第3节化学反应的速率
第1课时化学反应速率
[学习目标定位] 1.了解化学反应速率的概念，会定量表示化学反应速率。2.掌握化学反应速率的简单计算，会比较化学反应速率的快慢。
1．化学反应速率是定量描述化学反应进行快慢程度的物理量。通常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。
其数学表达式为v＝Δc
Δt或v＝
Δn
V·Δt。
Δc表示某物质浓度的变化_，常用单位mol·L－1_。
Δt表示时间变化_，常用单位s、min或h。
2．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”。
(1)化学反应速率是衡量化学反应进行快慢的物理量(√)
(2)升高温度，吸热反应和放热反应的反应速率都增大(√)
(3)镁、铁分别与相同体积、相同浓度的盐酸反应，镁产生气泡比铁快(√)
(4)相同形状和大小的铜片分别与浓硝酸、稀硝酸反应，浓硝酸产生气体较快(√)
(5)过氧化氢溶液中，加入少量MnO2后，产生O2的速率加快(√)
(6)铝片放入少量的盐酸溶液中，产生气泡的快慢程度始终相同(×)
探究点一化学反应速率的表示方法
1．按下列要求完成实验，观察反应现象，比较反应速率的大小。
①将0.3 g镁加入50 mL 2 mol·L－1盐酸中
②将0.3 g镁加入50 mL 1 mol·L－1盐酸中
(1)两实验产生气泡较快的是①，镁粉完全溶解所需时间的大小关系是①<②，反应速率的大小关系是①>②。
(2)下列方法中能够表示上述实验化学反应速率的是(AB)
A．单位时间内盐酸溶液的物质的量浓度变化
B．单位时间内氯化镁溶液的物质的量浓度变化
C．单位时间内镁的质量变化
D．单位时间内镁的物质的量变化
(3)若用单位时间内盐酸浓度的减小(或氯化镁浓度的增大)来表示上述反应的速率，需要准确量取盐酸的体积，并利用关系式计算出反应中消耗的盐酸或生成的氯化镁的物质的量。
2．在一个体积为2 L的密闭容器中发生反应：2SO2＋O22SO3，经5 s后，测得SO3的物质的量为0.8 mol，填写下表：
[
(1)一般来说，随着反应的逐渐进行，反应物浓度会逐渐减小，化学反应速率也会逐渐减慢。因此，化学反应速率通常是指某一段时间内的平均反应速率，而不是瞬时反应速率。
(2)在同一化学反应中，选用不同物质表示化学反应速率，其数值可能相同也可能不相同，但表示的意义相同。因此，表示化学反应速率时，必须指明用哪种物质作标准，在v的后面将该物质的化学式用括号括起来。
(3)用不同反应物表示化学反应速率时，化学反应速率之比＝物质的量浓度变化之比＝物质的量变化之比＝化学计量数之比。
(4)用浓度变化表示化学反应速率只适用于气体和溶液中的溶质，不适用于固体和纯液体。
[活学活用]
1．在密闭容器中，发生合成氨的反应：N2＋3H22NH3，开始时N2的浓度为8 mol·L－1，H2的浓度为20 mol·L－1，5 min 后N2的浓度为6 mol·L－1，在这个反应中N2浓度的变化值为Δc(N2)＝2 mol·L－1，时间变化为Δt＝5 min。
(1)用N2的浓度变化表示的反应速率为v(N2)＝Δc(N2)
Δt＝
2 mol·L－1
5 min＝0.4 mol·L
－
1·min－1(写出计算过程)。
(2)用NH3的浓度变化表示的反应速率为v(NH3)＝0.8_mol·L－1·min－1。
2．已知4NH3＋5O2===4NO＋6H2O，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)(mol·L－1·min－1)来表示，则正确的关系是()
A.4
5
v(NH3)＝v(O2) B.
5
6
v(O2)＝v(H2O)
C.2
3
v(NH3)＝v(H2O) D.
4
5
v(O2)＝v(NO)
答案 D
解析同一反应用不同物质来表示反应速率时，反应速率之比等于化学方程式的
化学计量数之比。A中4
5
v(NH3)＝v(O2)，系数关系不对，因此不正确；同理B、C
均不正确。
探究点二化学反应速率的计算及应用
1．反应4NH3(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()
A．v(NH3)＝0.010 mol·L－1·s－1
B．v(O2)＝0.001 0 mol·L－1·s－1
C．v(NO)＝0.001 0 mol·L－1·s－1
D．v(H2O)＝0.045 mol·L－1·s－1
答案 C
解析本题主要考查同一反应中用单位时间内各物质浓度的变化表示反应速率的换算。首先根据题意求出v(H2O)的值，然后再利用规律求其他各物质的反应速率。2．反应A(g)＋3B(g)2C(g)＋2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为
①v(A)＝0.15 mol·L－1·s－1
②v(B)＝0.6 mol·L－1·s－1
③v(C)＝0.4 mol·L－1·s－1
④v(D)＝0.45 mol·L－1·s－1
则四种情况下，该反应进行的快慢顺序为④>③＝②>①。
解析本题主要考查反应速率的大小比较。将不同物质表示的速率利用规律换算为用A物质表示的速率，则有：
v(A)∶v(B)＝1∶3，
则②表示的v(A)＝0.2 mol·L－1·s－1；
v(A)∶v(C)＝1∶2，
则③表示的v(A)＝0.2 mol·L－1·s－1；
v(A)∶v(D)＝1∶2，
则④表示的v(A)＝0.225 mol·L－1·s－1。
3．可逆反应N2＋3H22NH3的正、逆反应速率可用单位时间内各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是() A．3v正(N2)＝v正(H2) B．v正(N2)＝v逆(NH3)
C．2v正(H2)＝3v逆(NH3) D．v正(N2)＝3v逆(H2)
答案 C
解析本题主要通过比较可逆反应的正、逆反应速率的大小，判断平衡状态。对
于同一物质而言，v
正＝v
逆
时，该反应达到化学平衡状态。两种物质表示的v
正
∶v
逆
＝方程式中对应物质的化学计量数之比，则任一物质的生成、消耗速率相等。由此可知本题应选C项。
4．某温度时，在2 L的容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析，该反应的化学方程式为
____________________________________。
反应开始至2 min，Z的平均反应速率为______________。
答案X＋3Y2Z0.05 mol·L－1·min－1
解析由化学反应速率确定化学方程式分两步进行：
第一步：确定反应物和生成物；
第二步：根据反应速率确定各物质的化学计量数，写出化学方程式。
由图知X和Y为反应物，Z为生成物。
X、Y、Z的化学计量数之比＝Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)＝1∶3∶2；v(Z)＝0.2 mol/(2 L×2 min)＝0.05 mol·L－1·min－1。
[归纳总结]
(1)化学反应速率计算的重要依据：反应中各物质的反应速率之比等于化学计量数之比。
(2)在比较化学反应速率大小时，要注意换算成同一种物质来表示，同时注意单位的统一。
[活学活用]
3．698 K时，向某V L的密闭容器中充入2 mol H2(g)和2 mol I2(g)，发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)ΔH＝－26.5 kJ·mol－1，测得各物质的物质的量浓度与时间变化的关系如图所示。
请回答下列问题：
(1)V＝__________。
(2)该反应达到最大限度的时间是________，该时间内平均反应速率v(HI)＝
________。
(3)该反应达到平衡状态时，________(填“吸收”或“放出”)的热量为
__________。
答案(1)2 L(2)5 s0.316 mol·L－1·s－1
(3)放出41.87 kJ
解析(1)由图知初始反应时，c (H2)＝c (I2)＝1 mol·L－1，而加入的H2和I2的物质的量均为2 mol，所以V＝2 L。
(2)反应达到最大限度即达到化学平衡，所需时间为5 s，v(HI)＝1.58 mol·L－1
5 s＝
0.316 mol·L－1·s－1。
(3)可逆反应从正反应建立，所以需放出热量。由反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)ΔH ＝－26.5 kJ·mol－1，达到平衡时共生成n(HI)＝1.58 mol·L－1×2 L＝3.16 mol，所以
放出的热量为26.5 kJ
2 mol×3.16 mol＝41.87 kJ。
