2.00‎ ‎500‎ ‎2‎ ‎8.00‎ ‎2.00‎ ‎500‎ 表2用A作催化剂 实验序号 KClO3质量/g A质量/g 反应温度/℃‎ 待测数据 ‎1‎ ‎8.00‎ ‎2.00‎ ‎500‎ ‎2‎ ‎8.00‎ ‎2.00‎ ‎500‎ ‎ 请完成下列问题：‎ ‎ 上述实验中的待测数据应是_________。‎ ‎ 完成此研究后，他们准备发表一篇研究报告，请你替他们拟一个报告的题目：______________________‎ ‎ _________________________。‎ ‎7．某研究小组拟用定量的方法测量Al和Fe分别与酸反应的快慢，设计了下图甲所示的装置。‎ ‎ (1)检查图甲装置气密性的方法是__________________________________________________。‎ ‎ (2)若要比较生成气体的快慢，可以测量相同时间内生成气体的体积，也可以测量___________。‎ ‎ (3)实验测得铝丝产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如上图乙所示，则t1～t2时间内反应速率逐渐加快的主要原因是 。‎ ‎8．等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间t产生氢气体积V的数据，根据数据绘制得到右图，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是 ( )‎ ‎ A.4—3—2—1 B.1—2—3—4 C.3—4—2—1 D.1—2—4—3‎ ‎ 9．合成氨反应：3H2 +N2 → 2NH3其反应速率可以分别用v(H2)、v(N2)、v(NH3)(单位为mol/ (L·s))表示，则正确的关系是 ( )‎ ‎ A.v(H2) = v(N2) = v(NH3) B.v(N2) = 2v(NH3)‎ ‎ C.v(H2)= 3/2·v(NH3) D.v(N2) = 3v(H2)‎ ‎ 10．在四个体积相同的密闭容器中，分别充入一定量的SO2和O2，并控制在一定的条件下，则起始时反应速率由大到小的顺序为 ( )‎ ‎ ①500℃、2 mol SO2 + 1 mol O2‎ ‎ ②500℃、加V2O5、2 mol SO2 + 1mol O2‎ ‎ ③400℃、2 mol SO2 + 1 mol O2‎ ‎ ④200℃、4 mol SO2 + 2 mol O2‎ ‎ A.②①③④ B.②①④③ C.①②③④ D.①②④③‎ ‎11．在20℃，将体积为5 mL但浓度不同的硫代硫酸钠溶液，分别与5 mL 0.2mol/L的硫酸溶液反应，得劲如下实验数据：‎ 硫代硫酸钠溶液(mol/L)‎ ‎0.05‎ ‎0.10‎ ‎0.15‎ ‎0.20‎ 硫磺析出时间(s)‎ ‎210‎ ‎102‎ ‎53‎ ‎28‎ ‎ 下列对上述实验结果的分析中，正确的是 ( )‎ ‎ A.在浓度一定时，温度越高，反应速率越快 ‎ B.在温度一定时，硫酸溶液浓度越大，反应速率越快 ‎ C.在硫酸溶液浓度一定时，硫代硫酸钠溶液浓度越大，反应速率越快 ‎ D.在温度一定时，硫代硫酸钠溶液浓度越大，析出硫磺所需时间越长 答案：‎ ‎1．【解析】加入Na2CO3固体，发生反应2H+ + CO32- → CO2↑+ H2O，使c(H+)减小，与Zn反应的行(H+)减少，因此v(H2)减小，n(H2)减小；加入K2SO4溶液，相当于加水稀释，使c(H+)减小，但与Zn反应的行(H+)不变，因此v(H2)减小，n(H2)不变；通入HCl气体使溶液中c(H+)及行(H+)均增大，因此v(H2)和n(H2)也均增大；锌粒换成锌粉，使锌与酸的接触面积大大增加，但参与反应的n(H+)不变，因此v(H2)增大，n(H2)不变。‎ ‎ 【答案】(1)减小 减小(2)减小 不变(3)增大 增大(4)增大 不变 ‎ 2．【解析】(1)镁带与稀硫酸反应的实质为：Mg + 2H+ → Mg2+ + H2↑，c(H+)、镁带的表面积、温度均影响该反应速率；由于无气体反应物，所以压强改变对该反应速率无影响；又由于Cl-未参与反应，故c(Cl-)改变不影响该反应速率。