2019-2020年《化学反应速率4》WORD教案.doc

2019-2020年化学反应速率4WORD教案 第三章化学反应速率【知识精要】一、化学反应速率1. 定义：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反应进行快慢的物理量。2. 表达式：v（i）c（i）/ t 3. 单位：molL-1s-1或molL-1min-1 重点提醒（1）对某一具体化学反应，用不同物质表示的同一反应速率，数值之比等于方程式中系数之比。如：aAbBdDeE，v（A）：v（B）：v（D）：v（E）a：b：d：e。 （2）判断反应进行的快慢时，需做到两个统一，即：统一物质和单位。二、影响化学反应速率的外因1浓度对化学反应速率的影响：当其它条件不变时，增大反应物的浓度，可以提高化学反应速率；减小反应物的浓度，可以降低化学反应速率。 重点提醒（1）此规律只适用于气体反应或溶液中的反应。对于纯固体或纯液体物质，一般情况下其浓度常视为常数，因此改变它们的量不会改变化学反应速率。但固体物质的表面积的大小会影响化学反应速率。一般来讲，固体的颗粒越细，表面积就越大，反应速率就越高。例如：铝粉和铝条分别与盐酸反应时，铝粉的反应速率明显高于铝条，因此块状固体物质可以通过研细以增大表面积来提高反应速率。（2）增加反应物的浓度，就是增加单位体积内的反应物分子总数，单位体积内的活化分子数也随之增多（注意活化分子百分数保持不变），所以单位时间内有效碰撞次数增多，从而使化学反应速率增大。2温度对化学反应速率的影响：当其它条件不变时，升高温度，反应速率常数增大，反应速率提高。重点提醒（1）温度对反应速率的影响适用于任何反应，即不论反应物质的状态及反应的热效应如何，升高温度，反应速率都提高。无论放热反应还是吸热反应，虽然温度升高.反应速率都提高,但是提高的倍数是不同的：吸热反应提高的倍数多，放热反应提高的倍数少。（2）升高温度，反应物分子能量增加，使部分原来能量较低的分子也成为活化分子，从而增大了活化分子百分数及活化分子总数，使有效碰撞次数增多，化学反应速率加快。3压强对反应速率的影响：对于有气体参加的化学反应，若其它条件不变，压强的变化实质上是气体浓度的变化。因此增大压强，反应速率提高；减小压强，反应速率降低。重点提醒(1) 如果参加反应的物质是固体、液体或者溶液，压强的改变对它们的浓度几乎无影响，可以认为反应速率不变。对于气体参加的可逆反应，增大压强，正反应速率和逆反应速率都提高；减小压强，正反应速率和逆反应速率都降低。(2) 对于有气体参加的化学反应，增大压强，就是增大反应物的浓度，致使单位体积内的活化分子数目增多，使化学反应速率增大。4. 催化剂对反应速率的影响：催化剂是指能提高反应速率而在反应前后本身的质量和化学性质不变的物质。催化剂参与反应，改变反应历程，降低反应的活化能，从而提高化学反应速率。重点提醒（1）催化剂能同等倍数地改变正逆反应速率，但不能影响化学平衡的移动，即催化剂虽然能提高反应速率但不能改变化学反应的平衡常数，不能改变平衡转化率。（2）催化剂具有选择性，即它只对某一反应或某类反应起催化作用。 （3）催化剂能成千上万倍地增大化学反应速率，可见对化学反应速率的影响程度最大，所以现代化工业生产中催化剂占有极为重要的地位。对化学反应速率影响程度的大小，一般为催化剂温度浓度或压强。三、怎样分析反应速度图像1看起点：分清反应物和生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，生成物多数以原点为起点。2看变化趋势：分清正反应和逆反应，分清放热反应和吸热反应。一般情况下，正速率在上方正向移动，逆速率在上方逆向移动。3看终点：分清消耗浓度和增生浓度，反应物的消耗浓度与生成物的增生浓度之比等于反应方程式中各物质的计量数之比。4对于时间速度图像：看清曲线是连续的，还是跳跃的。分清“渐变”和“突变”、“大变”和“小变”。增大反应物浓度V正 突变，V逆 渐变。升高温度，V吸热 大增，V放热 小增。