化學(xué)反應(yīng)速率及影響因素（教師版）

化學(xué)反應(yīng)速率及影響因素目標(biāo)解讀課標(biāo)要求學(xué)習(xí)目標(biāo)1、知道化學(xué)反應(yīng)速率的涵義和定量表示法2、認(rèn)識(shí)外界條件影響化學(xué)反應(yīng)速率的一般規(guī)律1、能夠運(yùn)用反應(yīng)速率的定義式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算2、解釋溫度、濃度、壓強(qiáng)、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響3、了解活化能、化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)的基本涵義4、認(rèn)識(shí)催化劑在生產(chǎn)、生活和科學(xué)領(lǐng)域中的重大作用知識(shí)點(diǎn)小結(jié)化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)速率降低反應(yīng)所需要的能量反應(yīng)物所需要的能量催化劑反應(yīng)物的性質(zhì)(內(nèi)因)反應(yīng)條件活化分子百分?jǐn)?shù)增大分子能量升高溫度單位體積內(nèi)活化分子數(shù)單位時(shí)間和單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)增大單位體積內(nèi)分子數(shù)增大反應(yīng)物濃度增大壓強(qiáng)【典例解析】例1、在密閉容器中進(jìn)行合成氨的反應(yīng)，開(kāi)始時(shí)的氮?dú)鉂舛葹?mol/L，氫氣的濃度為20mol/L，5分鐘后氮?dú)獾臐舛葹?mol/L，求v(N2)、v(NH3)、v(H2)。［解析］在這個(gè)反應(yīng)中，⊿t＝5min,⊿c(N2)=2mol/L,所以v(N2)=⊿c(N2)／⊿t=2mol/L÷5min=0.4mol/（L?min）,再根據(jù)γ(N2)：γ(H2)：γ(NH3)=1：3：2得,⊿c(H2)＝6mol/L,⊿c(NH3)＝4mol/L，所以v(NH3)=0.8mol/（L?min），v(H2)=1.2mol/（L?min）答案：在此反應(yīng)中，N2、H2、NH3的反應(yīng)速率分別為0.4mol/（L?min）、1.2mol/（L?min）、0.8mol/（L?min）。變形題對(duì)于反應(yīng)A(g)+3B(g)=2C(g)，下列各數(shù)據(jù)表示不同條件下的反應(yīng)速率，其中反應(yīng)進(jìn)行得最快的是（）A.v(A)=0.01mol/(L?s)B.v(B)=0.02mol/(L?s)C.v（B）=0.60mol/(L?min)D.v(C)=1.0mol/(L?min)[解析]對(duì)于同一反應(yīng)在不同條件下的反應(yīng)速率進(jìn)行比較時(shí)，必須選定同一種速率單位和同一種物質(zhì)，這樣比較才有意義。如選擇B物質(zhì)和單位mol/(L?min),并依據(jù)“各物質(zhì)的速率比等于化學(xué)方程式中計(jì)量系數(shù)比”進(jìn)行必要的換算。A中，v(B)=3v(A)=3×60×0.01mol/(L?s)=1.8mol/(L?min)B中，v(B)=60×0.02mol/(L?s)=1.2mol/(L?min)C中，v(B)=3v(C)/2=1.5mol/(L?min)，因此，應(yīng)選A。答案：A例2、在mA+nB=pC的反應(yīng)中，經(jīng)過(guò)10s的反應(yīng)后，各物質(zhì)的濃度變化為：A減少amol/L,B減少0.5amol/L,C增加amol/L,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________。［解析］根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)各物質(zhì)濃度的變化比等于各對(duì)應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，即m:n:p＝2:1:2。故反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2A＋B＝2C答案：2A＋B＝2C例3、對(duì)10ml1mol／L鹽酸與一小塊大理石的化學(xué)反應(yīng)CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋CO2↑＋H2O，下列措施能使化學(xué)反應(yīng)速率提高的是（）A.加入一定量的CaCl2B.