‎ ‎ (2)由于该反应为放热反应，反应放出的热使反应溶液温度升高，故t1时刻前，随温度升高，反应速率增大。‎ ‎ (3)由于随着反应的进行，c(H+)减小，故反应速率减小。‎ ‎ 【答案】(1)①②⑧‎ ‎ (2)随着反应的进行，温度升高，反应速率增大。‎ ‎ (3)随着反应的进行，c(H+)减小，反应速率减小 ‎ 3．【解析】 (1) N2 + 3H22NH3‎ ‎ 起始量(mol)： 1 3 0‎ ‎ 变化量(mol)： 0.2 0.6 0.4‎ ‎ 2s末量(mol)： 1－0.2 3－0.6 0.4‎ ‎ 则v(N2) ==0.05 mol/(L·s)‎ ‎ v(H2) ==0.15 mol/(L·s)‎ ‎ v(NH3)==0.1 mo/(L·s)‎ ‎ (2)v(N2) : v(H2) : v(NH3) =1:3:2‎ ‎ 【答案】 (1)v(N2) =0. 05 mol/(L·s) v(H2)=0.15 mol/(L·s)‎ ‎ v(NH3)=0.1 mol/(L·s)‎ ‎ (2)v(N2) : v(H2) : v(NH3)=1 : 3 : 2‎ ‎4．【解析】(1)由图可知20 s时c(NO2) =0. 018 mol/L ‎ 2NO2 2NO + O2‎ 开始浓度： 0. 040 mol/L 0‎ ‎20 s内变化的浓度：(0.040－0. 018) moI/L △c(O2)‎ ‎△c(O2)=1/2×(0.040－0. 018)mol/L =0. 011 mol/L v(O2)== 5.5×10-4 mol/(L·s)‎ ‎ (2)反应在45 s时达到平衡，则45 s前为曲线，45～70 s为平行于横坐标的直线。‎ ‎ (3)加入催化剂可以加快反应速率，NO2的分解速率快于未加催化剂时，且达平衡的时间要提前。‎ ‎ 【答案】(1)5.5×10-4 mol/(L·s)‎ ‎ (2)图乙中实线 ‎ (3)图乙中虚线 ‎ 5．【答案】(1)固体反应物的表面积表面积越大1和2‎ ‎ (2)1、3、4、6、8；2、5‎ ‎ (3)反应温度6和7；8和9‎ ‎ (4)因为所有反应中，金属质量和硫酸溶液体积均相等，且硫酸过量，产生热量相等，所以溶液温度变化值相近 ‎6．【答案】反应所需时间催化效果的对照研究（其他合理答案均可）‎ ‎7．【解析】本题通过测量相同时间内产生气体的体积的多少或产生相同体积的气体所需时间的长短，来比较Al和Fe分别与酸反应的快慢。由于测量时需要依据气体的体积，所以反应前要检查装置的气密性，检查时可用手捂住锥形瓶，观察乙中长导管内液面是否上升。由于金属与酸反应时放出热量，溶液温度升高，因此反应开始阶段(t1～t2)反应速率逐渐加快。‎ ‎ 【答案】(1)用手捂住锥形瓶，观察甲②中长导管内液面是否上升 ‎ (2)产生相同体积的气体所需的时间 ‎ (3)反应放热，溶液温度升高使反应速率加快 ‎8．【解析】从表中铁的形状、盐酸的浓度、反应的温度分析可得出：1组最慢，其次幔的是2组；由于3组温度最高，4组用的是铁粉，二者速率大小不好确定，故反应速率是1<2<3<4或1<2<4<3。‎ ‎ 【答案】AC ‎ 9．【错解】A或B或D ‎ 【错解分析】不清楚同一反应中不同物质的反应速率之间的关系。对合成氨反应，其分别用单位时间内H2、N2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率应满足关系式：‎ ‎ v(H2) : v(N2) : v(NH3) = 3 : 1 : 2.‎ ‎ 由此可推得有关关系式：1/3·v(H2) = v(N2)、v(N2) =1/2·v(NH3)、1/3·v(H2) = 1/2·v(NH3)。故正确选项为C。‎ ‎ 【正解】C ‎ 10．【错解】C ‎ 【错解分析】本题要求综合分析催化剂、温度、浓度等因素对化学反应速率的影响。首先，在一定的温度下，使用催化剂(V2O5)能大大加快反应速率；其次，温度对化学反应速率的影响也很大，浓度对化学反应速率也有一定的影响。‎ ‎ 【正解】A ‎11．【错解】D ‎ 【错解分析】硫代硫酸钠与稀硫酸反应的化学方程式是：Na2S2O3+H2SO4 → Na2SO4 + S↓+ SO2 + H2O。实验数据表明，硫酸浓度一定时，硫代硫酸钠浓度越大，析出硫磺的时间越短，即化学反应速率越快。