1、專(zhuān)題2 2 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡第一單元化學(xué)反應(yīng)速率第第1 1課時(shí)課時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法閱讀思考自主檢測(cè)任務(wù)一、閱讀教材第32頁(yè)的前言,回答下列問(wèn)題:生活中你可以通過(guò)哪些現(xiàn)象了解化學(xué)反應(yīng)的快慢?化學(xué)反應(yīng)速率越快越好還是越慢越好?請(qǐng)舉例說(shuō)明。提示:人們可以通過(guò)鋼鐵的生銹、食物的腐敗、肌體的衰老、舊塑料的降解等了解化學(xué)反應(yīng)的快慢。人們對(duì)不同的化學(xué)反應(yīng)速率快慢期望值是不同的,如人們希望鋼鐵的生銹、食物的腐敗、肌體的衰老速率越慢越好,而廢舊塑料的降解,分解海面上泄漏的石油等則希望速率越快越好。閱讀思考自主檢測(cè)任務(wù)二、認(rèn)真閱讀教材第32頁(yè)到第34頁(yè)的內(nèi)容,分別完成下列任務(wù):1

2、.教材第32頁(yè)“觀察與思考”中列出了過(guò)氧化氫在水溶液中催化分解(2H2O2 2H2O+O2)的難易變化: 由表可知相同時(shí)間內(nèi)H2O2濃度的改變值隨著反應(yīng)進(jìn)行是如何變化的?這說(shuō)明了該反應(yīng)的速率是如何變化的?提示:由表可知相同時(shí)間內(nèi)H2O2濃度的改變值隨著反應(yīng)進(jìn)行而逐漸減小,這說(shuō)明了該反應(yīng)的反應(yīng)速率逐漸變小。閱讀思考自主檢測(cè)2.人們?nèi)绾伪硎净瘜W(xué)反應(yīng)速率?能用這樣的方法求出某時(shí)刻的化學(xué)反應(yīng)速率嗎?提示:人們通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)速率。這種方法求得的是一段時(shí)間內(nèi)的平均反應(yīng)速率,當(dāng)間隔時(shí)間非常小時(shí),可求得化學(xué)反應(yīng)在某一時(shí)刻的瞬時(shí)速率。閱讀思考自主檢測(cè)3.化學(xué)反應(yīng)

3、速率測(cè)定的基本思路及方法有哪些?提示:化學(xué)反應(yīng)速率是通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的。要測(cè)定不同反應(yīng)時(shí)刻反應(yīng)物或生成物的濃度,可通過(guò)觀察和測(cè)量體系中的某一物質(zhì)(反應(yīng)物或生成物)的相關(guān)性質(zhì),再進(jìn)行適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換和計(jì)算。例如,過(guò)氧化氫的分解反應(yīng)中有氣體生成,可以測(cè)量在一定溫度和壓強(qiáng)下釋放出來(lái)的氣體的體積;有些反應(yīng)物(或生成物)有顏色,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,溶液的顏色不斷變化,可以用比色的方法測(cè)定溶液顏色的深淺,再根據(jù)溶液顏色與反應(yīng)物濃度(或生成物濃度)的關(guān)系,換算成反應(yīng)物(或生成物)在不同反應(yīng)時(shí)刻的濃度。閱讀思考自主檢測(cè)1.下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說(shuō)法,不正確的是()A.化學(xué)反應(yīng)速率是衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的物理量B.單位時(shí)

4、間內(nèi)某物質(zhì)的濃度變化越大,則該物質(zhì)反應(yīng)就越快C.化學(xué)反應(yīng)速率可以用單位時(shí)間內(nèi)生成某物質(zhì)的質(zhì)量的多少來(lái)表示D.化學(xué)反應(yīng)速率常用單位有“molL-1s-1”和“molL-1min-1”答案:C2.一定條件下,向2 L密閉容器中加入2 mol N2和10 mol H2,發(fā)生反應(yīng)N2+3H2 2NH3,2 min末時(shí)測(cè)得剩余N2為1 mol,此時(shí)表示化學(xué)反應(yīng)速率不正確的是()A.v(N2)=0.25 molL-1min-1B.v(H2)=0.75 molL-1min-1C.v(NH3)=1 molL-1min-1D.v(NH3)=0.5 molL-1min-1答案:C探究問(wèn)題知識(shí)點(diǎn)撥重點(diǎn)難點(diǎn)重要考向1