加入1.5mol/L的鹽酸5mlC.加入0.5mol/L的鹽酸5mlD.加入5mlH2O[解析]CaCl2是反應(yīng)的生成物,其濃度的最大不能增大反應(yīng)速率。1.5mol/L的鹽酸使1mol/L的鹽酸濃度增大，0.5mol/L的鹽酸使1mol/L的鹽酸濃度變小。水從一個(gè)方面講它使反應(yīng)的生成物，其增加不能增大反應(yīng)速率；從另一方面講它是反應(yīng)物HCl的溶劑，其增加使HCl濃度減小。答案：B變形題在溫度不變，恒容容器中進(jìn)行反應(yīng)N2+3H22NH3， 若N2濃度從0.1mol/L降到0.06mol/L需20s，那么N2濃度由0.06mol/L降到0.036mol/L，所需時(shí)間應(yīng)為（）A.等于10sB.等于12sC.大于12sD.小于12s［解析］若反應(yīng)以相同的速率進(jìn)行，所需時(shí)間為t＝0.024÷0.04×20s=12s，而實(shí)際上反應(yīng)速率隨濃度的減小而減小，故濃度由0.06mol/L降到0.036mol/L實(shí)際需要的時(shí)間大于12s。答案：C例4、對(duì)于反應(yīng)N2＋O2＝2NO，在密閉容器中進(jìn)行，下列哪些條件能加快該反應(yīng)的速率（）A.縮小體積使壓強(qiáng)增大B.體積不變充入氮?dú)馐箟簭?qiáng)增大C.體積不變充入氦氣使壓強(qiáng)增大D.壓強(qiáng)不變充入氮?dú)怏w積增大［解析］壓強(qiáng)對(duì)速率的影響，本質(zhì)是對(duì)濃度的影響。A縮小反應(yīng)體系的體積，總壓增大，各物質(zhì)的濃度均增大，故反應(yīng)速率加快。B體積不變，充入氮?dú)夥磻?yīng)物濃度增大，反應(yīng)速率加快。C體積不變，充入氦氣，總壓雖增大，但體系中各物質(zhì)濃度均沒(méi)有改變，故反應(yīng)速率不變。D壓強(qiáng)不變，充入氮?dú)猓瑢?dǎo)致體積增大，各物質(zhì)的濃度除氮?dú)獠蛔兺猓溆嗑鶞p小，故反應(yīng)速率減慢。答案：AB變形題根據(jù)化學(xué)反應(yīng)2SO2＋O22SO3，取n（SO2）、n（O2）相同，總質(zhì)量也相同的混合氣體（不含SO3）兩等份，分別置于密閉容器A、B內(nèi)，A、B兩容器均能使其中的溫度保持不變，A還能使其中的壓強(qiáng)不變，B能使其容積保持不變。設(shè)A、B中的正反應(yīng)速率分別為a、b，逆反應(yīng)速率分別為a’、b’。下列關(guān)系中正確的是（）A.a＝bB.a＞bC.a’＞b’D.a’=b’［解析］反應(yīng)從正反應(yīng)開(kāi)始，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，氣體物質(zhì)的量減小，A中溫度不變，壓強(qiáng)不變，容積變小了，B中溫度不變，容積不變，壓強(qiáng)變小了，a＞b正確。該可逆反應(yīng)中的正、逆反應(yīng)速率都能受壓強(qiáng)的影響，a’＞b’也正確。t1t2t3答案：BCt1t2t3例5把除去氧化膜的鎂條放入盛有一定濃度的稀鹽酸的試管中，發(fā)現(xiàn)H2的生成速率v隨時(shí)間t的變化如圖所示，其中t1～t2速率變化的原因是______________________；t2～t3速率變化的原因是_________________________。［解析］鎂與鹽酸溶液的反應(yīng)是放熱反應(yīng)。該反應(yīng)中并存兩個(gè)影響反應(yīng)速率的外因，一是反應(yīng)放出的熱使反應(yīng)體系溫度升高，化學(xué)反應(yīng)速率加快；二是反應(yīng)使鹽酸的物質(zhì)的量濃度降低，化學(xué)反應(yīng)速率減慢。由圖像可知，在t1～t2的時(shí)間內(nèi)溫度變化是影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要外因，在t2～t3的時(shí)間內(nèi)，鹽酸濃度的降低是影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要外因。答案：反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高使化學(xué)反應(yīng)速率升高；HCl物質(zhì)的量濃度變小使化學(xué)反應(yīng)速率降低?！井?dāng)堂檢測(cè)】1．對(duì)于可逆反應(yīng)2SO2+O22SO3（正反應(yīng)為放熱反應(yīng)），決定反應(yīng)速率的最主要因素是（） A．溫度 B．SO2、O2的性質(zhì) C．壓強(qiáng) D．催化劑2．在可逆反應(yīng)中，改變下列條件一定能加快反應(yīng)速率的是（） A．