‎ ‎ 【正解】C ‎（此环节设计时间在10分钟内）‎ ‎（以学生自我总结为主，老师根据教案中的总结进行引导为辅，为本次课做一个总结回顾；总结方式可以多种多样，如画思维导图、默想回忆、抢答形式等。教案中给到重难点/易错点等的总结条目。）‎ 一、化学反应速率的含义与表示方法 ‎ 1．化学反应速率的定义及公式 ‎ 化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢程度的，通常是用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示的。某一物质的化学反应速率的计算公式为：‎ ‎ ‎ ‎ 2．化学反应速率的表示方法 ‎ 上式中：△c—浓度变化，一般以mol/L为单位；△t时间，单位可用s、min、h表示。因此，速率v的单位一般为mol/(L·s)、mol/(L·min)、mol/(L·h)等。‎ ‎ 【注意】(1)化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的尺度。它与两个因素有关：一个是时间；另一个是反应物或生成物的浓度。反应物的浓度随着反应的不断进行而减小，生成物的浓度则不断增加。‎ ‎ (2)在同一个反应中用不同的物质来表示化学反应速率时，其数值可以是不同的，但这些数值所表示的，都是同一个化学反应速率。因此，表示化学反应速率时，必须说明用反应物或生成物中哪种物作标准。不同物质的速率的比值一定等于化学方程武中相应的化学计量数之比。如：化学反应 mA(g)+nB(g)→pC(g)+qD(g)的v(A) : v(B) : v(C) : v(D)=m : n : p : q。‎ ‎ (3) 一般来说，化学反应速率随着反应的进行而逐渐减慢。因此，某一段时间内的反应速率，实际上是一段时间内的平均速率，而不是指瞬时速率。‎ ‎(二)影响化学反应速率的因素 ‎ 内因：反应物的性质 ‎ 反应物颗粒大小 ‎ 反应物浓度 ‎ 影响反应速率的因素 外因 气体压强 ‎ 反应温度 ‎ 催化剂 ‎ 1．反应物颗粒大小：在其他条件不变的情况下，反应物的颗粒越小反应速率越快，反之则越慢。‎ ‎ 2．浓度：在其他条件不变的情况下，增加某物质的浓度，该物质的反应速率加快，反之则减小。‎ ‎ 3．压强：有气体物质参与的反应，在其他条件不变的情况下，增大反应体系的压强，反应速率增大；减压则反应速率减小。‎ ‎ 4．温度：在其他条件不变的情况下，升高反应的温度，无论正反应或逆反应，反应速率都增大。一般每升高10℃，反应速率增大到原来的2～4倍。降低反应的温度，则正反应与逆反应的速率都减小。‎ ‎ 5．催化剂：使用有效的催化剂，一般可以加快反应速率。催化剂有选择性，在一定的温度范围内起催化作用（称为活性温度）。有些物质会使催化剂丧失催化能力（称为中毒）。‎ 一、完成课后作业（建议25分钟内做完）‎ ‎1．某反应物的浓度为4.0mol／L，经过5s后，它的浓度变为2.0mol／L，则5s内的平均反应速率为( ) ‎ ‎ A.2.0mol／L B.2.0mol／(L·s)‎ ‎ C.4.0mol／(L·s) D.4.0mol／L ‎2．反应4NH3(g)+5O2(g) →4NO(g)+6H2O(g)在2L的密闭容器中进行，l min后，NH3减少了0.12mol，则平均每秒钟浓度变化正确的是( )．‎ ‎ A.NO：0.001mol／L B.H2O：0.002mol／L ‎ C.NH3：0.002mol／L D.O2：0.00125mol／L ‎3．反应4NH3(g)+5O2 (g) →4NO(g)+6 H2O (g)在10L的密闭容器中进行，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υ(x)(反应物的消耗速率或产物的生成速率可表示为( )‎ ‎ A.υ(NH3)=0.010 mol·L-1·s-1 B.υ(O2)=0.0010 mol·L-1·s-1‎ C.υ(NO)=0.0010 mol·L-1·s-1 D.υ(H2O)=0.045 mol·L-1·s-1‎ ‎4．