1、学年高中化学鲁教版必修2教师用书第2章第2节化第2节化学反应的快慢和限度第1课时化学反应的快慢1.了解化学反应速率的概念和表示方法。2.掌握化学反应速率的计算。(重点)3.知道浓度、温度、催化剂等条件对化学反应速率的影响。(重难点)化 学 反 应 速 率 及 其 表 示 方 法 基础初探1化学反应速率(1)概念：化学反应速率是用来描述化学反应的快慢的物理量。(2)表示方法：通常用单位时间里反应物浓度或生成物浓度的变化量来表示。(3)表达式：v或v。式中：c为浓度的变化量，一般以molL1为单位；t为时间，单位常用s或min表示。(4)常用单位：molL1s1或molL1min1。(1)反应速率
2、越大，反应现象越明显。()(2)反应速率的单位通常为mols1或molmin1。()(3)可以用任何物质来表示反应速率。()(4)v(H2)1 molL1s1表示1 s内c(H2)的变化量为1 molL1。()【答案】(1)(2)(3)(4)2化学反应速率的计算在一个体积为2 L的密闭容器中发生反应2SO2O2 2SO3，经过5 s后，测得SO3的物质的量为0.8 mol。填写下表：有关反应物质SO2O2SO3物质的量浓度变化0.4 molL10.2 molL10.4 molL1化学反应速率0.08 molL1s10.04 molL1s10.08 molL1s1化学反应速率之比212在甲、乙两
3、容器内都进行AB的反应，甲中A平均每分钟减少4 mol，乙中A平均每分钟减少2 mol，甲中的反应比乙中的反应快吗？【提示】不一定。因为两容器的容积不确定。核心突破1t表示某一时间段，故化学反应速率是平均速率，而非瞬时速率。2表示化学反应速率时，必须指明具体的物质，因为同一化学反应用不同的物质表示反应速率，其数值可能不同。例如，化学反应N23H2 2NH3，用H2表示该反应的反应速率时写成v(H2)。3对于有固体或纯液体参加的反应，由于固体或纯液体的浓度为一常数，即c0(无意义)，所以不用固体或纯液体表示反应速率。4对于一个具体的化学反应，反应物和生成物的物质的量的变化是按化学方程式中化学计量
4、数之比进行的，所以化学反应中各物质的反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。对于反应aAbB=cCdD(A、B、C、D均不是固体或纯液体)，v(A)v(B)v(C)v(D)n(A)n(B)n(C)n(D)c(A)c(B)c(C)c(D)abcd。5在同一时间内的同一个化学反应里，虽然用不同物质表示的化学反应速率不一定相同，但它们表示的意义相同，即一种物质的化学反应速率就代表了整个化学反应的反应速率。题组冲关题组1v的应用1已知合成氨反应的浓度数据如下：N23H2 2NH3起始浓度/molL11.03.002 s末浓度/molL10.61.80.8当用氨气浓度的增加来表示该化学反应的
5、速率时，其速率为()A0.2 molL1s1B0.4 molL1s1C0.6 molL1s1D0.8 molL1s1【解析】v(NH3)0.4 molL1s1，B项正确。【答案】B2氨的分解反应2NH3 N23H2在容积为2 L的密闭容器内进行。已知起始时氨气的物质的量为4 mol,5 s时为2.4 mol，则此段时间内用氨气的浓度变化表示该反应的平均速率为() 【导学号：96680031】A0.32 mol/(Ls) B0.16 mol/(Ls)C1.6 mol/(Ls) D0.8 mol/(Ls)【解析】由题目提供的信息可知c(NH3)0.8 mol/L，故此段时间内氨气的平均速率为v(N
6、H3)0.16 mol/(Ls)。【答案】B3反应2SO2O22SO3经过一段时间后，SO3的浓度增加了0.4 molL1，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 molL1s1，则这段时间为()A0.1 s B2.5 s C5 s D10 s【解析】SO3的浓度增加了0.4 molL1，则O2的浓度减小了0.2 molL1，v(O2)c(O2)/t，tc(O2)/v(O2)0.2 molL1/0.04 mol(Ls)15 s。【答案】C题组2化学反应中反应速率与计量数的关系4(2016泰安高一期末)反应mAnB pC中，m、n、p为各物质的计量数。现测得C每分钟增加a mol/L，B每分
7、钟减少1.5a mol/L，A每分钟减少0.5a mol/L，则mnp为()A231 B132C233 D321【解析】根据题目可知，A、B、C的反应速率之比为0.51.51132，又化学反应速率之比等于化学方程式中化学计量数之比，所以mnp为132。【答案】B5已知某反应的各物质浓度数据如下：aA(g)bB(g) 2C(g)起始浓度(molL1) 3.0 1.0 02 s末浓度(molL1) 1.8 0.6 0.8据此可推算出上述方程式中各物质的化学计量数之比是()A934 B312C213 D321【解析】v(A)v(B)v(C)312，即物质化学计量数之比312。【答案】B6反应4NH3