四、有关题型1反应速率的计算与换算：注意计算点是物质的量浓度不是物质的量；注意运用物质的量之比等于化学即两数之比。2反应速率的影响因素分析：注意外界条件对速率及正、逆速率的影响分析；注意金属与酸反应速率变化与量的关系。 3有关反应速率图像的绘制及分析：注意结合化学方程式确定绘制图像点及线的变化是曲线不是直线；注意运用已知图像确定化学方程式的要点是依据线的变化确定反应物和生成物，计量的确定要依据变化量。4有关反应速率实验的设计及分析：注意运用控制变量法选择设计原理、步骤以及实验仪器，简答要有控制变量的关键词。【强化练习】1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产生气体体积V的数据，根据数据绘制得到图1，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是（ ）A4321B1234C3421D12432对于反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，能增大正反应速率的措施是A通入大量O2 B增大反应容积 C移去部分SO3 D降低体系温度3在一定条件下，可逆反应：N2+3H22NH3，DH0，达到平衡时，当单独改变下列条件后，有关叙述错误的是A加催化剂V正、V逆都发生变化且变化的倍数相等B降温，V正、V逆都减小，且V正减小倍数大于V逆减小倍数C加压，V正、V逆都增大，且V正增大倍数大于V逆增大倍数D加入氩气，V正、V逆都增大，且V正增大倍数大于V逆增大倍数4利用反应：2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g) H746.8kJmol1，可净化汽车尾气，如果要同时提高该反应的速率和NO的转化率，采取的措施是A降低温度 B增大压强同时加催化剂C升高温度同时充入N2D及时将CO2和N2从反应体系中移走5某学生用纯净的Cu与过量浓HNO3反应制取NO2，实验结果如图所示，对图中曲线的描述正确的是AOA段表示开始时，反应速率稍慢BAB段表示反应速率较快，可能因为产物有催化作用CBC段表示反应速率最快，在该时间内收集到的气体最多DOC线表示随时间增加，反应速率逐渐增大6下列说法错误的是A参加反应物质的性质是决定化学反应速率的主要因素 B光是影响某些化学反应速率的外界条件之一C对于可逆反应使用催化剂和升高温度，正、逆反应速率均将增加D不管什么反应，增大浓度，或加热，或加压，或使用催化剂，都可以加快反应速率7把铝条放入盛有过量稀盐酸的试管中，不影响氢气产生速率的因素是A盐酸的浓度B铝条的表面积 C溶液的温度 D加少量Na2SO48某温度时，在2L容器中三种物质的物质的量随时间的变化曲线如下图所示。由图中数据分析，该反应的化学方程式和反应开始至2min末Z的平均反应速率分别为A3X + Y 2Z；0.05molL-1min-1 B2X + Y 2Z；0.1molL-1min-1 CX + 2Y =Z；0.1molL-1min-1 DX + 3Y =2Z；0.05molL-1min-19设C+CO22CO(正反应为吸热反应)，反应速率为V1；N2+3H22NH3(正反应为放热反应)，反应速率为V2。对于上述反应，当温度升高时，V1和V2的变化情况为A同时增大 B同时减小 CV1增大，V2减小 DV1减小，V2增大10反应3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+ 4H2(g)，在一可变容积的密闭容器中进行，下来条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )A增加铁的量 