1．下列有关化学反应速率的说法中正确的是()
A．对任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显
B．化学反应速率通常用单位时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加来表示
C．若某化学反应的反应速率为0.5 mol·L－1·s－1，就是指在该时间内反应物和生成物的浓度变化都为0.5 mol·L－1·s－1
D．化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的尺度
答案 D
解析A项，中和反应速率很快，但有的没有明显现象，A错；B项，在化学反应中，由于固体和纯液体的浓度视为常数，其浓度变化值为零，故不能用它们表示反应速率，B错；C项，单位错，浓度变化单位应为mol·L－1，且由于化学计量数不一定相同，在该时间内反应物和生成物的浓度变化不一定都为0.5 mol·L－1。2．在2 L密闭容器内，某气体反应物在2 s内由8 mol变为7.2 mol，则用该气体表示该反应的平均反应速率为()
A．0.4 mol·L－1·s－1B．0.3 mol·L－1·s－1
C．0.2 mol·L－1·s－1D．0.1 mol·L－1·s－1
答案 C
解析用该气体表示反应的平均反应速率为v＝Δc
Δt＝
8 mol－7.2 mol
2 L×2 s
＝0.2 mol·L－
1·s－1，C正确。
3．在N2＋3H22NH3的反应中，经过一段时间后，NH3的浓度增加了0.6 mol·L －1，在此段时间内用H2表示的平均反应速率为0.45 mol·L－1·s－1，则此段时间是()
A．1 s B．2 s C．44 s D．1.33 s
答案 B
解析本题考查化学反应速率的有关计算。已知用H2表示的平均反应速率为0.45
mol·L－1·s－1，则用NH3表示的平均反应速率为v(NH3)＝2
3
v(H2)＝
2
3×0.45 mol·L
－1·s
－1＝0.3 mol·L－1·s－1，Δt＝
0.6 mol·L－1
0.3 mol·L－1·s－1
＝2 s，故正确答案为B。
4．在不同条件下，分别测得反应2SO2＋O22SO3的化学反应速率，其中表示该反应进行得最快的是()
A．v(SO2)＝4 mol·L－1·min－1
B．v(O2)＝3 mol·L－1·min－1
C．v(SO2)＝0.1 mol·L－1·s－1
D．v(O2)＝0.1 mol·L－1·s－1
答案 D
解析本题考查的是化学反应速率的比较。以SO2为标准，并将单位统一，A、B、C、D选项换算成以SO2为标准的反应速率后分别为A.v(SO2)＝4 mol·L－1·min－1；
B.v(SO2)＝2v(O2)＝6 mol·L－1·min－1；
C.v(SO2)＝0.1×60 mol·L－1·min－1＝6 mol·L －1·min－1；
D.v(SO2)＝2v(O2)＝2×0.1×60 mol·L－1·min－1＝12 mol·L－1·min－1。5．某温度时，在2 L容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如下图所示。根据图中数据，试回答：
(1)反应在2 min内的v(X)＝________________，v(Y)＝______________，v(Z)＝____________。
(2)容器内的反应物是____________。
(3)写出该反应的化学方程式：
______________________________________________。
答案(1)0.025 mol·L－1·min－10.075 mol·L－1·min－10.05 mol·L－1·min－1(2)X、Y
(3)X＋3Y2Z
解析本题考查的是利用图像法解决化学反应速率问题。在相同体积、相同时间内，反应速率之比等于物质的量的变化量之比，即v(X)∶v(Y)∶v(Z)＝
Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)＝(1.0－0.9)∶(1.0－0.7)∶(0.2－0)＝1∶3∶2，故该反应的化学计量数之比为1∶3∶2，且该反应为可逆反应。
[基础过关]
一、化学反应速率的概念
1．下列关于化学反应速率的叙述正确的是()
A．在可逆反应中，正反应的化学反应速率是正值，逆反应的化学反应速率是负值B．化学反应速率为0.8 mol·L－1·s－1是指1秒钟时某物质的浓度为0.8 mol·L－1 C．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
D．化学反应的速率可以是g·(L·s)－1，也可以是kg·(L·s)－1，甚至可以用t·(L·s)－1表示
答案 C
2．用纯净的CaCO3与1 mol·L－1 100 mL稀盐酸反应制取CO2。关于此反应，下列说法不正确的是()
A．可以用单位时间内CaCO3质量的减少表示该反应的反应速率
B．可以用单位时间内生成CO2的量表示该反应的反应速率
C．可以用单位时间内溶液中Ca2＋浓度的增加表示该反应的反应速率
D．可以用单位时间内CaCO3浓度的变化表示该反应的反应速率
答案 D
解析CaCO3为固体，浓度不变化。
二、化学反应速率的大小比较
3．对于化学反应3W(g)＋2X(g)===4Y(g)＋3Z(g)，下列反应速率关系中，正确的是()
A．v(W)＝3v(Z) B．2v(X)＝3v(Z)
C．2v(X)＝v(Y) D．3v(W)＝2v(X)
答案 C
解析对于任一化学反应，用不同的物质表示该反应的速率，其数值之比等于其化学计量数之比，v(W)∶v(X)∶v(Y)∶v(Z)＝3∶2∶4∶3。v(W)＝v(Z)，A错误；3v(X)＝2v(Z)，B错误；2v(X)＝v(Y)，C正确；2v(W)＝3v(X)，D错误。
4．在2A＋B===3C＋4D反应中，表示该反应速率最快的数据是()
A．v(A)＝0.5 mol·L－1·s－1
B．v(B)＝0.3 mol·L－1·s－1
C．v(C)＝0.8 mol·L－1·s－1
D．v(D)＝1.0 mol·L－1·s－1
答案 B
解析都换算成用B表示的反应速率：
A.0.5
2＝0.25 mol·L
－1·s－1
B．0.3 mol·L－1·s－1
C.0.8
3mol·L
－1·s－1
D.1.0
4＝0.25 mol·L
－1·s－1
B项值最大，反应速率最快。
三、化学反应速率的简单计算
5．某一反应物的浓度是1.0 mol·L－1，经过20 s后，它的浓度变成了0.2 mol·L－1，在这20 s内用该物质浓度变化表示的化学反应速率为()
A．0.04
B．0.04 mol·L－1·s－1
C．0.08 mol·L－1·s－1 D．0.04 mol·L－1
答案 B
解析v＝Δc
Δt＝
1.0 mol·L－1－0.2 mol·L－1
20 s＝0.04 mol·L
－1·s－1。A项无单位，D项单
位不正确。
6．在密闭容器中，A与B反应生成C，其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示，已知3v(B)＝2v(A)、2v(C)＝3v(B)，则此反应可表示为()
A．2A＋3B===2C B．A＋3B===2C
C．3A＋2B===3C D．A＋B===C
答案 C
解析由3v(B)＝2v(A)、2v(C)＝3v(B)可推出：v(A)
v(B)＝
3
2，
v(B)
v(C)＝
2
3，即
v(A)∶v(B)∶v(C)＝3∶2∶3，速率之比等于化学计量数之比。
7．反应4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)在2 L密闭容器中进行1分钟后，NH3减少了0.12 mol，则平均每秒钟浓度变化正确的是()
①NO：0.001 mol·L－1②H2O：0.002 mol·L－1
③NH3：0.002 mol·L－1④O2：0.001 25 mol·L－1
A．①④B．②③
C．③④D．①②
答案 A
解析v(NH3)＝Δn
ΔtV＝
0.12 mol
60 s×2 L
＝0.001 mol·L－1·s－1又因：
v(NH3)∶v(O2)∶v(NO)∶v(H2O)＝4∶5∶4∶6，不难得出：
v(O2)＝5
4
v(NH3)＝0.001 25 mol·L－1·s－1
v(NO)＝v(NH3)＝0.001 mol·L－1·s－1
v(H2O)＝3
2
v(NH3)＝0.001 5 mol·L－1·s－1。
四、化学反应速率的综合计算
8．一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是()