8、(g)5O2(g)=4NO(g)6H2O(g)在10 L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45 mol，则此反应的平均速率v(X)(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为()Av(NH3)0.010 molL1s1Bv(O2)0.001 0 molL1s1Cv(NO)0.001 0 molL1s1Dv(H2O)0.045 molL1s1【解析】v(H2O)0.001 5 molL1s1，再由v(NH3)v(O2)v(NO)v(H2O)4546，得：v(NH3)v(H2O)0.001 5 molL1s10.001 0 molL1s1，v(O2)v(H2O)0.001 5 m
9、olL1s10.001 25 molL1s1，v(NO)v(NH3)0.001 0 molL1s1。【答案】C【规律总结】(1)利用aAbB cCdD的v(A)v(B)v(C)c(D)abcd，可快速求出反应速率；也可根据反应中各物质表示的反应速率，求出各物质的系数。(2)同条件下同一化学反应中，各物质系数之比各物质的速率之比各物质浓度变化量之比。题组3化学反应速率快慢的比较7四位同学同时进行反应：A3B 2C2D的速率测定实验，分别测得反应速率如下：v(A)0.15 mol/(Ls)；v(B)0.6 mol/(Ls)；v(C)0.5 mol/(Ls)；v(D)1.2 mol/(Lmin)。其
10、中反应最快的是()A B C D【解析】比较同一反应中不同物质表示的反应速率时，要通过化学计量数转化为同一物质的反应速率，且单位要一致。中v(A)0.2 mol/(Ls)，中v(A)0.25 mol/(Ls)，中v(D)0.02 mol/(Ls)，则v(A)0.01 mol/(Ls)，故反应速率。【答案】C8反应：3A(g)B(g)=2C(g)2D(g)，在不同条件下，用不同物质表示其反应速率，分别为v(A)0.6 molL1min1v(B)0.45 molL1min1v(C)0.015 molL1min1v(D)0.45 molL1min1，其中反应速率最快的是()A BC D【解析】化学反
11、应速率之比等于化学反应方程式中的化学计量数之比，即v(A)v(B)v(C)v(D)3122，则用A表示的化学反应速率分别为中v(A)0.6 molL1min1；中v(A)3v(B)0.45 molL1min131.35 molL1min1；中v(A)v(C)0.015 molL1min10.022 5 molL1min1；中v(A)v(D)0.45 molL1min10.675 molL1min1，所以在不同条件下，进行最快的是，D项正确。【答案】D【误区警示】(1)比较化学反应速率快慢时，须转化成用同一物质表示化学反应速率，再比较速率数值的大小。(2)比较化学反应速率快慢时，注意速率单位的换
12、算。影 响 化 学 反 应 速 率 的 因 素 基础初探影响化学反应速率的因素规律内因反应物的性质在其他条件相同时，反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反应物的化学性质越不活泼，化学反应速率越慢外因催化剂在其他条件相同时，多数情况下，使用催化剂，化学反应速率加快温度在其他条件相同时，升高温度，化学反应速率加快；降低温度，化学反应速率减慢反应物的浓度在其他条件相同时，增大反应物的浓度，化学反应速率加快；减小反应物的浓度，化学反应速率减慢气态反应物的压强在其他条件相同时，增大气态反应物的压强，化学反应速率加快；减小气态反应物的压强，化学反应速率减慢固体反应物的表面积在其他条件相同时，增大固体
13、反应物的表面积，化学反应速率加快；减小固体反应物的表面积，化学反应速率减慢其他光波、电磁波、超声波、溶剂等也能影响化学反应速率压强对化学反应速率的影响是否适用于所有反应？【提示】否。由于固体和液体的浓度随压强的改变而变化不大，所以压强对固体和液体间进行的反应影响很小。合作探究探究背景某同学探究外界条件对反应速率的影响，下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据(其中每组实验取用金属的质量均为0.10 g，稀硫酸的体积均为50 mL)：实验序号金属状态c(H2SO4)/molL1溶液温度/反应前反应后金属消失时间/s1丝0.520345002粉末0.52035503丝0.720362504丝0.8203
14、52005粉末0.82036256丝1.020351257丝1.03550508丝1.120341009丝1.1304440探究问题1实验4和5表明了对反应速率的哪些影响？能表明同一规律的实验还有哪些？【提示】对比实验4和5，其反应条件的区别为金属的状态，实验4为丝状，实验5为粉末状。这表明固体反应物的表面积对反应速率有影响。从金属消失的时间可看出，固体反应物表面积越大，反应速率越快。能表明同一规律的实验还有1和2。2仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有哪些？【提示】观察表中数据可看出实验1、3、4、6、8及实验2、5所选择的实验条件仅是反应物浓度不同，能表明反应物浓度对反应速率产生影响