5、.能用固體或純液體(注意不是溶液)表示化學(xué)反應(yīng)速率嗎?化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值越大,反應(yīng)就越快嗎?提示:(1)不能。固體和純液體的物質(zhì)的量濃度可視為常數(shù),因此不能用它們表示化學(xué)反應(yīng)速率。(2)對(duì)于同一反應(yīng),用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值可能不同,所以化學(xué)反應(yīng)速率數(shù)值越大,反應(yīng)不一定越快。只有轉(zhuǎn)化為同一物質(zhì)并且相同單位表示的反應(yīng)速率數(shù)值,才能反映出反應(yīng)的快慢。探究問(wèn)題知識(shí)點(diǎn)撥重點(diǎn)難點(diǎn)重要考向2.已知有化學(xué)反應(yīng):N2+3H2 2NH3。(1)反應(yīng)在甲、乙兩個(gè)容器中進(jìn)行,2 min后N2的物質(zhì)的量分別減少2 mol、1 mol,則反應(yīng)速率v(甲)v(乙),正確嗎?(2)反應(yīng)在甲、乙兩個(gè)容器中進(jìn)行,某一

6、時(shí)刻后甲中v(N2)=1 molL-1s-1,乙中v(NH3)=60 molL-1min-1,則反應(yīng)速率v(乙)v(甲),正確嗎?提示:(1)不正確。應(yīng)用單位時(shí)間內(nèi)物質(zhì)濃度的變化來(lái)表示反應(yīng)速率,而不是單位時(shí)間內(nèi)物質(zhì)的量的變化。兩個(gè)容器的體積未知,無(wú)法計(jì)算物質(zhì)的濃度,故反應(yīng)速率無(wú)法比較。(2)不正確。比較化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)應(yīng)換算成同單位、同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率后再比較數(shù)值大小。乙中v(N2)=0.5 molL-1s-1,所以v(甲)v(乙)。探究問(wèn)題知識(shí)點(diǎn)撥重點(diǎn)難點(diǎn)重要考向3.利用下列裝置測(cè)定鋅和稀硫酸反應(yīng)的速率:可通過(guò)測(cè)定哪些變量來(lái)比較該反應(yīng)的快慢?提示:測(cè)量溶液中的H+的濃度的變化。測(cè)量溶液中的Z

7、n2+的濃度變化。測(cè)量氫氣的體積或氫氣的質(zhì)量的變化。測(cè)量體系的壓強(qiáng)的變化。測(cè)量鋅粒的質(zhì)量的變化。測(cè)量反應(yīng)體系的熱量變化等。探究問(wèn)題知識(shí)點(diǎn)撥重點(diǎn)難點(diǎn)重要考向1.化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算方法 (2)根據(jù)化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)進(jìn)行換算。(3)采用“三段式”,一般步驟如下:寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。找出各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、某時(shí)刻量。根據(jù)已知條件列方程計(jì)算。探究問(wèn)題知識(shí)點(diǎn)撥重點(diǎn)難點(diǎn)重要考向計(jì)算中注意以下關(guān)系:對(duì)反應(yīng)物:c(起始)-c(轉(zhuǎn)化)=c(某時(shí)刻);對(duì)生成物:c(起始)+c(轉(zhuǎn)化)=c(某時(shí)刻)。探究問(wèn)題知識(shí)點(diǎn)撥重點(diǎn)難點(diǎn)重要考向2.化學(xué)反應(yīng)速率大小的比較方法(1)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)法:當(dāng)比較同一反應(yīng)的速率相對(duì)

8、大小時(shí),換算成同一物質(zhì)表示,單位統(tǒng)一,再比較數(shù)值大小,即要兩個(gè)“統(tǒng)一”,同一物質(zhì),單位相同。例如,對(duì)于反應(yīng)2SO2+O2 2SO3,如果v(SO2)=2 molL-1min-1,v(O2)=3 molL-1min-1,v(SO3)=4 molL-1min-1,比較反應(yīng)速率的大小,可以將三者表示的反應(yīng)速率都轉(zhuǎn)化為O2表示的反應(yīng)速率再作比較。換算得出:v(O2)=1 molL-1min-1,v(O2)=2 molL-1min-1,則反應(yīng)速率的大小關(guān)系為。探究問(wèn)題知識(shí)點(diǎn)撥重點(diǎn)難點(diǎn)重要考向(2)比值比較法:比較化學(xué)反應(yīng)速率與其相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)的比值的大小,在單位相同時(shí),數(shù)值大者反應(yīng)速率大。例如,對(duì)于反

