人教版高中化学必修二：化学反应的速率讲义及习题

化学反应的速率 学习目标 1.了解化学反应速率的含义及其表示方 法。 2．了解影响化学反应速率的因素。初步 了解控制化学反应速率的方法。 [知 识 梳 理] 一、化学反应速率 1．表示 化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表 示。 ΔcA (1)计算公式：v(A)＝ Δt 。 (2)常用单位：mol·L－1·s－1或 mol·L－1·min－1。 2．意义 化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量，同一化学反应用不同 的物质来表示化学反应速率时，其数值可能不同，但这些数值所表示的意义相同。 3．规律 对于同一反应，用不同的物质来表示反应速率，其比值一定等于化学方程式中相 应的化学计量数之比。 如对于反应：mA(g)＋nB(g) p∶q。 【自主思考】 1．甲、乙两容器都进行 A→B 的反应，甲每分钟减少 4 mol，乙每分钟减少 2 mol， 甲中的反应比乙中快吗？ 提示不一定。因为容器的体积不确定。 二、外界条件对化学反应速率的影响 1．实验探究温度、催化剂对化学反应速率的影响 (1)温度对化学反应速率影响的探究 pC(g)＋qD(g)，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶ 核心素养建构 实验操作 实验现象 溶液中产生气泡速率的相对大小为热水＞常温 ＞冷水 实验结论其他条件不变时，温度越高，反应速率越大 (2)催化剂对化学反应速率影响的探究 实验操作 实验现象 产生气泡的速率的相对大小为②＞①，③ ＞① 实验结论催化剂能加大 H2O2分解的反应速率 2.外界条件对化学反应速率的影响 【自主思考】 2．实验室进行化学反应时，通常把一些固体物质溶于水配成溶液再进行反应。原 因是什么？ 提示固体物质溶于水后，增大了接触面积，从而提高了化学反应速率。 [效 果 自 测] 1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显() Δc (2)由 v＝Δt计算平均速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值() (3)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但 表示的意义相同() (4)化学反应速率为 0.8 mol·L－1·s－1是指 1 s 时某物质的浓度为 0.8 mol·L－1() (5)升温时不论吸热反应还是放热反应，反应速率都增大() (6)一定量的锌与过量的稀硫酸反应制取氢气，为减慢反应速率而又不影响生成 H2 的量，可向其中加入 KNO3溶液() (7)碳酸钙与盐酸反应的过程中，再增加 CaCO3固体，反应速率不变，但把 CaCO3 固体粉碎，可以加快反应速率() 答案(1)×(2)×(3)√(4)×(5)√(6)×(7)√ 2．在下列事实中，什么因素影响了化学反应的速率？ (1)集气瓶中有 H2和 Cl2的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸： _________________。 (2)黄铁矿煅烧时需粉碎成细小的矿粒： ________________________________________。 (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很 快 产 生 气 体 ： ______________________________________________________________。 (5)同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的锌粒和镁块，产生气体有快有慢： ___________________________________________________________。 (6)同样大小的石灰石分别在 0.1 mol·L－1的盐酸和 1 mol·L－1的盐酸中反应速率不 同：____________________________________________________________。 (7)夏天的食品易变霉，冬天就不易发生该现象：____________________ __________________________________________________________________。 (8)葡萄糖在空气中燃烧时需要较高的温度，可是在人体内，在正常体温(37 ℃)时， 就可以被氧化，这是因为：_________________________________________ ______________________________________________________________。 解析影响化学反应速率的因素除了浓度、温度、压强、催化剂以外，光、电磁 波、超声波、反应物颗粒的大小、溶剂的性质等，也会对化学反应速率产生影响。 答案(1)光(2)反应物的接触面积(3)在溶液中， 水作溶剂， 增大了接触面积(4) 催化剂(5)反应物本身的性质(6)反应物的浓度(7)反应温度 (8)人体里的生物酶起催化作用，可以降低葡萄糖氧化反应所需要的能量，所以在 人体温度的范围内就可以发生反应 探究一、化学反应速率的正确理解及计算方法 【合作交流】 1．一个化学反应的速率可以用任何一种反应物或生成物来表示吗？ 提示由于 Δc 表示的是物质的物质的量浓度的变化，而固态物质和纯液态物质的 浓度在一定温度下是常量，所以这种表示化学反应速率的方法不适合固态物质和 纯液态物质。 2．探究在同一化学反应中，用不同物质表示该反应的速率时，各数据之间有什么 关系？ 提示同一化学反应，用不同物质的浓度变化表示的化学反应速率之比等于化学 方程式中相应物质的化学计量数之比，这是有关化学反应速率的计算或换算的依 据。 3．思考用 v＝ 速率？ 提示化学反应速率实际上指的是某物质在某一段时间内化学反应的平均速率， 而不是某一时刻的瞬时速率。 4．已知反应 A(g)＋3B(g) 物质表示的速率为： ①v(A)＝0.2 mol/(L·s) ②v(B)＝0.45 mol/(L·s) ③v(C)＝0.45 mol/(L·s)，则通过所学知识比较此反应在上述条件下进行的快慢程 度。 提示用不同物质比较化学反应速率快慢时，要转化为同种物质表示的反应速率， 然后再进行比较。根据化学反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比， 将②③中的反应速率都用 A 表示为： ②v(A)＝0.15 mol/(L·s)， 2C(g)，在不同条件下，分别用 A、B、C 三种 Δc计算出来的速率，是某一时刻的瞬时速率还是某段时间内的平均 Δt ③v(A)＝0.225 mol/(L·s)，故三者速率大小为③＞①＞②。 【点拨提升】 1．化学反应速率的正确理解 2．化学反应速率的计算方法 ΔcA (1)根据 v(A)＝ Δt 计算。 (2)根据同一化学反应不同物质的速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比计 算。 3．反应速率大小比较的两种方法 同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同，