15、。3本实验中影响反应速率的其他因素还有什么？其实验序号是什么？【提示】本实验中影响反应速率的因素还有温度。分别为6和7或8和9。4实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变化值(约15 )相近，推测其原因是什么？【提示】因为所有反应中，金属质量和稀硫酸溶液体积均相等且稀硫酸过量，产生热量相等，所以溶液温度变化值相近。核心突破1影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身的性质。2催化剂具有选择性，即不同的化学反应一般需要不同的催化剂；催化剂分正催化剂(加快反应速率)和负催化剂(减慢反应速率)，通常催化剂指正催化剂；催化剂参与化学反应，但其化学性质和质量在反应前后不变。3温度、合适催化剂对化学反应速率影
16、响较大，一般温度每升高10 ，其化学反应速率将增大24倍，使用合适催化剂将反应速率可提高十几倍甚至几十倍。4升高温度，不管是对于释放能量的反应还是吸收能量的反应，反应速率都增大；降低温度，反应速率都减小。5有气体参加的反应，改变压强对反应速率的影响实质是改变体积，使反应物的浓度改变而引起的。如压缩体积或充入反应物，使压强增大，都能加快化学反应速率；若体积不变，充入不参与反应的气体，虽然总的压强增大了，但反应物浓度没有发生变化，故化学反应速率不变。题组冲关题组1外界条件对化学反应速率的影响1(2016北京高考)下列食品添加剂中，其使用目的与反应速率有关的是()A抗氧化剂 B调味剂C着色剂 D增稠
17、剂【解析】食品中添加抗氧化剂，目的是减慢食品的变质速率，与反应速率有关，A选项正确；调味剂的主要作用是补充、增强或增加食品的味道，与反应速率无关，B选项不正确；着色剂又称食品色素，是以食品着色为主要目的，丰富和改善食品色泽的物质，与反应速率无关，C选项不正确；增稠剂在食品中主要是赋予食品所要求的流变特性，改变食品的质构和外观，将液体、浆状食品形成特定形态，并使其稳定、均匀，提高食品质量，以使食品具有黏滑适口的感觉，与反应速率无关，D选项不正确。【答案】A2用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加大的是()加热不用稀硫酸，改用98%的浓硫酸增大稀硫酸的用量不用铁片，改用铁粉A
18、B C D【解析】用98%的浓硫酸代替稀硫酸，不能增大FeH2SO4=FeSO4H2的反应速率，其原因是Fe在浓硫酸中钝化，导致Fe与浓硫酸反应不生成H2等。【答案】C3NO和CO都是汽车尾气中的有害物质，它们能缓慢地起反应，生成N2和CO2，下列对此反应的叙述中正确的是()A升高温度能加快反应速率B降低压强能加快反应速率C改变压强对反应速率无影响D使用催化剂不能加快反应速率【解析】升高温度能加快反应速率，降低温度能减慢反应速率；对有气体参加的反应来说，压强的改变对反应速率有影响，增大压强能加快反应速率，降低压强能减慢反应速率；使用正催化剂能够加快反应速率。【答案】A4一定温度下，对于反应N2
19、O2 2NO在密闭容器中进行，下列措施能增大反应速率的是()缩小体积使压强增大恒容，充入N2恒容充入氦气恒压充入氦气A BC D【解析】、都能增大物质的浓度，所以能使反应速率增大，无影响，使容器体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小。【答案】A【误区警示】充入非反应气体对化学反应速率的影响(1)恒容时：充入非反应气体压强增大，但各物质浓度不变反应速率不变。(2)恒压时：充入非反应气体压强不变体积增大各物质浓度减小反应速率减慢。题组2影响反应速率因素的实验探究及数据分析5(2016威海高一检测)下列各组反应(表内物质均为反应物)刚开始时，放出H2的速率最大的是()编号金属(粉末状)酸的浓度酸的体
20、积反应温度A0.1 mol Mg6 mol/L硝酸10 mL30 B0.1 mol Mg3 mol/L盐酸10 mL60 C0.1 mol Fe3 mol/L盐酸10 mL60 D0.1 mol Mg3 mol/L盐酸10 mL30 【解析】影响反应速率的根本原因是反应物的性质，镁比铁活泼，所以排除C；A.硝酸与镁反应不产生氢气，错误；B、D相比B的温度高，反应速率更快，所以放出H2的速率最大的是B组。【答案】B6硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为：Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SO2SH2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是()实验反应温度/Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV
