《化学反应的速率》学案3(鲁科版选修4)

《化学反应的速率》学案一.化学反应速率1.概念；公式：υ=△C／△t（△C—浓度变化量；△t—反应时间）单位：；2.特点：(1).是平均速率,均取正值；(2).方程式中的系数之比等于各物质反应速率之比；(3).同一反应中用不同的物质表示的速率,其数值可能不同.3.一个重要规律：不同物质的速率的比值等于化学方程式中相应的系数比。如对：mA+nBpC+qD有：υ(A)∶υ(B)∶υ(C)∶υ(D)＝对于一个具体的化学反应，用不同的反应物或生成物表示的化学反应速率的数值用各物质表示的化学反应速率的数值之比等于例题1.在2A＋B3C＋5D反应中，表示该反应速率最快的是（）。A．υ(A)＝0.5mol／(L·ｓ)B．υ(B)＝0.3mol／(L·ｓ)C．υ(C)＝0.8mol／(L·ｓ)D．υ(D)＝1mol／(L·ｓ)2.在一密闭容器中充入一定量的N2和H2，经测定反应开始后的2s内氢气的平均速率：ν(H2)=0.45mol／(L·s），则2s末NH3的浓度为（）。A．0.50mol／LB．0.60mol／LC．0.45mol／LD．0.55mol／L3.在2升的密闭容器中,发生以下反应:2A(g)+B(g)2C(g)+D(g)。若最初加入的A和B都是4mol，在前10秒钟A的平均反应速度为0.12mol/（L·ｓ），则10秒钟时，容器中B的物质的量是()。A.1.6molB.2.8molC.2.4molD.1.2mol二、浓度对化学反应速率的影响1.反应速率常数与无关，但受、、等因素的影响。2.必须指明的是，一个反应的化学反应速率与参与反应的物质的浓度的关系式是的结果，不能随意根据反应的直接写出。由教材表2-3-2可见，对于很多反应，这种关系式中浓度的方次与化学方程式中的系数并无确定关系。3.对于气态反应，在温度、体积一定的条件下，压强与成正比，因此压强的改变也会对化学反应速率产生影响。对于只涉及和的反应，压强的改变对化学反应速率几乎没有影响。思考稀有气体充入反应容器中对反应速率有何影响？4.压强对化学反应速率的影响（1）温度一定时，对于气体反应；增大压强，气体体积，物质浓度，化学反应速率；减小压强，化学反应速率。（2）对于只涉及液体和固体的反应，压强改变对化学反应速率。例题4反应速率v和反应物浓度的关系是用实验方法测定的。化学反应：H2（g）＋Cl2（g）＝2HCl（g）的反应速率v可表示为：v＝k{c（H2）}m×{c(Cl2)}n式中，k为常数，m、n值可用下表中数据确定之。由此可推得，m、n值正确的是A．m＝1，n＝1B．m＝，n＝C．m＝，n＝1D．m＝1，n＝三、温度对化学反应速率的影响1.规律在其他条件不变时，升高温度可以化学反应速率；降低温度可以化学反应速率。2.化学反应速率与温度的定量关系（1）经验规律对于在中发生的反应，温度每升高10K，反应速率增加到倍。此近似规律只对一些反应的化学反应速率做粗略估计。（2）经验公式（阿伦尼乌斯公式）k=Ea为，单位当Ea0时，升高温度，反应速率常数，化学反应速率。（3）活化能①概念：普通反应物分子形成所的能量。②意义：活化能越高，反应越进行，反应速率常数越，化学反应速率越。思考讨论：为什么升高相同温度时，不同化学反应的速率增加的倍数不同？例题5硫代硫酸钠（Na2S2O3）与稀H2SO4溶液时发生如下反应：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O下列反应速率最大的是（）。A0.1mol/LNa2S2O3和0.1mol/LH2SO4溶液各5mL，加水5mL，反应温度10℃B0.1mol/LNa2S2O3和0.1mol/LH2SO4溶液各5mL，加水10mL，反应温度10℃C0.1mol/LNa2S2O3和0.1mol/LH2SO4溶液各5mL，加水10mL，反应温度30℃D0.2mol/LNa2S2O3和0.1mol/LH2SO4溶液各5mL，加水10mL，反应温度30℃例题6设C＋CO22CO－Q1反应速率为1，N2＋3H22NH3＋Q2反应速率为2，对于上述反应，当温度升高时，1和2的变化情况为。