9、應(yīng)重點(diǎn)難點(diǎn)重要考向考向一考向二考向一化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算與快慢比較【例題1】 反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)在10 L密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,水蒸氣的物質(zhì)的量增加了0.45 mol,則此反應(yīng)的平均速率v(X)(反應(yīng)物的消耗速率或生成物的生成速率)可表示為()A.v(NH3)=0.010 molL-1s-1B.v(O2)=0.001 molL-1s-1C.v(NO)=0.001 0 molL-1s-1D.v(H2O)=0.045 molL-1s-1重點(diǎn)難點(diǎn)重要考向考向一考向二解析:先求出v(H2O)。由題意: v(NO)=v(NH3)=0.001 0 molL-1

10、s-1可見(jiàn),A、B錯(cuò),C對(duì)。答案:C規(guī)律方法點(diǎn)撥參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)表示的速率之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,這是進(jìn)行反應(yīng)速率換算的主要依據(jù)。重點(diǎn)難點(diǎn)重要考向考向一考向二成功體驗(yàn)成功體驗(yàn)1(2016浙江浙大附中月考)反應(yīng)2SO2+O2 2SO3經(jīng)一段時(shí)間后,SO3的濃度增加了0.4 molL-1,在這段時(shí)間內(nèi)用O2表示的反應(yīng)速率為0.04 molL-1s-1,則這段時(shí)間為()A.0.1 sB.2.5 sC.5 sD.10 s解析:當(dāng)c(SO3)增加0.4 molL-1時(shí),c(O2)減小0.2 molL-1。當(dāng)v(O2)=0.04 molL-1s-1時(shí),v(SO3)=2v(O2)。答

11、案:C 重點(diǎn)難點(diǎn)重要考向考向一考向二考向二化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)量【例題2】 (2016江蘇鎮(zhèn)江測(cè)試)為了測(cè)量化學(xué)反應(yīng)速率與濃度之間的關(guān)系,某同學(xué)按如圖甲所示的裝置(其他夾持裝置已略去)進(jìn)行實(shí)驗(yàn):在錐形瓶?jī)?nèi)放入2 g鋅粒,然后通過(guò)分液漏斗加入40 mL 1 molL-1稀硫酸,測(cè)量收集10 mL H2所用的時(shí)間為t min。由于時(shí)間限制,他沒(méi)來(lái)得及做鋅與4 molL-1硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。在寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí),他參考了另一組同學(xué)的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)鋅與4 molL-1硫酸反應(yīng),收集10 mL H2所用的時(shí)間也為t min,于是他得出結(jié)論:濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響不大(所用的儀器氣密性良好,所用硫酸均為統(tǒng)一配制)。重點(diǎn)

12、難點(diǎn)重要考向考向一考向二(1)該結(jié)論是。 A.可靠的B.不可靠的C.基本正確,有疑點(diǎn)D.可能正確也可能不正確請(qǐng)說(shuō)出你做出此選擇的理由:。 (2)如果仍以測(cè)量H2的體積來(lái)測(cè)定該反應(yīng)的速率,除了用注射器測(cè)量H2的體積外,還有別的方法測(cè)量H2的體積。請(qǐng)你在如圖乙所示的氫氣的發(fā)生裝置后畫(huà)出其中一種測(cè)量方法的裝置圖。(3)你還能夠通過(guò)測(cè)量哪些相關(guān)的量來(lái)測(cè)定該反應(yīng)的速率?。 重點(diǎn)難點(diǎn)重要考向考向一考向二解析:(1)結(jié)論不正確,反應(yīng)時(shí)間不僅取決于反應(yīng)物的濃度,鋅粒的大小、硫酸的加入速率、所用計(jì)時(shí)器的不同等各種因素均能導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確。(2)定量測(cè)量氣體的方法較多,但原理基本相同,可采用排水集氣法收集。(

13、3)測(cè)量化學(xué)反應(yīng)速率時(shí),與其中任何一種化學(xué)物質(zhì)的濃度或質(zhì)量相關(guān)的性質(zhì)都可使用。答案:(1)B反應(yīng)的條件不同(或鋅粒大小不同或硫酸滴下速率不同或注射器內(nèi)外針筒間的摩擦力大小不同或所用的計(jì)時(shí)器不同也會(huì)帶來(lái)誤差,其他合理的答案也正確)(2)如圖所示(也可采用其他合理裝置)。(3)相同時(shí)間內(nèi)所生成的H2的體積或相同時(shí)間內(nèi)溶液中H+濃度的變化值或相同時(shí)間內(nèi)鋅質(zhì)量的變化值(只要答對(duì)一種即可)重點(diǎn)難點(diǎn)重要考向考向一考向二成功體驗(yàn)成功體驗(yàn)2導(dǎo)學(xué)號(hào)22014020甲、乙兩同學(xué)測(cè)定鋅與硫酸反應(yīng)速率。甲同學(xué)取一套裝置(如右圖所示),加入40 mL 1 molL-1的H2SO4,測(cè)量收集10 mL H2所需的時(shí)間。乙