B将容器的体积缩小一半C保持体积不变，充入N2使体系压强增大D压强不变，充入N2使容器体积增大11下列说法正确的是( )A增大压强，活化分子数增加，化学反应速率一定增大B升高温度，活化分子百分数增加，化学反应速率一定增大C活化分子间所发生的分子间的碰撞为有效碰撞D加入反应物，使活化分子百分数增加，化学反应速率增大12已知：4NH3+5O24NO+6H2O，若反应速率分别用V(NH3)3、V(O2)、V(NO)、V(H2O)mol/(Lmin)表示，则关系正确的是( )A4V(NH3)=5V(O2)B5V(O2)=6V(H2O)C3V(NH3)=2V(H2O)D4V(O2)=5V(NO) 13为了测量化学反应速率与浓度之间的关系, 小明按如图所示的装置, (其它夹持装置已略去)在锥形瓶内放入2g的锌,然后通过分液漏斗加入40mL 1mol/L的硫酸,测量收集10mL H2所用的时间为t分钟。他正准备做锌与4mol/L的硫酸反应的实验时，刚好下课了。在写实验报告时，他参考了另一组同学的数据，发现锌与4mol/L的硫酸反应，收集10mL H2所用的时间也为t分钟，于是他得出结论：浓度对化学反应的速率影响不大。（全班同学所用的仪器气密性良好，所用硫酸均为统一配制。）（1）结论是 A可靠的 B不可靠的 C基本正确，有疑点 D可能正确也可能不正确请说出你做出此结论的理由： 。（2）如果仍以测量H2的体积来测定该反应的速率，除了用注射器测量H2的体积外，还有别的方法测量H2的体积。请你在氢气的发生装置后画出其中的一种测量方法的装置图。（3）你还能够通过测量哪些相关的量来测定该反应的速率？ 14草酸溶液中逐滴加入高锰酸钾溶液反应的速率变化的探究。已知：MnO4-在酸性环境下的还原产物是Mn2+2KClO32KCl+3O2，2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2某化学兴趣小组在一次实验探究中发现，向草酸溶液中逐滴加入高锰酸钾溶液时，溶液褪色总是先慢后快，即反应速率由小变大。为此，甲同学做了如下实验进行探究：【实验用品】仪器：试管（若干个）、胶头滴管（2支）试剂：0.1mol/L H2C2O4溶液、0.1mol/L KMnO4溶液、稀硫酸、MnSO4固体【实验内容】在1号和2号试管中分别加入10ml H2C2O4溶液，在1号试管中加入硫酸锰固体。然后在两支试管中加入0.1mol/L KMnO4溶液。现做如下对比实验，现象如下表所示：加入药品不加MnSO4的硫酸酸化的H2C2O4溶液加少量MnSO4的硫酸酸化的H2C2O4溶液实验现象（褪色时间）H2C2O4褪色很慢（31秒）H2C2O4褪色很快（4秒）请回答下列问题：（1）甲同学进行该实验还缺少的实验仪器是 。（2）H2C2O4溶液与酸性的KMnO4溶液反应的离子方程式为 （3）甲同学测出的褪色时间是以下列哪个选项为依据的（ ）A.从KMnO4溶液滴加到刚好接触H2C2O4溶液开始，溶液由紫红色变为近乎无色，半分钟之内不再出现紫红色为止B.从KMnO4溶液滴加到刚好接触H2C2O4溶液开始，溶液由无色变为紫红色为止C.从KMnO4溶液滴加到刚好接触H2C2O4溶液开始，溶液由紫红色变为近乎无色为止（4）甲同学认为该反应褪色由慢到快是何种原因引起的？ （5）乙同学和丙同学从甲同学的实验探究中得到启示，他们也分别提出了能影响该溶液化学反应速率因素的另外两种可能原因，你认为他们提出的两种可能原因是： ； 。15水煤气 (主要成分CO、H2 ) 是重要燃料和化工原料，可用水蒸气通过炽热的炭层制得：C (s) + H2O(g)CO (g) +H2 (g)；H =+131.3kJmol1（1）某温度下，四个容器中均进行着上述反应，各容器中炭足量，其它物质的物质的量浓度及正逆反应速率关系如下表所示。请填写表中相应的空格。容器编号c(H2O)/molL1c(CO)/molL1c(H2)/molL1V正、V逆比较I0.060.600.10V正=V逆II0.060.500.40?III 0.120.400.80V正V逆IV0.120.30？V正=V逆（2）另有一个容积可变的密闭容器。恒温恒压下，向其中加入1.0mol炭和 1.0mo l水蒸气 (H216O)，发生上述反应，达到平衡时，容器的体积变为原来的1.25 倍。