A ．反应在0～10 s 内，用Z 表示的反应速率为0.158 mol·L －1·s －1
B ．反应在0～10 s 内，X 的物质的量浓度减少了0.79 mol·L －1
C ．反应进行到10 s 时，Y 的转化率为79.0%
D ．反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)Z(g)
答案 C
解析 本题主要考查化学反应速率的计算及含义。从图像上看，反应在0～10 s 内，Z 的反应速率为v (Z)＝1.58 mol
2 L
10 s ＝0.079 mol·L －1·s －1；X 的物质的量浓度的减
少为(1.20－0.41) mol 2 L ＝0.395 mol·L －1；反应进行到10 s 时，Y 的转化率为
(1.00－0.21) mol
1.00 mol
×100%＝79.0%；反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)
2Z(g)。
9．将4 mol A 气体和2 mol B 气体在2 L 的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A(g)＋B(g)2C(g)。若经2 s 后测得C 的浓度为0.6 mol·L －1，现有下列
几种说法：
①用物质A 表示的反应的平均速率为0.3 mol·L －1·s －1 ②用物质B 表示的反应的平均速率为0.6 mol·L －1·s －1 ③2 s 时物质B 的浓度为0.7 mol·L －1 ④2 s 末，物质A 的转化率为70% 其中正确的是( )
A ．①④
B ．①③
C ．②④
D ．③④ 答案 B
解析 2 s 末C 的浓度为0.6 mol·L －1，则2 s 末n (C)＝0.6 mol·L －1×2 L ＝1.2 mol ，由三段式表示
2A(g) ＋ B(g)
2C(g)
开始的物质的量/mol 4 2 0
转化的物质的量/mol 1.2 0.6 1.2 2 s末的物质的量/mol 2.8 1.4 1.2
v(A)＝1.2 mol
2 L×2 s
＝0.3 mol·L－1·s－1
v(B)＝0.6 mol
2 L×2 s
＝0.15 mol·L－1·s－1
A的转化率为1.2 mol
4 mol×100%＝30%
2 s末时B的浓度[B]＝1.4 mol
2 L＝0.7 mol·L
－1。
10．2 mol A与2 mol B混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：2A(g)＋
3B(g)2C(g)＋z D(g)
若2 s后，A的转化率为50%，测得v(D)＝0.25 mol·L－1·s－1，下列推断正确的是()
A．v(C)＝v(D)＝0.25 mol·L－1·s－1
B．z＝3
C．B的转化率为25%
D．C的体积分数为20%
答案 A
解析反应中A转化2 mol×50%＝1 mol，B转化1 mol×3
2＝1.5 mol，v(C)＝v(A)
＝
1 mol
2 L×2 s
＝0.25 mol·L－1·s－1。由v(C)∶v(D)＝0.25 mol·L－1·s－1∶0.25 mol·L－1·s－1
＝1∶1，可知z＝2；B的转化率为1.5 mol
2 mol×100%＝75%；C的体积分数为
1 mol
4 mol－0.
5 mol
×100%＝28.6%。
[能力提升]
11．某温度下按如图安装好实验装置，在锥形瓶内盛6.5 g锌粒(颗
粒大小基本相同)，通过分液漏斗加入40 mL 2.5 mol·L－1的硫酸
溶液，将产生的H2收集在一个注射器中，用时10 s时恰好收集
到气体的体积为50 mL(若折合成273 K、100 kPa条件下的H2体积为44.8 mL)，在该温度下，下列说法不正确的是()
A．用锌粒来表示10 s内该反应的速率为0.013 g·s－1
B．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用H＋来表示10 s内该反应的速率为0.01 mol·L －1·s－1
C．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用Zn2＋来表示10 s内该反应的速率为0.01 mol·L－1·s－1
D．用H2来表示10 s内该反应的速率为0.000 2 mol·s－1
答案 C
解析10 s时产生的H2为0.002 mol。
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
1 1 1 1
0．002 mol 0.002 mol 0.002 mol 0.002 mol
反应掉的m(Zn)＝0.002 mol×65 g·mol－1＝0.13 g
v(Zn)＝0.13 g
10 s＝0.013 g·s
－1
v(H＋)＝0.004 mol
0.04 L
10 s＝0.01 mol·L
－1·s－1
v(Zn2＋)＝0.002 mol
0.04 L
10 s＝0.005 mol·L
－1·s－1
v(H2)＝0.002 mol
10 s＝0.000 2 mol·s
－1。
12．某温度时，在V L密闭容器中，A、B、C三种物质的物质的量
随时间变化的曲线如图所示，由图中数据分析：
(1)反应的化学方程式为
______________________________________________________________________ __。
(2)从开始到t1 min末，用物质C表示的反应速率为
______________________________________________________________________ __。
答案(1)4A＋2B3C(2)6
Vt1mol·L
－1·min－1
解析Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)＝(12－4) mol∶(8－4) mol∶(6－0) mol＝4∶2∶3，
所以该反应的化学方程式为4A＋2B3C，v(C)＝(6 mol－0)
Vt1＝
6
Vt1mol·L
－1·min－
1。
13．在容积为2 L的密闭容器中进行如下反应：
A(g)＋2B(g)3C(g)＋n D(g)，开始时A为4 mol，B为6 mol；5 min末时测得C 的物质的量为3 mol，用D表示的化学反应速率v(D)为0.2 mol·L－1·min－1。
计算：
(1)5 min末A的物质的量浓度为
______________________________________________________________________ __。
(2)5 min内用B表示的化学反应速率v(B)为
______________________________________________________________________ __。
(3)化学方程式中n值为
______________________________________________________________________ __。
(4)此反应在四种不同情况下的反应速率分别为
①v(A)＝5 mol·L－1·min－1
②v(B)＝6 mol·L－1·min－1
③v(C)＝4.5 mol·L－1·min－1
④v(D)＝8 mol·L－1·min－1
其中反应速率最快的是______________(填编号)。
答案(1)1.5 mol·L－1(2)0.2 mol·L－1·min－1
(3)2(4)①
解析v(D)＝Δn(D)
V·Δt，所以5 min时生成D的物质的量Δn(D)＝0.2 mol·L
－1·min－
1×2 L×5 min＝2 mol。
则：
A(g)＋2B(g)3C(g)＋n D(g) n(初)/mol 4 6 0 0
Δn/mol 1 2 3 2
n(末)/mol 3 4 3 2
(1)5 min末c (A)＝3 mol
2 L＝1.5 mol·L
－1。
(2)5 min内v(B)＝2 mol
2 L×5 min
＝0.2 mol·L－1·min－1。
(3)3
n＝
3 mol
2 mol，故n＝2。
(4)只要比较v(A)
1、
v(B)
2、
v(C)
3、
v(D)
2的相对大小，即可作出判断，代入数据计算，
①中表示的反应速率最快。
14．在2 L恒容密闭容器中，800 ℃时反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表：
(1)2
(2)能说明该反应已经达到平衡状态的是________。
a．v(NO2)＝2v(O2)
b．容器内压强保持不变
c．v(NO)逆＝2v(O2)正
d．容器内的密度保持不变