14、同學(xué)取另一套同樣的裝置,加入40 mL 4 molL-1的H2SO4,測(cè)量收集10 mL H2所需的時(shí)間。重點(diǎn)難點(diǎn)重要考向考向一考向二回答下列問(wèn)題:(1)Zn與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為 。 (2)收集10 mL H2所需時(shí)間:甲乙(填“大于”“小于”或“等于”)。反應(yīng)速率:甲乙(填“大于”“小于”或“等于”)。 (3)下列說(shuō)法正確的是。 A.本實(shí)驗(yàn)中甲、乙兩同學(xué)所用鋅粒的表面積要相同B.裝置氣密性要好C.40 mL的H2SO4要迅速加入D.收集氣體還可以用排水法收集E.若用98%的硫酸,則反應(yīng)最快重點(diǎn)難點(diǎn)重要考向考向一考向二解析:(2)因?yàn)榧淄瑢W(xué)所用H2SO4的濃度比乙同學(xué)所用H2SO4的濃度

15、小,反應(yīng)速率小,所用時(shí)間長(zhǎng)。(3)因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)是測(cè)定濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,故要保證其他因素是相同的,如所用Zn粒的表面積相同,A正確;本實(shí)驗(yàn)是測(cè)定收集10 mL H2所需的時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)測(cè)定反應(yīng)速率的,故裝置氣密性要好,為減少實(shí)驗(yàn)誤差,加入H2SO4時(shí)要迅速,B、C正確;測(cè)量氣體的體積還可用排水法測(cè)量,D正確;因?yàn)閆n與98%的硫酸反應(yīng)生成ZnSO4、SO2和H2O,反應(yīng)的實(shí)質(zhì)改變了,E錯(cuò)誤。答案:(1)Zn+2H+ Zn2+H2(2)大于小于(3)A、B、C、D1 2 3 4 51.下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說(shuō)法正確的是()A.化學(xué)反應(yīng)速率是指一定時(shí)間內(nèi)任何一種反應(yīng)物濃度的減小或任何一種生成物濃度

16、的增加B.化學(xué)反應(yīng)速率0.8 molL-1s-1是指1 s時(shí)某物質(zhì)的濃度為0.8 molL-1C.根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的大小可以知道化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢D.對(duì)于任何化學(xué)反應(yīng)來(lái)說(shuō),反應(yīng)速率越大,反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯解析:A項(xiàng)不能用固體或純液體的濃度變化來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)速率,它們的濃度可視為常數(shù);化學(xué)反應(yīng)速率是指單位時(shí)間內(nèi)物質(zhì)的量濃度的變化;化學(xué)反應(yīng)速率是用來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢的物理量;有些化學(xué)反應(yīng)無(wú)現(xiàn)象發(fā)生。答案:C1 2 3 4 52.1830年,法國(guó)化學(xué)品制造商庫(kù)爾曼就提出,氨能與氧氣在鉑催化下反應(yīng)生成硝酸和水,其中第一步反應(yīng)為4NH3+5O2 4NO+6H2O,若反應(yīng)速率分別用v(NH3)、v(O

17、2)、v(H2O)mol(Lmin)-1表示,則正確的關(guān)系是()答案:D 1 2 3 4 53.(2016福建福州高二檢測(cè))反應(yīng)A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(g),在不同情況下測(cè)得反應(yīng)速率,其中反應(yīng)速率最快的是()A.v(D)=0.4 molL-1s-1B.v(C)=0.5 molL-1s-1C.v(B)=0.6 molL-1s-1D.v(A)=0.15 molL-1s-1D項(xiàng)中v(A)=0.15 molL-1s-1,故B項(xiàng)表示反應(yīng)速率最大。答案:B1 2 3 4 54.已知合成氨反應(yīng)的濃度數(shù)據(jù)如下表 當(dāng)用氨氣濃度的增加來(lái)表示該化學(xué)反應(yīng)速率時(shí),其速率為()A.0.2 molL-1s-1B.0.4 molL-1s-1C.0.6 molL-1s-1D.2 molL-1s-1答案:B 1 2 3 4 55.(2016沈陽(yáng)八中高二月考)向體積為2 L的密閉容器中加入2 mol SO2和1 mol