同时增大同时减小增大，减小减小，增大例题7①1000K时，AB+C②500K时，DE+F它们的反应速率关系正确的是（）A①②B①②C①=②D无法确定四、催化剂对化学反应速率的影响1.催化剂能化学反应速率而在反应前后本身的和不变的物质。2.催化原理⑴通过参与反应，改变，反应的活化能来提高化学反应速率。⑵催化剂不能改变化学反应的平衡常数，不能改变平衡转化率。3.特点⑴选择性：只对某一反应或某类反应起催化作用。⑵高效性：可以较大幅度降低反应的，从而有效地化学反应速率。例题8对某一可逆反应来说，使用催化剂的作用是。A.提高反应物的平衡转化率B.以同样程度改变正逆反应速率C.增大正反应速率，降低逆反应速率D.改变平衡混合物的组成例题9一氧化氮与一氧化碳都是汽车尾气里的有害物质，它们能缓慢地起反应生成氮气和二氧化碳，对此反应，下列叙述中正确的是（）。A使用催化剂不能改变反应速率B使用催化剂能加大反应速率C降低压强能加大反应速率D改变压强对反应速率没有影响E升高温度能加大反应速率五、速率—时间图像及应用平衡体系条件变化速率变化平衡变化速率变化曲线任一平衡体系①增大反应物浓度②减小反应物浓度③增大生成物浓度④减小生成物浓度正反应方向为气体体积增大的放热反应⑤增大压强或升高温度⑥减小压强或降低温度任一平衡⑦催化剂或或有气体参加的平衡前后气体系数和相等例题10对达到平衡状态的可逆反应X＋YZ＋W，在其他条件不变的情况下，增大压强，反应速率变化图象如右图所示，则图象中关于X、Y、Z、W四种物质的聚集状态为AZ、W均为气体，X、Y中有一种是气体BZ、W中有一种是气体，X、Y皆非气体CX、Y、Z、W皆非气体DX、Y均为气体，Z、W中有一种为气体例题11右图表示反应N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）；ΔH＝－92.2kJ/mol。在某段时间t0～t6中反应速率与反应过程的曲线图，则氨的百分含量最高的一段时间是At0～t1Bt2～t3Ct3～t4Dt5～t6例题12在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）；△H＝－196.6kJ·mol－1某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是IIIIIIA图I研究的是t0时刻增大O2的浓度对反应速率的影响B图II研究的是t0时刻加入催化剂后对反应速率的影响C图III研究的是催化剂对平衡的影响，且甲的催化效率比乙高D图III研究的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较低【跟踪训练】1.在2L密闭容器中，发生3A（气）+B（气）=2C（气）的反应，若最初加入A和B都是mol4，A的平均反应速率为)/(12.0sLmol，则10秒钟后容器中含的B是（）A．mol6.1B．mol8.2C．mol2.3D．mol6.32.已知反应OHSOSSONaSOHOSNa224242322，下列各组实验中反应最快的是（）组号反应温度（C）参加反应的物质OH2体积(mL)222OSNa42SOH体积（mL）浓度（1Lmol）体积(mL)浓度（1Lmol）A1050.1100.15B1050.150.110C3050.150.110D3050.250.2103.在一定条件下，向1L密闭容器中加入22Nmol和210Hmol，发生反应223HN32NH，2分钟末时，测得剩余氮气为mol1，下列有关该反应的反应速率的描述中不正确的是（）A．min)/(5.0)(2LmolvNB．min)/(5.1)(2LmolvHC．min)/(2)(2LmolvNHD．min)/(1)(2LmolvN4.将55.0PClmol充入体积为1L的密闭容器中，发生反应5PCl23ClPCl，一段时间后测得5PCl的浓度为Lmol/3.0，且这段时间内的平均反应速率min)/(4.0)(5LmolvPCl，则这段时间为（）A．min34B．min43C．s30D．s155.设C+CO22CO(正反应为吸热反应)，反应速率为V1；N2+3H22NH3(正反应为放热反应)，反应速率为V2，对于上述反应，当温度升高时，V1和V2的变化情况为A同时增大B同时减小CV1增大，V2减小DV1减小，V2增大6.