(3)能够使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是________。a．及时分离出NO2气体
b．增大O2的浓度
答案(1)b(2)bc(3)b
解析(1)根据n(NO)随时间的变化可知3 s时反应达到平衡，NO的物质的量减少
0.020 mol－0.007 mol＝0.013 mol，浓度减小了0.013 mol
2 L＝0.006 5 mol·L
－1，所以
NO2的物质的量浓度由0增加到0.006 5 mol·L－1，故b曲线正确。
(2)a项未指明反应的方向，错误；因该反应前后有气体体积的变化，即未达到平衡时，压强一直在变化，故b项正确；c项用v(NO)、v(O2)表示时，方向相反，
大小符合化学计量数之比，c正确；密度ρ＝m(气)
V(容)
，因m(气)守恒，V(容)不变，
故密度始终不变，d错误。
(3)a项不能增大反应速率，错误；b项增大O2的浓度，反应速率增大，平衡向正反应方向移动，正确。
[拓展探究]
15．在10 L密闭容器中充入4 mol N2、12 mol H2，控制条件发生反应：N2＋
3H22NH3,4 min时测得[NH3]＝0.2 mol·L－1，问：
(1)4 min时[N2]、[H2]分别是多少？
(2)4 min内该反应的反应速率有几种表示方式？它们之间的关系是怎样的？把结果填入下表中：
(3)
答案(1)[N2]＝0.3 mol·L－1，[H2]＝0.9 mol·L－1
(2)
(3)
内的平均反应速率，不是4 min 末的瞬时速率。解析由N2＋3H22NH3
开始时浓度(mol·L－1) 0.4 1.2 0
转化浓度(mol·L－1) 0.1 0.3 0.2
4 min时浓度(mol·L－1) 0.3 0.9 0.2
4 min内该反应的反应速率的表示方法：
v(N2)＝0.1 mol·L－1
4 min＝0.02
5 mol·L
－1·min－1；
v(H2)＝0.3 mol·L－1
4 min＝0.07
5 mol·L
－1·min－1；
v(NH3)＝0.2 mol·L－1
4 min＝0.0
5 mol·L
－1·min－1；
v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝0.025∶0.075∶0.05＝1∶3∶2。
反应速率是4 min内的平均反应速率，不是4 min末的瞬时速率，是用4 min 内浓度的改变量来表示的，不是用4 min末的浓度来表示的。
《影响化学反应速率的因素》教学设计 儋州市第二中学陈曦 一、教材分析 本节课起着承上启下的作用，绪言中介绍的碰撞理论可以用来解释外界条件对化学反应速率的影响。学生对外界条件对化学反应速率的影响的进一步理解又为后续化学平衡的学习奠定了理论基础。同时本节课是在社会生产、生活和科学研究中有广泛应用的知识，是对人类文明进步和现代化发展有重大价值的知识，与我们每个人息息相关。使学生进一步体会化学学习的实用价值。 二、教学目标 1、知识与技能目标 (1)使学生理解影响化学反应速率的内因和外因，通过实验探究浓度对化学 反应速率的影响，认识其一般规律。 (2)初步运用有效碰撞理论来解释浓度、压强对化学反应速率的影响。 2、过程与方法目标 (1)通过实验探究提高观察能力、分析能力。 (2)在利用碰撞理论对影响化学反应速率的因素进行解释的过程中提高分 析问题、解决问题能力。 3、情感态度与价值观目标 通过学习过程，使学生初步学会从化学视角去观察生活、生产和社会中有关化学反应速率的问题。体验科学探究的喜悦，从而培养实事求是的科学态度和积极探索的科学精神。 三、教学重点 浓度、压强对化学反应速率的影响 四、教学难点 运用碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响 五、教学方法 实验探究法多媒体教学法 六、教学过程 板块1——创设情境，引出影响化学反应速率的因素 【引入】以下图片展示的是我们在生活中经常见到的一些反应，大家比较一下它们的快慢程度。 【ppt演示】烟花燃放、爆炸、铁生锈、溶洞的形成图片 【分析】爆炸和烟花燃放的反应速率非常快，都是瞬间完成的；铁生锈的反应速率相对慢一些，需要数年才能完成；溶洞的形成反应速率最慢，需 要上万年或者几百万年的时间才能完成。 由此可知，不同的反应进行的快慢程度是有差别的，即其反应速率是不同的。
人教版高中化学选修四——《化学反应原理》课本习题参考答案第一单元第一节化学反应与能量的变化 1. 化学反应过程中所释放或吸收的能量,叫做反应热,在恒压条件下,它等于反应前后物质的焓变,符号是ΔH,单位是kJ/mol.例如 1 mol H2 (g)燃烧,生成 1 mol H2O(g), 其反应热ΔH=-241.8 kJ/mol. 2. 化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂,形成新的化学键,重新组合成生成物的分子.旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量.当反应完成时,若生成物释放的能量比反应物吸收的能量大, 则此反应为放热反应; 若生成物释放的能量比反应物吸收的能量小,反应物需要吸收能量才能转化为生成物,则此反应为吸热反应. 第二节燃烧热能源 1. 在生产和生活中,可以根据燃烧热的数据选择燃料.如甲烷,乙烷,丙烷,甲醇, 乙醇,氢气的燃烧热值均很高,它们都是良好的燃料. 2. 化石燃料蕴藏量有限,不能再生,最终将会枯竭,因此现在就应该寻求应对措施. 措施之一就是用甲醇,乙醇代替汽油,农牧业废料,高产作物(如甘蔗,高粱,甘薯,玉米等) ,速生树木(如赤杨,刺槐,桉树等) ,经过发酵或高温热分解就可以制造甲醇或乙醇. 由于上述制造甲醇,乙醇的原料是生物质,可以再生,因此用甲醇,乙醇代替汽油是应对能源危机的一种有效措施. 3. 氢气是最轻的燃料,而且单位质量的燃烧热值最高,因此它是优异的火箭燃料,再加上无污染,氢气自然也是别的运输工具的优秀燃料.在当前,用氢气作燃料尚有困难,一是氢气易燃,易爆,极易泄漏,不便于贮存, 运输; 二是制造氢气尚需电力或别的化石燃料, 成本高. 如果用太阳能和水廉价地制取氢气的技术能够突破, 则氢气能源将具有广阔的发展前景. 4. 甲烷是一种优质的燃料,它存在于天然气之中.但探明的天然气矿藏有限,这是人们所担心的.现已发现海底存在大量水合甲烷,其储量约是已探明的化石燃料的2倍.如果找到了适用的开采技术,将大大缓解能源危机. 5. 柱状图略.关于如何合理利用资源,能源,学生可以自由设想.在上述工业原材料中,能源单耗最大的是铝;产量大,因而总耗能量大的是水泥和钢铁.在生产中节约使用原材料,加强废旧钢铁,铝,铜,锌,铅,塑料器件的回收利用,均是合理利用资源和能源的措施. 6. 公交车个人耗油和排出污染物量为私人车的1/5,从经济和环保角度看,发展公交车更为合理. 第三节化学反应热的计算1. C(s)+O2 (g) == CO2 (g) H=-393.5 kJ/mol 2.5 mol C 完全燃烧,H=2.5 mol×(-393.5 kJ/mol)=-983.8 kJ/mol 2. H2 (g)的燃烧热H=-285.8 kJ/mol 欲使H2完全燃烧生成液态水,得到1 000 kJ 的热量,需要H2 1 000 kJ÷285.8 kJ/mol=3.5 mol 3. 设S 的燃烧热为H S(s)+O2 (g) == SO2 (g) 32 g/mol H 4g -37 kJ H=32 g/mol×(-37 kJ)÷4 g =-296 kJ/mol 4. 设CH4的燃烧热为H CH4 (g)+O2 (g) == CO2 (g)+2H2O(g) 16 g/mol H 1g -55.6 kJ H=16 g/mol×(-55.6 kJ)÷1 g =-889.6 kJ/mol 5. (1)求3.00 mol C2H2完全燃烧放出的热量Q C2H2 (g)+5/2O2 (g) == 2CO2 (g)+H2O(l) 26 g/mol H 2.00 g -99.6 kJ H=26 g/mol×(-99.6 kJ)÷2.00 g =-1 294.8 kJ/mol Q=3.00 mol×(-1 294.8 kJ/mol)=-3 884.4 kJ≈-3 880 kJ (2)从4题已知CH4的燃烧热为-889.6 kJ/mol,与之相比,燃烧相同物质的量的C2H2放出的热量多. 6. 写出NH3燃烧的热化学方程式NH3 (g)+5/4O2 (g) == NO2 (g)+3/2H2O(g) 将题中(1)式乘以3/2,得: 3/2H2 (g)+3/4O2 (g) == 3/2H2O(g) 3/2H1=3/2×(-241.8 kJ/mol) =-362.7 kJ/mol 将题中(2)式照写: 1/2N2 (g)+O2 (g) == NO2 (g) H2=+33.9 kJ/mol 将题中(3)式反写,得NH3 (g) == 1/2N2 (g)+3/2H2 (g) -H3=46.0 kJ/mol 再将改写后的3式相加,得: 2 7. 