某温度时，浓度都是lmol／L的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z，达平衡后[X2]为0.4mol／L，[Y2]为0.8mol／L，生成的[Z]为0.4mol／L，则该反应式(Z用X、Y表示)是( )‎ ‎ A.X2+2Y2 2XY2 B.2X2+Y2 2X2Y ‎ C.3X2+Y2 2X3Y D.X2+3Y2 2XY3‎ ‎5．在A+3B 2C+2D反应中，下面表示的反应速率最快的是( )．‎ ‎ A.υA=0.15 mol·L-1·s-1 B.υB=0.6 mol·L-1·s-1‎ ‎ C.υC=0.4 mol·L-1·s-1 D.υD=0.45 mol·L-1·s-1‎ ‎6．100mL6mol／L H2SO4跟过量锌粉反应，在一定温度下，为了减缓反应进行的速率，但又不影响生成氢气的总量。可向反应物中加人适量的( )‎ ‎ A.碳酸钠(固体) B.醋酸钠(固体)‎ ‎ C.硫酸钾溶液 D.硫酸铵(固体)‎ ‎7．在一定的条件下，可逆反应N2+3H2 2NH3(正反应是放热反应)达到平衡，当单独改变下列条件后，有关反应速率变化的叙述错误的是( ) ‎ ‎ A.加催化剂，、都发生变化，且变化的倍数相等 ‎ B.加压，、都增大，且增大倍数大于增大倍数 ‎ C.降温，、都减小，且减小倍数大于减小倍数 ‎ D.充人氩气，、都增大，且增大倍数大于增大倍数 ‎8．在容积固定到2L密闭容器中进行的某一可逆反应：A(g)+2B(g)2C(g)，以B的物质的量浓度改变表示的反应速率、与时间的关系图如下图所示，则图中阴影的面积表示( ) ‎ A.A物质的量浓度的减少 B.B物质的量浓度的减少 C.C物质的量的增加 D.B物质的量的减少 ‎9．下表数据是在某高温度下，金属镁和镍分别在氧气中进行氧化反应时，在金属表面生成氧化薄膜的实验记录：‎ 反应时间t/h ‎1‎ ‎4‎ ‎9‎ ‎16‎ ‎25‎ MgO层厚Y/nm ‎0.05a ‎0.20a ‎0.45a ‎0.80a ‎1.25a NiO层厚Y’/nm B ‎2b ‎3b ‎4b ‎5b 注：a和b均为与温度有关的常数请填空回答：‎ ‎(1)金属高温氧化腐蚀速率可以用金属氧化膜的生长速率来表示，其理由是______________________________。‎ ‎ (2)金属氧化膜的膜厚Y跟时间t所呈现的关系是(填直线、抛物线、对数或双曲线等类型)：MgO氧化膜厚Y属_______型，NiO氧化膜厚Y’属_______型．‎ ‎(3)Mg与Ni比较，哪一种金属具有良好的耐氧化腐蚀性_______，其理由是______________________________。‎ ‎10．二氧化氮在加热条件下能够分解成一氧化氮和氧气．该反应进行到45s时，达到平衡(NO2浓度约为0.0125mol／L)．图中的曲线表示二氧化氮分解反应在前25s内的反应进程。‎ ‎ (1)请计算前20s内氧气的平均生成速度。‎ ‎(2)若反应延续至70s，请在图中用实线画出25s至70s的反应进程曲线。‎ ‎(3)若在反应开始时加入催化剂(其他条件都不变)，请在图上用虚线画出加催化剂后的反应进程曲线。 ‎ ‎(4)写出该反应的化学平衡常数表达式：_______．‎ 答案：‎ ‎1．C 2．A、D 3．C 4．C ‎ ‎5．D提示：将B、C、D物质表示的速率都换算为A物质表示的速率来比较．‎ ‎6．B、C 7．C、D提示：平衡移动的方向总是条件改变时、中相对比较大的反应的方向．‎ ‎8．B提示：借鉴匀变速直线运动中的图象分析方法可知图中阴影部分是由于正反应而使c(B)的减少值与由于逆反应而使c(B)的增加值之间的差值，又因起始时>，所以总起来看阴影部分是B的物质的量浓度减少值． ‎ ‎9．(1)反应速率可以用反应物的消耗速率，也可以用产物的生成速率． ‎ ‎(2)直线，抛物线． ‎ ‎(3)Ni，它的腐蚀速率随时间的增长比镁的要慢．‎ ‎10．(1)5.5×10-4mol·L-1·s-1‎ ‎ (2)图略。提示：实线应下滑延长至c(NO2)=0.0125mol／i．和45s(平衡点)时成为水平延长线 ‎ (3) 图略。提示：虚线表示的时间应比45s少，即“先拐先平”，但水平线应与实线同一水平． ‎ (4) k=‎ 二、预习化学平衡及影响因素。‎