【新教材】高中化學(xué)必修二講義：005化學(xué)反應(yīng)速率與限度 模塊1 化學(xué)反應(yīng)的速率 寒假銜接講義

第五講化學(xué)反應(yīng)速率與限度模塊模塊1：化學(xué)反應(yīng)的速率化學(xué)反應(yīng)速率意義：表示化學(xué)反應(yīng)過程進(jìn)行的物理量定義：單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的或生成物濃度的表達(dá)式：單位：或mol·L-1·min-1【特別提醒】對(duì)于有固體或純液體參加的反應(yīng)，由于固體或純液體的濃度為一常數(shù)，即Δc＝0無意義，所以不用固體或純液體表示反應(yīng)速率。探究化學(xué)反應(yīng)速率的相關(guān)計(jì)算方法已知某條件下，合成氨反應(yīng)的一些數(shù)據(jù)如下：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)起始濃度(mol·L－1)1.03.00.22s末濃度(mol·L－1)0.61.81.0請計(jì)算(1)v(N2)＝，v(H2)＝，v(NH3)＝。(2)v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝。(3)N2的轉(zhuǎn)化率α(N2)＝。升華化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算規(guī)律與方法(1)對(duì)于反應(yīng)aA＋bB=cC＋dD(A、B、C、D均不是固體或純液體)，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)＝Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)∶Δc(D)＝a∶b∶c∶d。[注]在同一時(shí)間內(nèi)的同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)里，雖然用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率不一定相同，但它們表示的意義相同，故表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)，必須指明具體的物質(zhì)。(2)“三段式”計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率設(shè)amol·L－1、bmol·L－1分別為A、B兩物質(zhì)的起始濃度，t時(shí)刻后，mxmol·L－1為反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化濃度，nxmol·L－1為反應(yīng)物B的轉(zhuǎn)化濃度，則：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)起始濃度/(mol·L－1)ab00轉(zhuǎn)化濃度/(mol·L－1)mxnxpxqx終態(tài)濃度/(mol·L－1)a－mxb－nxpxqx(1)v(A)＝eq\f(mx,Δt)v(C)＝eq\f(px,Δt)(2)α(A)＝eq\f(mx,a)×100%【典例1】下列說法正確的是()A．化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物或生成物的質(zhì)量變化來表示B．用不同物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度變化表示同一時(shí)間內(nèi)同一反應(yīng)的速率時(shí)，其數(shù)值之比等于反應(yīng)方程式中對(duì)應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比C．化學(xué)反應(yīng)速率的單位通常由時(shí)間單位和物質(zhì)的量單位決定D．在化學(xué)反應(yīng)過程中，反應(yīng)物的濃度逐漸變小，所以用反應(yīng)物表示的化學(xué)反應(yīng)速率為負(fù)值【典例2】在一定條件下，將3molA和1molB兩種氣體在容積固定的2L密閉容器中混合，發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)。2min末時(shí)生成0.8molD，并測得C的濃度為0.2mol·L－1。下列判斷不正確的是()A．x＝1B．2min內(nèi)A的反應(yīng)速率為0.3mol·L－1·min－1C．B的轉(zhuǎn)化率為40%D．x無法求解3．在反應(yīng)A(g)＋2B(g)=3C(g)＋4D(g)中，表示該反應(yīng)速率最快的是()A．v(A)＝0.5mol/(L·s)B．v(B)＝0.5mol/(L·s)C．v(C)＝0.8mol/(L·s)D．v(D)＝1mol/(L·s)【題后歸納】反應(yīng)快慢的比較方法(1)換算成同一物質(zhì)、同一單位表示，再比較數(shù)值大小。(2)比較化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的比值。如反應(yīng)aA＋bBcC，要比較v(A)與v(B)的相對(duì)大小，即比較eq\f(vA,a)與eq\f(vB,b)的相對(duì)大小，若eq\f(vA,a)＞eq\f(vB,b)，則用v(A)表示的反應(yīng)速率比用v(B)表示的反應(yīng)速率大。溫度、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)探究(1)溫度影響實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生氣泡由快到慢的順序：C＞B＞A實(shí)驗(yàn)結(jié)論升高溫度，反應(yīng)速率增大；降低溫度，反應(yīng)速率減小。