已知1 kg 人体脂肪储存32 200 kJ 能量,行走1 km 消耗170 kJ,求每天行走5 km,1年因此而消耗的脂肪量: 170 kJ/km×5 km/d×365 d÷32 200 kJ/kg=9.64 kg 8. 此人脂肪储存的能量为4.2×105 kJ.快速奔跑1 km 要消耗420 kJ 能量,此人脂肪可以维持奔跑的距离为:4.2×105 kJ÷420 kJ/km=1 000 km 9. 1 t 煤燃烧放热2.9×107 kJ 50 t 水由20 ℃升温至100 ℃,温差100 ℃-20 ℃=80 ℃,此时需吸热: 50×103 kg×80 ℃×4.184 kJ/(kg℃)=1.673 6×107 kJ 锅炉的热效率=(1.673 6×107 kJ÷2.9×107 kJ)×100% =57.7% 10. 各种塑料可回收的能量分别是: 耐纶5 m3×4.2×104 kJ/m3=21×104 kJ 聚氯乙烯50 m3×1.6×104 kJ/m3=80×104 kJ 丙烯酸类塑料 5 m3×1.8×104
6．1 化学反应为什么有快有慢 第2课时《影响化学反应速率的因素》 一、设计思想 本节内容在高一第二学期第六章《揭示化学反应速率和平衡之谜》的第一节——化学反应为什么有快有慢（第二课时）。其知识属于化学反应原理范畴，是深入认识和理解化学反应特点与进程的入门性知识。由于本课题的知识在生活生产和科学研究中有着广泛应用，学生能够通过生活经验在学科内的延伸，定性地理解和掌握化学反应速率影响因素的知识要点。因而，从学生认知和知识构建的角度来说，这个课题的内容不容易引发强烈的探究欲望和认知冲突。所以本课时的设计尝试着想引导学生从已有的生活经验出发，一步一步地自主设计探究实验的过程，近距离地做一次科学探究方法上的学习。 二、教学目标 1．知识与技能 （1）知道化学反应的快慢是由内因和外因共同作用的结果。 （2）能用控制变量的思想设计实验方案，通过实验探究浓度、温度、压强、催化剂、固体表面积对化学反应速率的影响，认识其一般规律。 （3）初步知道怎样控制化学反应速率。 2．过程与方法 （1）在实验探究的过程中，体会定性观察、对比试验、控制变量等科学方法。 （2）通过分组实验，增强合作学习的意识。 （3）亲历探究实验的实施过程，初步认识实验方案设计、实验条件控制、数据处理等方法在化学学习和科学研究中的应用。 （4）增强实验现象观察和描述的能力，通过对实验现象的分析和推理，能得出正确结论。3．情感态度与价值观 （1）体验科学探究的过程，学习科学探究的方法，提升科学探究的素养。 （2）关注社会生产生活中有关化学反应速率的实例，了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。 （3）养成尊重事实、按化学规律办事的求实态度，树立严谨的科学实验精神。 三、重点与难点 教学重点：控制变量法在影响化学反应速率的因素的研究中的作用。 教学难点：1、化学反应速率影响因素的探究； 2、实验方案设计（如何体现控制变量法）。
化学选修化学反应原理复习 第一章 一、焓变反应热 1．反应热：一定条件下，一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量 2．焓变(ΔH)的意义：在恒压条件下进行的化学反应的热效应（1）.符号：△H（2）.单位：kJ/mol 3.产生原因：化学键断裂——吸热化学键形成——放热 放出热量的化学反应。(放热>吸热) △H 为“-”或△H <0 吸收热量的化学反应。（吸热>放热）△H 为“+”或△H >0 ☆常见的放热反应：①所有的燃烧反应②酸碱中和反应 ③大多数的化合反应④金属与酸的反应 ⑤生石灰和水反应⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等 ☆常见的吸热反应：①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl ②大多数的分解反应 ③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等 二、热化学方程式 书写化学方程式注意要点: ①热化学方程式必须标出能量变化。 ②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态（g,l,s分别表示固态，液态，气态，水溶液中溶质用aq表示） ③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。 ④热化学方程式中的化学计量数可以是整数，也可以是分数 ⑤各物质系数加倍，△H加倍；反应逆向进行，△H改变符号，数值不变 三、燃烧热 1．概念：25 ℃，101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。 ※注意以下几点： ①研究条件：101 kPa ②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。 ③燃烧物的物质的量：1 mol ④研究内容：放出的热量。（ΔH<0，单位kJ/mol） 四、中和热 1．概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1mol H2O，这时的反应热叫中和热。 2．强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应，其热化学方程式为： H+(aq) +OH-(aq) =H2O(l) ΔH=－mol 3．弱酸或弱碱电离要吸收热量，所以它们参加中和反应时的中和热小于mol。 4．中和热的测定实验 五、盖斯定律
第23讲 化学反应速率 考纲要求 1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法，能正确计算化学反应的转化率(α)。2.了解反应活化能的概念，了解催化剂的重要作用。3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响，能用相关理论解释其一般规律。4.了解化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。 考点一 化学反应速率的概念及计算 1．表示方法 通常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。 2．数学表达式及单位 v ＝ Δc Δt ，单位为mol·L －1·min －1或mol·L －1·s －1 。 3．化学反应速率与化学计量数的关系 同一反应在同一时间内，用不同物质来表示的反应速率可能不同，但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。 如在反应a A(g)＋b B(g)??c C(g)＋d D(g)中，存在v (A)∶v (B)∶v (C)∶v (D)＝a ∶b ∶c ∶d (1)对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显(×) (2)化学反应速率为0.8mol·L －1 ·s －1 是指1s 时某物质的浓度为0.8mol·L －1 (×) (3)由v ＝Δc 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(×) (4)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(√) (5)有时也可以用单位时间内某物质质量的变化量来表示化学反应速率(√) (6)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，数值越大，表示化学反应速率越快(×) (7)在2SO 2(g)＋O 2(g)??2SO 3(g)反应中，t 1、t 2时刻，SO 3(g)浓度分别是c 1、c 2，则t 1～t 2时间内，SO 3(g)生成的平均速率为v ＝ c 2－c 1 t 2－t 1 (√) (8)化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加(×)
