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第二章化学键化学反应规律
第三节化学反应的快慢和限度
第一课时化学反应的快慢
1.认识化学反应速率的概念和表示方法,学会化学反应速率的有关计算。
2.通过实验探究,知道反应物的温度、反应物的浓度、反应物之间的接触面积和催化剂等外界条件对化学反应速率的影响。
3.通过举例,知道在生产和生活中需要加快或者延缓某些化学反应快慢,明白调控化学反应速率具有十分重要的意义。
化学反应速率的计算和外界条件对化学反应速率的影响
化学反应既伴随有变化,又伴随有变化。化学反应过程中,先是反应物 ,能量(E1),后有,能量(E2)。 当E1>E2,则反应为,若E1<E2,则反应为。
【交流研讨】不同化学反应进行的快慢差别很大,在科学研究中,如何描述一个反应进行的快慢?你可以从哪些方面来描述?
一、化学反应速率
1.定义:
2.计算公式:
3.单位:
【例题】在2L的密闭容器中,加入1molN2和3molH2,发生 N2+3H2⇌ 2NH3 ,在2s末时,测得容器中含有0.4mol的NH3,求用氮气表示的该反应的化学反应速率。
【思考讨论】
反应4NH3+5O2
4NO+6H2O 在5 L的密闭容器中反应30 s后,NO增加了0.3 mol。
(2)用O2的浓度变化来表示此反应速率是多少?
(3)各物质的速率之比与方程式系数之比有何关系?
【总结】
(1)同一个反应,用不同物质表示该反应的速率时,其数值不一定相同,但意义相同。
(2)同一个化学反应,各物质的化学反应速率的数值之比等于之比。
(3)指的是,不是。
(4)化学反应速率表示的是,的浓度是常数,所以不用来表示化学反应速率。
【迁移应用】对于反应4NH3+5O2
4NO+6H2O,若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)(单位皆为mol·L—1·min—1)表示,则下列式子中,正确的是
A.
B.
C.
D.
4.影响化学反应速率的因素
【交流研讨】通过以下示例分析是哪些因素影响了化学反应速率?
(1)Na 、Mg分别与水反应时,钠与水反应更为剧烈;
(2)带火星的木条能在纯氧中复燃;
(3)新鲜水果和食物保存在冰箱里能存放得更久;
(4)实验室用H2O2制氧气时,使用二氧化锰作催化剂反应更快;
(5)木材劈得小一些烧得更快。
【活动探究】小组合作,完成教材P57页“活动探究”实验,完成下面表格。
实验方案设计
1.选择化学反应
| | 2.确定待研究的影响因素
| | 3.设计改变影响因素的操作
| | 4.确定观测反应快慢的指标
| | 实验记录
小结:影响化学反应速率的因素
(1)决定因素:______________________
(2)影响反应速率的外界因素:
①浓度: 其他条件不变时,____________________________________________
②温度:其他条件不变时,____________________________________________
③催化剂:其他条件不变时,__________________________________________
④接触面积:其他条件不变时,_________________________________________
⑤压强:其他条件不变时,____________________________________________
⑥其他因素, _______、___________、_______________等。
【课堂小结】
1.在下列过程中,需要加快化学反应速率的是( )
A.钢铁腐蚀 B.食物腐烂 C.工业炼钢 D.塑料老化
2.下列哪些是影响化学反应速率的主要因素( )
A.压强 B.温度 C.催化剂 D.反应物的性质
A.0.1 s B.2.5 s C.5 s D.10 s
4.当温度不变时,恒容的容器中进行反应2A===B,若反应物的浓度由0.1 mol·L-1降到0.06 mol·L-1需20秒,那么由0.06 mol·L-1降到0.036 mol·L-1,所需反应的时间为( )
A.等于10秒 B.等于12秒
C.大于12秒 D.小于12秒
5.用锌粒与过量稀硫酸反应制氢气,欲增大反应速率而不改变产生氢气的量,下列措施不可行的是( )
A.升高温度 B.滴加少量浓硫酸
C.滴加少量浓硝酸溶液 D.改用等质量的锌粉
6.反应A(g)+B(s)===C(g) ΔH<0,在其他条件不变时,改变其中一个条件,则生成C的速率(填“加快”、“减慢”或“不变”):
(1)升温________________________________________________________________________;
(2)增大压强____________________________________________________________________;
(3)增大容器容积________________________________________________________________;
(4)加入A______________________________________________________________________;
(5)加入B______________________________________________________________________;
(6)加催化剂____________________________________________________________________。
【检测反馈答案】
1.【答案】 C
【解析】 在工农业生产和日常生活中,我们应尽量防止钢铁腐蚀、食物腐烂、塑料老化,以便延长钢铁和塑料的使用寿命以及延长食物的保存时间,所以A、B、D三项均应减慢化学反应速率;工业炼钢应尽量在单位时间内多出钢,所以应加快化学反应速率,故C对。
2.【答案】D
【解析】影响化学反应速率大小的首要因素是内因,即反应物性质,其次才是外因。注意内因是反应物本身所固有的性质。
3.【答案】 C
【解析】 SO3的浓度增加了0.4 mol/L,则O2的浓度减小了0.2 mol/L,v(O2)=Δc(O2)/Δt,Δt=Δc(O2)/v(O2)=0.2 mol·L-1/0.04 mol·(L·s)-1=5 s。
4.【答案】 C
5.【答案】C
【解析】升高温度反应速率增大,且不改变产生氢气的量,故A可行;滴加少量浓硫酸,反应物浓度增大,反应速率增大,且锌粒质量不变,产生氢气的量不变,故B可行;浓硝酸具有强氧化性,硝酸与锌粒反应不能生成氢气,故C不可行;锌粉与酸的接触面增大,反应速率增大,且生成氢气的量不变,故D可行。
6.【答案】(1)加快 (2)加快 (3)减慢 (4)加快 (5)不变 (6)加快
【解析】 记清影响化学反应速率的因素是解答本题的关键。
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