(2)催化劑影響實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生氣泡速率的相對(duì)大小為：②、③＞①實(shí)驗(yàn)結(jié)論催化劑能加快H2O2分解的反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素歸納影響因素一般規(guī)律內(nèi)因反應(yīng)物自身的性質(zhì)(主要因素)反應(yīng)物的化學(xué)性質(zhì)越活潑，化學(xué)反應(yīng)速率越快；反應(yīng)物的化學(xué)性質(zhì)越不活潑，化學(xué)反應(yīng)速率越慢外因催化劑一般情況下，使用合適的催化劑能極大地加快反應(yīng)速率溫度升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率加快；降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減慢反應(yīng)物的濃度增大反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率加快；減小反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率減慢氣體反應(yīng)物的壓強(qiáng)增大氣體反應(yīng)物的壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率加快；減小氣體反應(yīng)物的壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率減慢固體反應(yīng)物的表面積增大固體反應(yīng)物的表面積，化學(xué)反應(yīng)速率加快其他光波、電磁波、超聲波、溶劑等，也能影響化學(xué)反應(yīng)的速率化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素【典例1】．為了說明影響化學(xué)反應(yīng)快慢的因素，甲、乙、丙、丁四位學(xué)生分別設(shè)計(jì)了如下A～D四個(gè)實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為結(jié)論不正確的是()A．將相同大小、形狀的鎂條和鋁條與相同濃度的鹽酸反應(yīng)時(shí)，兩者速率一樣大B．在相同條件下，等質(zhì)量的大理石塊和大理石粉與相同鹽酸反應(yīng)，大理石粉反應(yīng)快C．將濃硝酸分別放在冷暗處和強(qiáng)光照射下，會(huì)發(fā)現(xiàn)光照可以加快濃硝酸的分解D．兩支試管中分別加入相同質(zhì)量的氯酸鉀，其中一支試管中再加入少量二氧化錳，同時(shí)加熱，產(chǎn)生氧氣的快慢不同【典例2】．在反應(yīng)C(s)＋CO2(g)2CO(g)中，不可能使反應(yīng)速率明顯增大的措施是()A．增大壓強(qiáng) B．升高溫度C．增大CO2的濃度 D．增加碳的量對(duì)于可逆反應(yīng)2SO2+O22SO3，在混合氣體中充入一定量的18O2足夠長時(shí)間后，18O原子（）A、只存在于O2中B、只存在于O2和SO3中C、只存在于SO2和O2中D、存在于SO2、O2和SO3

模塊模塊1：化學(xué)反應(yīng)的速率化學(xué)反應(yīng)速率意義：表示化學(xué)反應(yīng)過程進(jìn)行快慢的物理量定義：單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量表達(dá)式：單位：mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1【特別提醒】對(duì)于有固體或純液體參加的反應(yīng)，由于固體或純液體的濃度為一常數(shù)，即Δc＝0無意義，所以不用固體或純液體表示反應(yīng)速率。探究化學(xué)反應(yīng)速率的相關(guān)計(jì)算方法已知某條件下，合成氨反應(yīng)的一些數(shù)據(jù)如下：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)起始濃度(mol·L－1)1.03.00.22s末濃度(mol·L－1)0.61.81.0請計(jì)算(1)v(N2)＝，v(H2)＝，v(NH3)＝。(2)v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝?！尽?1)0.2mol/(L·s)0.6mol/(L·s)0.4mol/(L·s)(3)N2的轉(zhuǎn)化率α(N2)＝。(2)1∶3∶2(3)40%升華化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算規(guī)律與方法(1)對(duì)于反應(yīng)aA＋bB=cC＋dD(A、B、C、D均不是固體或純液體)，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)＝Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)∶Δc(D)＝a∶b∶c∶d。[注]在同一時(shí)間內(nèi)的同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)里，雖然用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率不一定相同，但它們表示的意義相同，故表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)，必須指明具體的物質(zhì)。