第二章 化学反应速率和化学平衡 知识点总结 要点一 化学反应速率大小的比较 （一）化学反应速率 1.表示方法 通常用单位时间内反应物浓度的_______________或生成物浓度的 _______________来表示。 2.数学表达式： ，单位为 。 对于Δc （反应物）=c （初）-c(末), 对于Δc （生成物）=c （末）-c （初）。Δt 表示反应所需时间，单位为 等。 3.单位 一般为_______________或_____________或______________ 。 4、对某一具体的化学反应来说，用不同物质 的浓度变化来表示化学反应速率时，数值往往不同，其数值之比等于 。 （二）根据化学方程式对化学反应速率的计算 求解化学反应速率的计算题一般按以下步骤： ①写出有关反应的化学方程式； ②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量； ③根据已知条件列方程式计算。 例如：反应 mA + nB pC 起始浓度 （mol/L ） a b c 转化浓度（mol/L ） x 某时刻浓度（mol/L ） a-x （1）同一化学反应速率用不同物质表示时数值 ，但比较反应速率的快慢不能只看数值的大小，而要通过转化换算成同一物质表示，再比较数值的大小。 （2）比较化学反应速率与化学计量数的比值，如aA+bB==pY+qZ ,即 比较 与 若 则A 表示的反应速率比B 大。 （3）注意反应速率单位的一致性。 （4）注意外界条件对化学反应速率的影响规律。 在反应A+3B 2C+2D 中，若某条 件下v(A)=0.15 mol/ (L·min) , 则此时用v(B)表示该反应的化 学反应速率为v(B)= _________ ;若起始条件下，物质C 的物质的量为0，经过5秒后，C 的物质的量浓度为0.45 mol/L ，则用v(C)表示该反应的化学反应速率为 _________ 。 （三） 化学反应速率的测定 按图安装两套装置，通过分液漏斗分别加入40 mL 1 mol/L 和 40 mL 4 mol/L 的硫酸，比较二者收集10 mL H 2所用的时间。 实验现象：两套装置中加入H 2SO 4溶液后都立即产生气泡，但加入1 mol/L 硫酸的装置中产生气泡的速率较_________，收集10 mL H 2用的时间较_________ ；加入4 mol/L 硫酸的装置中产生气泡的速率较_________ ，收集10 mL H 2用的时间较 _________ 。 要点二、化学反应速率图象及其应用 物质的量（或浓度）—时间图象及其应用 例如：某温度时，在定容（V L ）容器中，X 、Y 、 三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。 根据图象可进行如下计算： （1）某物质的反应速率、转化率， 如：V(X)=( n1- n3) /vt3 mol/(L ·s), Y 的转化率= (n2-n3)/n2 ×100%。 （2）确定化学方程式中的化学计量数之比 如X 、Y 、Z 三种物质的化学计量数之比为（n1-n3）∶(n2-n3)∶n2。 ①、在同一反应体系中用不同物质来表示反应速率时，其 是可以 的，但是这些数值都表示 。表示化学反应速率时，必须指明以 表示。 ②化学反应速率实际是 的平均速率，而不是 速率。 因为大部分反应不等速进行，随着各组分浓度的变化，反应速率也会变。开始时，速率快，随着反应的进行速率会减慢。所以我们在表示反应速率使用的是平均速度，我们定义也是平均速率。 ③不能用 体和 体来表示反应速率。 在一定温度下，固体和纯液体物质单位体积里的物质的量保持不变，即物质的量浓度为常数，因此它们的化学反应速率也被视为常数，所以不能用它们表示速率。但固态反应物的颗粒大小是影响反应速率的条件之一，即颗粒越小，表面积越大，反应速率越快 a (A) v b (B)v ,(B) (A)b a v v
化学反应速率 1.化学反应速率的定义：_________________________________________________。 2.化学反应速率的计算公式：v= ，单位：。 注意： （1）在同一个化学反应中，用不同物质所表示的化学反应速率，数值上可能是的（填“相等”或“不等”），但各反应速率所表示的意义是相同的，所以计算化学反应速率时，要注明具体物质； （2）在同一个化学反应中，用不同物质所表示的化学反应速率，其比值等于之比；（3）固体、纯液体在反应中可视为浓度，一般不用固体或纯液体来表示反应速率； 3.化学反应速率的相关计算，常用“三段式”方法。 4.影响化学反应速率的内因：反应物自身的性质，如Na、Mg、Al与水反应的速率由大到小的顺序为：Na>Mg>Al。 5.影响化学反应速率的外因，可从分子碰撞理论解释（充分接触和有效碰撞）： （1）浓度：其它条件相同时，增大反应物的浓度，化学反应速率加快；减少反应物的浓度，化学反应速率降低。 注意：纯固体、纯液体的浓度看作常数，故其反应速率与其用量无关。 （2）温度：其它条件相同时，升高温度，化学反应速率加快；降低温度，化学反应速率降低。一般，温度每升高10℃，反应速率增大2—4倍。 （3）压强：其它条件相同时，增大气体反应物的压强，化学反应速率加快；减小气体反应物的压强，化学反应速率降低。 注意：①压强只影响气体反应的速率；②恒温、恒容充入“惰性气体”化学反应速率不变；恒温、恒压充入“惰性气体”，化学反应速率减小。 （4）固体反应物的表面积：其它条件相同时，固体反应物表面积越大，反应速率越大。 （5）催化剂：其它条件相同时，催化剂可以改变化学反应速率，大部分加快反应速率。 （6）其他外因：光波、电磁波、放射线、超声波和溶剂等。 6.硫代硫酸钠溶液和盐酸的化学反应方程式为：Na2S2O3 + 2HCl →2NaCl + S↓+SO2↑+H2O， Na2S2O3，还原剂是Na2S2O3，氧化产物是SO2，还原产物是S。 例1.（化学反应速率的基本计算与大小的比较） 1.对于反应A2(g)＋3B2(g)2AB3(g)来说，下列反应速率中表示该反应进行得最快的是（A） A.v(A2)＝0.6 mol/(L·s) B.v(B2)＝2.7 mol/(L·min) C.v(AB3)＝12 mol/(L·min) D.v(A2)＝6 mol/(L·min) 例2.（“三段式”法计算反应速率、转化率等） 2.将2 mol X和2 mol Y充入2 L密闭容器中发生如下反应：X(g)＋3Y(g)2Z(g)＋a Q(g)，2 min 后达到平衡时生成0.8 mol Z，测得Q的浓度为0.4 mol·L－1，下列叙述错误的是（B） A.a的值为2 B.平衡时X的浓度为0.2 mol·L－1 C.Y的转化率为60% D.反应速率v(Y)＝0.3 mol·(L·min)－1 1
人教版高中化学选修四《化学反应原理》课本 习题参考答案 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
人教版高中化学选修四——《化学反应原理》课本习题参考答案 第一单元第一节化学反应与能量的变化 1. 化学反应过程中所释放或吸收的能量,叫做反应热,在恒压条件下,它等于反应前后物质的焓变,符号是ΔH,单位是 kJ/mol.例如1 mol H2 (g)燃烧,生成 1 mol H2O(g), 其反应热ΔH= kJ/mol. 2. 化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂,形成新的化学键,重新组合成生成物的分子.旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量.当反应完成时,若生成物释放的能量比反应物吸收的能量大, 则此反应为放热反应; 若生成物释放的能量比反应物吸收的能量小,反应物需要吸收能量才能转化为生成物,则此反应为吸热反应. 第二节燃烧热能源 1. 在生产和生活中,可以根据燃烧热的数据选择燃料.如甲烷,乙烷,丙烷,甲醇, 乙醇,氢气的燃烧热值均很高,它们都是良好的燃料. 2. 化石燃料蕴藏量有限,不能再生,最终将会枯竭,因此现在就应该寻求应对措施. 措施之一就是用甲醇,乙醇代替汽油,农牧业废料,高产作物(如甘蔗,高粱,甘薯,玉米等) ,速生树木(如赤杨,刺槐,桉树等) ,经过发酵或高温热分解就可以制造甲醇或乙醇. 由于上述制造甲醇,乙醇的原料是生物质,可以再生,因此用甲醇,乙醇代替汽油是应对能源危机的一种有效措施. 3. 氢气是最轻的燃料,而且单位质量的燃烧热值最高,因此它是优异的火箭燃料,再加上无污染,氢气自然也是别的运输工具的优秀燃料.在当前,用氢气作燃料尚有困难,一是氢气易燃,易爆,极易泄漏,不便于贮存, 运输; 二是制造氢气尚需电力或别的化石燃料, 成本高. 如果用太阳能和水廉价地制取氢气的技术能够突破, 则氢气能源将具有广阔的发展前景. 4. 甲烷是一种优质的燃料,它存在于天然气之中.但探明的天然气矿藏有限,这是人们所担心的.现已发现海底存在大量水合甲烷,其储量约是已探明的化石燃料的2倍.如果找到了适用的开采技术,将大大缓解能源危机.