21、/mLc/(molL1)V/mLc/(molL1)V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210【解析】影响化学反应速率的因素众多，本题从浓度和温度两个因素考查，只要抓住浓度越大，温度越高，反应速率越大，便可以选出正确答案D。【答案】D7已知FeCl3和MnO2都可作H2O2分解制O2的催化剂，为了探究温度对化学反应速率的影响，下列实验方案可行的是()【解析】当探究温度对化学反应速率的影响时，必须保证其他条件相同的情况下，再改变温度观察反应速率的变化。【答案】D8某探究小组利用丙酮的溴代反应(CH3COCH3Br2CH3COCH
22、2BrHBr)来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率v(Br2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定，在一定温度下，获得如下实验数据：实验序号初始浓度c/molL1溴颜色消失所需时间t/sCH3COCH3HClBr20.800.200.001 02901.600.200.001 01450.800.400.001 01450.800.200.002 0580分析实验数据所得出的结论不正确的是() 【导学号：96680032】A增大c(CH3COCH3)，v(Br2)增大B实验和的v(Br2)相等C增大c(HCl)，v(Br2)增大D增大c(Br2)，v(Br2)增大【解析】对实验和比较，A
23、项正确；比较实验和的溴的颜色消失的时间，B项正确；比较实验和数据，C项正确；比较实验和，D项错误。【答案】D学业分层测评(九)(建议用时：45分钟)学业达标1对于反应：CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2，下列判断正确的是()A用HCl和CaCl2表示的化学反应速率数值不同，但所表示的意义相同B不能用CaCO3的浓度的变化来表示化学反应速率，但可以用水来表示C用H2O和CO2表示的化学反应速率相同D用CaCl2浓度的减少来表示其化学反应速率【解析】本题考查的是化学反应速率的概念。因为CaCO3是固体，H2O为液体，不能用它们表示化学反应速率；CaCl2是生成物，其浓度在反应过程中会增加。
24、在同一反应中，选用不同的物质表示化学反应速率数值可能不同，也可能相同，但意义相同，故正确答案为A项。【答案】A2反应4A(g)5B(g) 4C(g)6D(g)在0.5 L密闭容器中进行，0.5 min后，A减少了0.90 mol，则反应的速率可表示为()Av(D)3.6 molL1s1Bv(C)0.075 molL1s1Cv(B)0.030 molL1s1Dv(A)0.060 molL1s1【解析】依据v(A)0.060 molL1s1，又依参加反应的各物质的反应速率之比等于其物质前的化学计量数之比，故v(B)0.075 molL1s1，v(C)v(A)0.060 molL1s1，v(D)0.
25、090 molL1s1。【答案】D3(2016汕头高一检测)将10 mol H2和5 mol N2放入10 L真空容器内，某温度下发生如下反应：3H2(g)N2(g) 2NH3(g)，在最初的0.2 s内，消耗H2的平均速率为0.06 molL1s1，则在0.2 s末，容器中NH3的物质的量是()A0.12 mol B0.08 molC0.04 mol D0.8 mol【解析】v(H2)v(NH3)32，所以v(NH3)0.04 molL1s1,0.2 s末时，n(NH3)0.04 molL1s10.2 s10 L0.08 mol。【答案】B4在不同条件下，分别测得反应2SO2O2 2SO3的
26、速率如下，其中化学反应速率最快的是()Av(SO2)4 molL1min1Bv(O2)2 molL1min1Cv(SO2)0.1 molL1min1Dv(SO3)0.1 molL1s1【解析】比较反应速率快慢，须将各物质的速率转化为用同一种物质表示的速率，然后再作比较。B项中，v(SO2)2v(O2)4 molL1min1；D项中，v(SO2)v(SO3)0.1 molL1s160 smin16 molL1min1。【答案】D5下列判断正确的是()A0.1 molL1盐酸与0.1 molL1醋酸分别与足量Cu(OH)2反应，反应速率相同B0.1 molL1盐酸和0.1 molL1硝酸分别与大小
27、相同的大理石反应，反应速率相同CMg和Fe与0.1 molL1的盐酸反应，反应速率相同D0.1 molL1的盐酸和0.1 molL1的硫酸分别与Mg反应，反应速率相同【解析】A项，前者c(H)大于后者，前者反应速率快；B项，二者c(H)相同，均发生反应：CaCO32H=Ca2CO2H2O，反应速率相同；C项，活泼性：MgFe，二者与相同浓度的盐酸反应时，前者反应速率快；D项，后者c(H)大，故后者反应速率快。【答案】B6反应C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是()A增加C的量B将容器的体积缩小一半C保持体积不变，升高温度D压强不变充入N2使容器体积增大【解析