反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)，在一可变容积的密闭容器中进行，下来条件的改变对其反应速率几乎无影响的是()A．增加铁的量B．将容器的体积缩小一半t1t2t3n／molt／minNM80246C．保持体积不变，充入N2使体系压强增大D．压强不变，充入N2使容器体积增大7.已知反应A+3B2C+D在某段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速度为mol/(L·min)，则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为A．0．5mol/(L·min)B．1mol/(L·min)C．2mol/(L·min)D．3mol/(L·min)8.20℃时，将0.10mol/LNa2S2O3溶液10mL和0.10mol/LH2SO410mL混合，2min后溶液中明显出现浑浊。已知温度每升高10℃，化学反应速率增大到原来的2倍，那么50℃时，同样的反应要明显地出现浑浊，所需的时间是()A40sB15sC48sD20s9.在一定条件下，将22BA和两种气体通入密闭容器中，反应按22yBxAC2进行，2秒钟后反应速率如下：)/(5.0)(2sLmolvA，)/(5.1)(2sLmolvB，)/(1)(sLmolvC，则x、y的值分别为（）A．3和2B．1和3C．3和1D．4和510.对于反应M+NP，如果温度每升高C10化学反应速率增大为原来的3倍。在C10时完成反应10%需81min，则在C30时完成反应10%所需的时间为（）A．27minB．9minC．13.5minD．3min11.在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如右图所示，下列表述中正确的是（）A．反应的化学方程式为：2MNB．t2时，正逆反应速率相等，达到平衡C．t3时,正反应速率大于逆反应速率D．t1时，N的浓度是M浓度的2倍12.将Ag块状碳酸钙跟足量盐酸反应，反应物损失的质量随时间的变化曲线如下图的实线所示，在相同的条件下，将Bg（A＞B）粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应，则相应的曲线（图中虚线所示）正确的是（）13.向一体积不变的密闭容器中充入H2和I2，发生反应：H2(g)+I2(g)2HI(g)△H＞0。当达到平衡后，改变反应的某一条件（不再充入任何气体），造成容器内压强增大，下列说法正确的是（）A．容器内气体颜色变深，平均相对分子质量增大B．平衡向右移动，HI浓度增大C．改变条件前后，速率时间图像如下图D．平衡不移动，混合气体密度不变14.mA(s)+nB(g)pC(g)△H＜0；的可逆反应，在室温条件下B％与压强（p）的关系如下图所示，则下列有关叙述正确的是（）A．m＋n＜pB．n＞pC．X点时混合物的正反应速率大于逆反应速率D．X点比Y点混合物的反应速率慢15.合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H＜0，673K，30MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是（）。A．点a的正反应速率比点b的大B．点c处反应达到平衡C．点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样D．点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处H2的转化率相同16.某可逆反应为：2A(g)+B(g)2C(g)；△H下图中的甲、乙、丙分别表示在不同条件下，生成物C在反应混合物中的体积分数(φ)与反应时间(t)的关系。（1）若甲图中的a、b两条曲线分别表示有催化剂和无催化剂的情况，则曲线______表示的是无催化剂时的情况。（2）若乙图中的两条曲线分别表示在400℃和500