第二章 化学反应速率与化学平衡 冉美玥 一、化学反应速率及其简单计算 1．化学反应速率：通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示，其数 学表达式可表示为单位一般为mol/(L·min)或mol.·L －1·min －1 2．结论：对于一般反应 aA + bB =cC + dD 来说有： V A ：V B ：V C ：V D =△C A ：△C B ：△C C ：△C D =△nA ：△n B ：△n C ：△nD = a ：b ：c ：d 特别提醒： 1．化学反应速率指的是平均速率而不是瞬时速率。 2．无论浓度的变化是增加还是减少，化学反应速率均取正值。 3．同一化学反应速率用不同物质表示时可能不同，但是比较反应速率快慢时，要根据反应速率与化学方程式的计量系数的关系换算成同一种物质来表示，看其数值的大小。注意比较时单位要统一。 二、影响化学反应速率的因素 1．内因（主要因素）：反应物本身的性质（分子结构或原子结构）所决定的。 2．外因（次要因素） （1）浓度：当其他条件不变时，增大反应物的浓度，V 增大。若减小反应物浓度，V 逆急剧减小，V 正逐渐减小。（固体或纯液体的浓度可视为常数，故反应速率与其加入量多少无关）。 （2）温度：当其他条件不变时，升温时， V 正、V 逆都加快；降温时，V 正、V 逆都减小 （3）压强：其他条件不变时，对于有气体参加的反应，通过缩小反应容器，增大压强，V 正、V 逆都增大；通过扩大反应容器，压强减小，浓度变小，V 正、V 逆均减小。 （4）催化剂：使用催化剂，成百上千的同等倍数地增加了正、逆反应速率。 特别提醒： 1．改变压强的实质是改变浓度，若反应体系中无气体参加，故对该类的反应速率无影响。 2．恒容时，气体反应体系中充入稀有气体（或无关气体）时，气体总压增大，物质的浓度不变，反应速率不变。 3．恒压时，充入稀有气体，反应体系体积增大，浓度减小，反应速率减慢。 4．温度每升高10℃，化学反应速率通常要增大为原来的2～4倍。 5．从活化分子角度解释外界条件对化学反应速率的影响： 三、化学平衡状态的标志和判断 1．化学平衡的标志： （1）V 正=V 逆，它是化学平衡的本质特征 （2）各组分的浓度不再改变，各组分的物质的量、质量积分数、反应物的转化率等均不再改变，这是外部特点。 t c V ??=
第一章化学反应与能量 第一单元化学反应中的热效应 一、焓变反应热 1．反应热：一定条件下，一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量 2．焓变(ΔH)的意义：在恒压条件下进行的化学反应的热效应 （1）.符号：△H （2）.单位：kJ/mol 3.产生原因：化学键断裂——吸热化学键形成——放热 放出热量的化学反应。 (放热>吸热) △H 为“-”或△H <0 吸收热量的化学反应。（吸热>放热）△H 为“+”或△H >0 ☆常见的放热反应：①所有的燃烧反应②酸碱中和反应 ③大多数的化合反应④金属与酸的反应 ⑤生石灰和水反应⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等 ☆常见的吸热反应：①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl ②大多数的分解反应 ③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等 二、热化学方程式 书写化学方程式注意要点:①热化学方程式必须标出能量变化。 ②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态 （g,l,s分别表示固态，液态，气态，水溶液中溶质用aq表示） ③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。 ④热化学方程式中的化学计量数可以是整数，也可以是分数 ⑤各物质系数加倍，△H加倍；反应逆向进行，△H改变符号，数值不变 三、燃烧热 1．概念：25 ℃，101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol 表示。 ※注意以下几点： ①研究条件：101 kPa；②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。 ③燃烧物的物质的量：1 mol；④研究内容：放出的热量。（ΔH<0，单位kJ/mol） 四、中和热 1．概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1mol H2O，这时的反应热叫中和热。 2．强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应，其热化学方程式为： H+(aq) +OH-(aq) =H2O(l) ΔH=－57.3kJ/mol 3．弱酸或弱碱电离要吸收热量，所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3 kJ/mol。 4．中和热的测定实验 五、盖斯定律 1．内容：化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关，如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的。 第二单元化学能与电能的转化 原电池： 1、概念：化学能转化为电能的装置叫做原电池_______ 2、组成条件：①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路 3、电子流向：外电路：负极——导线——正极 内电路：盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液，盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。 4、电极反应：以锌铜原电池为例： 负极：氧化反应：Zn－2e＝Zn2＋（较活泼金属） 正极：还原反应：2H＋＋2e＝H2↑（较不活泼金属） 总反应式：Zn+2H+=Zn2++H2↑
第二章化学反应速率和化学平衡 第一节、化学反应速率 掌握化学反应速率的含义及其计算;了解测定化学反应速率的实验方法 1.化学反应速率的概念 化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。 2.化学反应速率的表示方法 对于反应体系体积不变的化学反应,通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度的变化值表示。v=Δc/Δt(υ:平均速率,Δc:浓度变化,Δt:时间单位:mol/(L.s 3.化学反应速率的计算规律 ①同一反应中不同物质的化学反应速率间的关系: 同一时间内,用不同的物质表示的同一反应的反应速率数值之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。VA:VB:VC:VD=A:B:C:D;VA/A=VB/B. ②三步法:mA + nB=== pC + qD 初始量(mol/L: a b 0 0 变化量(mol/L:mx nx px qx ns末量(mol/La-mx b-nx px qx PS:只有变化量与计量数成正比! 4.化学反应速率的特点 ①反应速率不取负值,用任何一种物质的变化来表示反应速率都不取负值。
②同一化学反应选用不同物质表示反应速率时,可能有不同的速率数值,但速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。 ③化学反应速率是指时间内的“平均”反应速率。不是瞬时速率 ④由于在反应中纯固体和纯液体的浓度是恒定不变的,因此对于有纯液体或纯固体参加的反应一般不用纯液体或纯固体来表示化学反应速率。其化学反应速率与其表面积大小有关,而与其物质的量的多少无关。通常是通过增大该物质的表面积(如粉碎成细小颗粒、充分搅拌、振荡等来加快反应速率。 ⑤对于同一化学反应,在相同的反应时间内,用不同的物质来表示其反应速率,其数值可能不同,但这些不同的数值表示的都是同一个反应的速率。因此,表示化学反应的速率时,必须指明是用反应体系中的哪种物质做标准。 5.化学反应速率的测量 (1基本思路 化学反应速率是通过实验测定的。因为化学反应中发生变化的是体系中的化学物质(包括反应物和生成物,所以与其中任何一种化学物质的浓度(或质量相关的性质在测量反应速率时都可以加以利用。 (2测定方法 ①直接可观察的性质,如释放出气体的体积和体系的压强。 ②依靠科学仪器才能测量的性质,如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等。 ③在溶液中,当反应物或产物本身有比较明显的颜色时,常常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。 物理方法:量气法、比色法、电导法等。
《影响化学反应速率的因素》说课稿 一、教材分析 1.教材所处的地位和作用： 本节内容在全书和章节中的作用是：《影响化学反应速率的因素》是人教版高中化学教材选修四，第二章第二节内容。在此之前学生已学习了第一节化学反应速率为基础，这为过渡到本节的学习起着铺垫作用。本节内容为化学平衡及化学平衡移动的学习奠定基础，以及为其他学科和今后的学习做好准备。 学情分析 教学对象是高二理科学生，经过前一段的化学学习，他们已经储备了一定的相关知识：，积累了一些化学方程式，掌握了基本的实验技能，基本上都养成了良好的思考、讨论、探究的习惯，必修二中初步学习了温度、压强、催化剂、浓度、接触面积等因素对化学反应速率的影响等对本节内容奠定了一定基础，新课标的理念和学生的学习经历决定着该部分内容的教学目标不是在知识的深度和广度上而是要注重培养学生的科学精神，科学的探究方法，学以致用，根据上述情况，我为本节课制定了如下教学目标： 教学目标: 1、知识与技能 掌握浓度、压强、温度、催化剂对反应速率的影响。
能运用碰撞理论解释影响化学反应速率的因素。 2、过程与方法 通过实验观测浓度、压强、温度、催化剂对反应速率的影响。 3、通过小组讨论用碰撞理论解释影响化学反应速率的因素 4.情感态度与价值观 1、通过实验，培养学生严谨求实的科学态度。 2. 通过教学初步培养学生分析问题，解决实际问题，收集处理信息，团结协作，语言表达能力以及通过师生双边活动，初步培养学生运用知识的能力，培养学生加强理论联系实际的能力， 3 通过浓度、压强、温度、催化剂对反应速率的影响，学生从现实的生活经历与体验出发，激发学生学习兴趣。 教学重点：浓度对化学反应速率的影响 根据：其他条件对反应速率的影响均可归结为活化分子的浓度的影响 教学难点：用碰撞理论解释解释影响因素 教学手段：采用探究发现式教学。 三、教学过程 1、引入：让学生带着以下几个问题阅读课本的第一段内容 2、我们能通过计算出一个化学反应的速率，能否改变反应速率呢？ 3、影响化学反应速率的因素是什么？我们人类能否控制这个因素？