平衡时水蒸气的转化率为 ；向该容器中补充 a mol 炭，水蒸气的转化率将 （填 “增大”、“减小”、“不变”），再补充 a mol 水蒸气 (H218O), 最终容器中C16O和C18O 的物质的量之比为 。 （3）己知：C (s) + 1/2O2(g)=CO (g)；H = 110.5kJmo11， CO(g) + 1/2O2(g) =CO2 (g)；H =283.0 kJmo11，H2 (g) + 1/2O2 (g) =H2O (g)；H = 241.8kJmo11那么，将2.4 g 炭完全转化为水煤气，然后再燃烧，整个过程H = kJmo1116某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00 molL-1、2.00 molL-1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298 K、308 K，每次实验HNO3的用量为25.0 mL、大理石用量为10.00 g。（1）请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：实验编号T/K大理石规格HNO3浓度/molL-1实验目的298粗颗粒2.00（）实验和探究HNO3浓度对该反应速率的影响；（）实验和探究温度对该反应速率的影响；（）实验和探究大理石规格（粗、细）对该反应速率的影响；）（2）实验中CO2质量随时间变化的关系见下图：依据反应方程式1/2CaCO3+HNO3=1/2Ca(NO3)2+1/2CO2+1/2H2O，计算实验在70-90 s范围内HNO3的平均反应速率（忽略溶液体积变化，写出计算过程）。（3）请在答题卡的框图中，画出实验、和中CO2质量随时间变化关系的预期结果示意图。【参考答案】13（1）B（2）反应的条件不同锌粒大小不同硫酸滴下速度不同注射器内外针筒间的摩擦力大小不同所用的计时器不同也会带来误差（其他合理的答案也给分，要求讲对3个合理的理由）（3）a相同时间内所生成的H2的体积b相同时间内溶液H+浓度的变化值c相同时间内锌质量的变化值(只要对一种)14（1）秒表（2分）（错误点：有些同学没看清实验目的，错认为是滴定法测定未知溶液的物质的量浓度，而填“酸式滴定管”。既然要测时间，就要用到秒表）（2）5H2C2O4+ 2MnO4-+6H+=10CO2+2 Mn2+8H2O（2分）（错误点：H2C2O4属于弱酸，应写分子式；已知提示MnO4-在酸性环境下的还原产物是Mn2+）（3）C（错误点：如果认为是滴定实验，在毫不犹豫选择A，细想褪色时间只有4秒，远没有半分钟的时间。再就是颜色变化把握不准）（4）Mn2+在反应中起到催化剂的作用，加快了反应速率（提示：很明显，该实验属于对比实验，就是要找出不同点，再加上已知的提示自然就迎刃而解了）（5）该反应是放热反应，温度升高，反应速率增大，溶液褪色加快硫酸的浓度对反应速率有影响，加入少量硫酸，可以促进草酸和高锰酸钾溶液的反应，而加入大量的硫酸，会抑制草酸的电离，使反应速率变慢（该小问属于开放型试题，如果考生简答“温度”和“浓度”，可以给一半分，从该题的设问来看应该说不难，但回答的完美实属不易）15（1）V正 V逆（2）040（2）25%；不变；1：a (3)-78.7 16（1）实验编号T/K大理石规格HNO3浓度/mol1L1实验目的298粗颗粒2.00（）（）298粗颗粒1.00308粗颗粒2.00298细颗粒2.00（2）70至90s内，CO2生成的质量为：m（CO2）=0.95 g-0.84 g=0.11g，其物质的量为n(CO2)=0.11g44gmol1=0.0025mol，根据方程式比例，可知消耗HNO3的物质的量为：n(HNO3)=0.0025mol2=0.005mol，溶液体积为25mL=0.025L，所以HNO3减少的浓度c(HNO3)=0.2molL1，所以HNO3在70-90S范围内的平均反应速率为v（HNO3）=0.01molL-1s-1。（3）