增大反應(yīng)物的量 B．升高溫度C．增大壓強(qiáng) D．使用催化劑3．在2L的密閉容器中發(fā)生下面反應(yīng)：A(g)+2B(g)=3C(g)，經(jīng)過(guò)3min后A的物質(zhì)由10mol變?yōu)?mol，則下面表示的反應(yīng)速率正確的是（）A．vA=1mol·L－1·min－1 B．vB=1mol·L－1·min－1 C．vC=2mol·L－1·min－1 D．vB=2mol·L－1·min－14．可逆反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，若反應(yīng)速率分別用表示，則關(guān)系正確的是（） A． B． C． D．5．在2A+B3C+4D的反應(yīng)中，下列用不同物質(zhì)的變化表示該反應(yīng)的速率最快的是（） A．vA=0.5mol·L－1·min－1 B．vB=0.3mol·L－1·min－1 C．vC=0.8mol·L－1·min－1 D．vD=1mol·L－1·min－16．在一密閉容器中充入一定量的H2和N2發(fā)生反應(yīng)N2+3H22NH3，經(jīng)測(cè)定3秒末的氫氣的反應(yīng)速率為0.3mol·L－1·S－1，則6秒末NH3的濃度為（） A．1.2mol/L B．大于1.2mol/L C．小于1.2mol/L D．不能確定=7\*Arabic7．一定溫度下，向一個(gè)容積為2L的事先裝入催化劑的真空密閉容器中通入1mol氮?dú)夂?mol氫氣，3min后測(cè)得容器內(nèi)的壓強(qiáng)是起始時(shí)壓強(qiáng)的0.9倍，在此時(shí)間內(nèi)，用氫氣的量的變化來(lái)表示該反應(yīng)的平均速率為（） A．0.2mol·L-1·min-1 B．0.6mol·L-1·min-1 C．0.1mol·L-1·min-1 D．0.3mol·L-1·min-1=8\*Arabic8．在a、b兩個(gè)相同的容器中，分別加入相同量的A和B，發(fā)生可逆反應(yīng)：A(g)+2B(g)3C(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))，兩容器中C的體積分?jǐn)?shù)與時(shí)間的關(guān)系如圖所示，則a、b兩線不同的可能原因是（） A．a(chǎn)的溫度高于b B．a(chǎn)使用了催化劑，而b未用 C．a(chǎn)的壓強(qiáng)大于b D．a(chǎn)的溫度低于b=9\*Arabic9．升高溫度時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率加快，是因?yàn)椋ǎ〢.分子運(yùn)動(dòng)速率加快，使反應(yīng)物分子間的碰撞機(jī)會(huì)增多B.反應(yīng)物分子的能量增加，活化分子百分?jǐn)?shù)增大，有效碰撞次數(shù)增多，化學(xué)反應(yīng)速率加快C.該反應(yīng)的過(guò)程是吸熱的D.該反應(yīng)的過(guò)程是放熱的=10\*Arabic10．在氣體反應(yīng)中，能使反應(yīng)物中活化分子數(shù)和活化分子百分?jǐn)?shù)同時(shí)增加的方法是（）①增大反應(yīng)物濃度②升高溫度③增大壓強(qiáng)④移去生成物⑤加入催化劑A.①③B.②⑤C.②④D.①⑤=11\*Arabic11．地球外層空間存在著微量的臭氧和氧原子，該臭氧層的存在能吸收和阻止太陽(yáng)的有害紫外線輻射，可是人為的大氣污染物會(huì)破壞臭氧層，如超音速飛機(jī)排放物中的氮的氧化物，它們和臭氧及氧原子發(fā)生如下反應(yīng)：O3＋NO＝NO2＋O2NO2＋O＝NO＋O2這兩個(gè)反應(yīng)反復(fù)循環(huán)，請(qǐng)回答：⑴以上兩個(gè)反應(yīng)的總方程式為_(kāi)_______________________，由此可見(jiàn)氮氧化物在破壞臭氧層的過(guò)程中起________________作用。⑵氮氧化物的作用使總反應(yīng)分為兩步進(jìn)行，作用的實(shí)質(zhì)是_______。A.降低了每步反應(yīng)所需的能量B.提高了反應(yīng)物的平均能量C.增大了反應(yīng)物的碰撞次數(shù)D.降低了反應(yīng)物的平均能量=12\*Arabic12．（3分）某溫度時(shí)，2L的溶器中X、Y、Z三種物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖所示。由圖中數(shù)據(jù)分析，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為，反應(yīng)開(kāi)始至1min，Z的平均反