第四章电化学基础练习题 1．Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取.Cu2O的电解池示 意图如下，电解总反应：2Cu+H2O==Cu2O+H2O↑。下列说法正确的是: （） A．石墨电极上产生氢气B．铜电极发生还原反应 C．铜电极接直流电源的负极 D．当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成。 2．下列叙述不正确的是（） A．铁表面镀锌，铁作阳极 B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀 C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2 +2H2O+4e-=4OH— D．工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl一一2e一=C12↑ 3．控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I 2设计成如右图所示 的原电池。下列判断不正确 ．．．的是（） A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原 C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态 D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固定，乙中石墨电极为负极 4．可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为点解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是（） A．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ B．以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al＋3OH－－3e＝Al(OH)3↓ C．以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变 D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极 5．钢铁生锈过程发生如下反应：①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2；②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；③ 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。下列说法正确的是（） A．反应①、②中电子转移数目相等B．反应①中氧化剂是氧气和水 C．与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D．钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀（） 6．化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是 A．明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化 B．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率 C．MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料 D．电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁 7.右图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。 下列有关描述错误的是（） A．生铁块中的碳是原电池的正极 B．红墨水柱两边的液面变为左低右高 C．两试管中相同的电极反应式是：Fe－2e－Fe2＋ D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀 8.茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、 Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中①铝合金是阳极②铝合金是负极③海水是电解液 ④铝合金电极发生还原反应（）
第七章 化学反应速率 一、选择题 1．利用反应生成产物B ，在动力学上要求 （ ） （A ） （B ） （C ） （D ） 解： （B ） 一定温度时越大，速率越慢。 2．对的反应使用催化剂可以（ ） （A ） 大大加速 （B ） 减速 （C ） 、 皆加速 （D ） 无影响 解： （C ）催化剂只改变反应速率，且对正逆反应速率同等程度改变。 3．催化剂能加速反应的速率，它的作用机理是 （ ） (A) 增大碰撞频率 (B) 改变反应途径，降低活化能 (C) 减少速率常数 (D) 增大平衡常数 解： （B ）催化剂是通过改变原来反应的途径降低活化能来加速反应的。 4．下列有关活化能的叙述不正确的是 （ ） （A ） 不同反应具有不同的活化能 （B ） 同一条件下同一反应的活化能越大，其反应速率越小 （C ） 同一反应的活化能越小，其反应速率越小 （D ） 活化能可以通过实验来测定 解： （C ）活化能越大，活化分子的百分率越小，反应速率常数也就越小。 5．已知下列两个反应的活化能： （1）42284224243(NH )S O + 3KI (NH )S O + K SO + KI → 1-156.7kJ mol a E =? （2）2222SO + O 2SO → 2-1 250.8kJ mol a E =? 在同一温度下，所有反应物浓度为1，下列说法不正确的是（ ） (A) 反应（1）比反应（2）的速率慢。 (B) 反应（1）比反应（2）的速率快。 (C) 受温度的影响较小。 (D) 对于反应（1）与反应（2），当温度变化的始态、终态相同时，反应（2）的反应速率（或速率常数）的改变比反应（1）显著的多。
2-1-2 化学反应速率（第二课时） [教学目标] 1．知识目标 （1）理解浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。 （2）使学生能初步运用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。 2．能力和方法目标 （1）掌握运用浓度、压强、温度和催化剂等条件比较反应速率大小的方法； （2）通过识别有关化学反应速度与压强、温度或浓度等的图像，提高识图析图能力，培养从图像中挖掘化学信息的能力。 [教学重点、难点]压强对化学速率的影响，用活化分子理论解释外界条件对化学反应速率的影响。 [教学过程] 二、外界条件对化学反应速率的影响： （一）在其它条件不变的情况下，浓度对化学反应速率的影响 【表征性抽象】当其它条件不变时，增加反应物的浓度，可以增大反应的速率。 【原理性抽象】为什么增大反应物的浓度会影响反应速率呢？ （明确）当增加反应物的浓度时，活化分子的数量增加，有效碰撞的频率增大，导致反应速率增大。 【对结论的再理解】1.一个反应的速率主要取决于反应物的浓度，与产物的浓度关系不大2.对于可逆反应aA +bB cC + dD来说，正反应的速率只取决于A、B两种物质的浓度，与C、D两种物质的浓度关系不大。而逆反应的速率只取决于C、D两种物质的浓度，与A、B两种物质的浓度关系不大。增加A或B的浓度只可以使正反应的速率增大，不会影响逆反应的速率。3.固体和纯液体的浓度是一个常数，所以增加这些物质的量，不会影响反应的速率。【应用】1.用饱和食盐水代替水制乙炔，以减缓太快的反应速率。 2. 制Fe（OH）2时，通过降低NaOH溶液的含氧量（给溶液加热）来降低Fe（OH）2被氧化的速率。 （二）在其它条件不变的情况下，压强对化学反应速率的影响 【提出问题】压强是怎样对化学反应速率进行影响的？ 【收集事实】途径：已有的实验知识 （提出以下几个实验）对比 1. 10ml、0.1mol/L的Na2S2O3溶液与0.1摩/升的硫酸10毫升反应的实验。 2. CaO固体与SiO2固体在高温下反应生成CaSiO3。 3. SO2 与O2在一密闭容器内反应生成SO3。 （讨论）给上述三个反应的容器加压，三个反应的反应物的浓度是怎样变化的？ 大。 【原理性抽象】为什么增大压强会影响有气体参加的化学反应的速率？ （明确）1.一定量气体的体积与其所受的压强成正比。这就是说，如果气体的压强增大到原来的2倍，气体的体积就缩小到原来的一半，单位体积内的分子数就增多到原来的2倍，即体系中各个物质的浓度都增加，所以化学反应速率增大。相反，减小压强，气体的体积就扩大，浓度减小，因而反应速率减小。
化学反应原理 第一章化学反应与能量 第一节化学反应与能量的变化 第二节燃烧热能源 第三节化学反应热的计算 归纳与整理 第二章化学反应速率和化学平衡 第一节化学反应速率 第二节影响化学反应速率的因素第二节影响化学反应速率的因素 第三节化学平衡 第四节化学反应进行的方向 归纳与整理 第三章水溶液中的离子平衡 第一节弱电解质的电离 第二节水的电离和溶液的酸碱性 第三节盐类的水解 第四节难溶电解质的溶解平衡 归纳与整理 第四章电化学基础 第一节原电池 第二节化学电源 第三节电解池 第四节金属的电化学腐蚀与防护 归纳与整理 化学选修4化学反应与原理 章节知识点梳理 第一章化学反应与能量 一、焓变反应热 1．反应热：一定条件下，一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量 2．焓变(ΔH)的意义：在恒压条件下进行的化学反应的热效应（1）.符号：△H（2）.单位：kJ/mol 3.产生原因：化学键断裂——吸热化学键形成——放热 放出热量的化学反应。(放热>吸热) △H 为“-”或△H <0 吸收热量的化学反应。（吸热>放热）△H 为“+”或△H >0 ☆常见的放热反应：①所有的燃烧反应②酸碱中和反应 ③大多数的化合反应④金属与酸的反应 ⑤生石灰和水反应⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等☆常见的吸热反应：①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl ②大多数的分解反应 ③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等 二、热化学方程式 书写化学方程式注意要点:
①热化学方程式必须标出能量变化。 ②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态（g,l,s分别表示固态，液态，气态，水溶液中溶质用aq表示） ③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。 ④热化学方程式中的化学计量数可以是整数，也可以是分数 ⑤各物质系数加倍，△H加倍；反应逆向进行，△H改变符号，数值不变 三、燃烧热 1．概念：25 ℃，101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。 ※注意以下几点： ①研究条件：101 kPa ②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。 ③燃烧物的物质的量：1 mol ④研究内容：放出的热量。（ΔH<0，单位kJ/mol） 四、中和热 1．概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1mol H2O，这时的反应热叫中和热。 2．强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应，其热化学方程式为： H+(aq) +OH-(aq) =H2O(l) ΔH=－57.3kJ/mol 3．弱酸或弱碱电离要吸收热量，所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。 4．中和热的测定实验 五、盖斯定律 1．内容：化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关，如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的。 第二章化学反应速率和化学平衡 一、化学反应速率 1. 化学反应速率（v） ⑴定义：用来衡量化学反应的快慢，单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化 ⑵表示方法：单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示 ⑶计算公式：v=Δc/Δt（υ：平均速率，Δc：浓度变化，Δt：时间）单位：mol/（L·s） ⑷影响因素： ①决定因素（内因）：反应物的性质（决定因素） ②条件因素（外因）：反应所处的条件 2.