(2)“三段式”計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率設(shè)amol·L－1、bmol·L－1分別為A、B兩物質(zhì)的起始濃度，t時(shí)刻后，mxmol·L－1為反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化濃度，nxmol·L－1為反應(yīng)物B的轉(zhuǎn)化濃度，則：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)起始濃度/(mol·L－1)ab00轉(zhuǎn)化濃度/(mol·L－1)mxnxpxqx終態(tài)濃度/(mol·L－1)a－mxb－nxpxqx(1)v(A)＝eq\f(mx,Δt)v(C)＝eq\f(px,Δt)(2)α(A)＝eq\f(mx,a)×100%【典例1】下列說法正確的是(B)A．化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物或生成物的質(zhì)量變化來表示B．用不同物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度變化表示同一時(shí)間內(nèi)同一反應(yīng)的速率時(shí)，其數(shù)值之比等于反應(yīng)方程式中對(duì)應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比C．化學(xué)反應(yīng)速率的單位通常由時(shí)間單位和物質(zhì)的量單位決定D．在化學(xué)反應(yīng)過程中，反應(yīng)物的濃度逐漸變小，所以用反應(yīng)物表示的化學(xué)反應(yīng)速率為負(fù)值【典例2】在一定條件下，將3molA和1molB兩種氣體在容積固定的2L密閉容器中混合，發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)。2min末時(shí)生成0.8molD，并測得C的濃度為0.2mol·L－1。下列判斷不正確的是(D)A．x＝1B．2min內(nèi)A的反應(yīng)速率為0.3mol·L－1·min－1C．B的轉(zhuǎn)化率為40%D．x無法求解3．在反應(yīng)A(g)＋2B(g)=3C(g)＋4D(g)中，表示該反應(yīng)速率最快的是(A)A．v(A)＝0.5mol/(L·s)B．v(B)＝0.5mol/(L·s)C．v(C)＝0.8mol/(L·s)D．v(D)＝1mol/(L·s)【題后歸納】反應(yīng)快慢的比較方法(1)換算成同一物質(zhì)、同一單位表示，再比較數(shù)值大小。(2)比較化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的比值。如反應(yīng)aA＋bBcC，要比較v(A)與v(B)的相對(duì)大小，即比較eq\f(vA,a)與eq\f(vB,b)的相對(duì)大小，若eq\f(vA,a)＞eq\f(vB,b)，則用v(A)表示的反應(yīng)速率比用v(B)表示的反應(yīng)速率大。溫度、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)探究(1)溫度影響實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生氣泡由快到慢的順序：C＞B＞A實(shí)驗(yàn)結(jié)論升高溫度，反應(yīng)速率增大；降低溫度，反應(yīng)速率減小。(2)催化劑影響實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生氣泡速率的相對(duì)大小為：②、③＞①實(shí)驗(yàn)結(jié)論催化劑能加快H2O2分解的反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素歸納影響因素一般規(guī)律內(nèi)因反應(yīng)物自身的性質(zhì)(主要因素)反應(yīng)物的化學(xué)性質(zhì)越活潑，化學(xué)反應(yīng)速率越快；反應(yīng)物的化學(xué)性質(zhì)越不活潑，化學(xué)反應(yīng)速率越慢外因催化劑一般情況下，使用合適的催化劑能極大地加快反應(yīng)速率溫度升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率加快；降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減慢反應(yīng)物的濃度增大反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率加快；減小反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率減慢氣體反應(yīng)物的壓強(qiáng)增大氣體反應(yīng)物的壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率加快；減小氣體反應(yīng)物的壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率減慢固體反應(yīng)物的表面積增大固體反應(yīng)物的表面積，化學(xué)反應(yīng)速率加快其他光波、電磁波、超聲波、溶劑等，也能影響化學(xué)反應(yīng)的速率題組化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素【典例1】為了說明影響化學(xué)反應(yīng)快慢的因素，甲、乙、丙、丁四位學(xué)生分別設(shè)計(jì)了如下A～D四個(gè)實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為結(jié)論不正確的是(A)A．將相同大小、形狀的鎂條和鋁條與相同濃度的鹽酸反應(yīng)時(shí)，兩者速率一樣大B．在相同條件下，等質(zhì)量的大理石塊和大理石粉與相同鹽酸反應(yīng)，大理石粉反應(yīng)快C．將濃硝酸分別放在冷暗處