化學反應速率及影響因素（教師版）

化學反應速率及影響因素目標解讀課標要求學習目標1、知道化學反應速率的涵義和定量表示法2、認識外界條件影響化學反應速率的一般規(guī)律1、能夠運用反應速率的定義式進行簡單計算2、解釋溫度、濃度、壓強、催化劑對化學反應速率的影響3、了解活化能、化學反應速率常數(shù)的基本涵義4、認識催化劑在生產(chǎn)、生活和科學領域中的重大作用知識點小結化學反應速率化學反應速率降低反應所需要的能量反應物所需要的能量催化劑反應物的性質(內(nèi)因)反應條件活化分子百分數(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)增大反應物濃度增大壓強【典例解析】例1、在密閉容器中進行合成氨的反應，開始時的氮氣濃度為8mol/L，氫氣的濃度為20mol/L，5分鐘后氮氣的濃度為6mol/L，求v(N2)、v(NH3)、v(H2)。［解析］在這個反應中，⊿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：在此反應中，N2、H2、NH3的反應速率分別為0.4mol/（L?min）、1.2mol/（L?min）、0.8mol/（L?min）。變形題對于反應A(g)+3B(g)=2C(g)，下列各數(shù)據(jù)表示不同條件下的反應速率，其中反應進行得最快的是（）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]對于同一反應在不同條件下的反應速率進行比較時，必須選定同一種速率單位和同一種物質，這樣比較才有意義。如選擇B物質和單位mol/(L?min),并依據(jù)“各物質的速率比等于化學方程式中計量系數(shù)比”進行必要的換算。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，應選A。答案：A例2、在mA+nB=pC的反應中，經(jīng)過10s的反應后，各物質的濃度變化為：A減少amol/L,B減少0.5amol/L,C增加amol/L,則該反應的化學方程式為______________________。［解析］根據(jù)單位時間內(nèi)各物質濃度的變化比等于各對應物質的化學計量數(shù)之比，即m:n:p＝2:1:2。故反應的化學方程式為：2A＋B＝2C答案：2A＋B＝2C例3、對10ml1mol／L鹽酸與一小塊大理石的化學反應CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋CO2↑＋H2O，下列措施能使化學反應速率提高的是（）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是反應的生成物,其濃度的最大不能增大反應速率。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。水從一個方面講它使反應的生成物，其增加不能增大反應速率；從另一方面講它是反應物HCl的溶劑，其增加使HCl濃度減小。答案：B變形題在溫度不變，恒容容器中進行反應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，所需時間應為（）A.等于10sB.等于12sC.大于12sD.小于12s［解析］若反應以相同的速率進行，所需時間為t＝0.024÷0.04×20s=12s，而實際上反應速率隨濃度的減小而減小，故濃度由0.06mol/L降到0.036mol/L實際需要的時間大于12s。答案：C例4、對于反應N2＋O2＝2NO，在密閉容器中進行，下列哪些條件能加快該反應的速率（）A.縮小體積使壓強增大B.體積不變充入氮氣使壓強增大C.體積不變充入氦氣使壓強增大D.壓強不變充入氮氣體積增大［解析］壓強對速率的影響，本質是對濃度的影響。A縮小反應體系的體積，總壓增大，各物質的濃度均增大，故反應速率加快。B體積不變，充入氮氣反應物濃度增大，反應速率加快。C體積不變，充入氦氣，總壓雖增大，但體系中各物質濃度均沒有改變，故反應速率不變。D壓強不變，充入氮氣，導致體積增大，各物質的濃度除氮氣不變外，其余均減小，故反應速率減慢。答案：AB變形題根據(jù)化學反應2SO2＋O22SO3，取n（SO2）、n（O2）相同，總質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還能使其中的壓強不變，B能使其容積保持不變。設A、B中的正反應速率分別為a、b，逆反應速率分別為a’、b’。下列關系中正確的是（）A.a＝bB.a＞bC.a’＞b’D.a’=b’［解析］反應從正反應開始，隨著反應時間的延長，氣體物質的量減小，A中溫度不變，壓強不變，容積變小了，B中溫度不變，容積不變，壓強變小了，a＞b正確。該可逆反應中的正、逆反應速率都能受壓強的影響，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是放熱反應。該反應中并存兩個影響反應速率的外因，一是反應放出的熱使反應體系溫度升高，化學反應速率加快；二是反應使鹽酸的物質的量濃度降低，化學反應速率減慢。由圖像可知，在t1～t2的時間內(nèi)溫度變化是影響化學反應速率的主要外因，在t2～t3的時間內(nèi)，鹽酸濃度的降低是影響化學反應速率的主要外因。答案：反應是放熱反應，溫度升高使化學反應速率升高；HCl物質的量濃度變小使化學反應速率降低?！井斕脵z測】1．對于可逆反應2SO2+O22SO3（正反應為放熱反應），決定反應速率的最主要因素是（） A．溫度 B．SO2、O2的性質 C．壓強 D．催化劑2．在可逆反應中，改變下列條件一定能加快反應速率的是（） A．增大反應物的量 B．升高溫度C．增大壓強 D．使用催化劑3．在2L的密閉容器中發(fā)生下面反應：A(g)+2B(g)=3C(g)，經(jīng)過3min后A的物質由10mol變?yōu)?mol，則下面表示的反應速率正確的是（）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4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，若反應速率分別用表示，則關系正確的是（） A． B． C． D．5．在2A+B3C+4D的反應中，下列用不同物質的變化表示該反應的速率最快的是（） 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N2+3H22NH3，經(jīng)測定3秒末的氫氣的反應速率為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，向一個容積為2L的事先裝入催化劑的真空密閉容器中通入1mol氮氣和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)，用氫氣的量的變化來表示該反應的平均速率為（） 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兩個相同的容器中，分別加入相同量的A和B，發(fā)生可逆反應：A(g)+2B(g)3C(g)(正反應為放熱反應)，兩容器中C的體積分數(shù)與時間的關系如圖所示，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)的壓強大于b D．a(chǎn)的溫度低于b=9\*Arabic9．升高溫度時，化學反應速率加快，是因為（）A.分子運動速率加快，使反應物分子間的碰撞機會增多B.反應物分子的能量增加，活化分子百分數(shù)增大，有效碰撞次數(shù)增多，化學反應速率加快C.該反應的過程是吸熱的D.該反應的過程是放熱的=10\*Arabic10．在氣體反應中，能使反應物中活化分子數(shù)和活化分子百分數(shù)同時增加的方法是（）①增大反應物濃度②升高溫度③增大壓強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的有害紫外線輻射，可是人為的大氣污染物會破壞臭氧層，如超音速飛機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：O3＋NO＝NO2＋O2NO2＋O＝NO＋O2這兩個反應反復循環(huán)，請回答：⑴以上兩個反應的總方程式為________________________，由此可見氮氧化物在破壞臭氧層的過程中起________________作用。⑵氮氧化物的作用使總反應分為兩步進行，作用的實質是_______。A.降低了每步反應所需的能量B.提高了反應物的平均能量C.增大了反應物的碰撞次數(shù)D.降低了反應物的平均能量=12\*Arabic12．（3分）某溫度時，2L的溶器中X、Y、Z三種物質的量隨時間的變化如圖所示。由圖中數(shù)據(jù)分析，該反應的化學方程式為，反應開始至1min，Z的平均反