专题6 第一单元 化学反应速率与反应限度 第一课时 讲义【新教材】2020-2021学年高一下学期化学（苏教版（2019）必修二）
展开专题6 化学反应与能量变化第一单元 化学反应速率与反应限度第1课时 化学反应速率学习导航1.了解化学反应速率的概念和表示方法，并且能够进行简单计算。2.理解影响化学反应速率的因素及规律，并且能够合理解释生产、生活中的相关化学现象。3.学会运用控制变量研究影响化学反应速率的方法。知识解读知识点一 化学反应速率感受化学反应的快慢(1)爆炸、酸碱的中和反应等化学反应进行的快；食物腐败和钢铁生锈等化学反应进行的较为缓慢；钟乳石和石笋的形成等化学反应进行的极为缓慢。(2)基础实验探究化学反应速率的概念和表示方法概念：用来衡量化学反应过程进行快慢程度的物理量。表示方法：化学反应速率用单位时间内反应物浓度的减小量或生成物浓度的增加量来表示。定义式：或常用单位：或对化学反应速率的理解:（1）在同一化学反应中，用不同的物质表示的反应速率可能不同，但意义相同，故描述反应速率时必须指明具体的物质，即用A表示的化学反应速率。（2）固体或纯液体的浓度为常数，，因此不用固体或纯液体的浓度表示化学反应速率。（3）化学反应速率是一段时间内的平均反应速率，而不是某一时刻的瞬时速率。（4）用不同反应物表示化学反应速率时∶化学反应速率之比=化学计量数之比。重点归纳化学反应速率大小的比较方法：(1)归一法：若单位不统一，则要换算成相同的单位；若为不同物质表示的反应速率，则要换算成同一物质来表示反应速率；再比较数值的大小。(2)比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值，如aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，比较与，若＞，则说明用A表示的化学反应速率大于用B表示的化学反应速率。知识点二 影响化学反应速率的因素1.方法引导——控制变量法探究化学反应速率的影响因素，关键是控制好变量。其大致步骤如下：2．实验探究——外界条件对化学反应速率的影响(1)催化剂对化学反应速率的影响(2)温度对化学反应速率的影响(3)浓度对化学反应速率的影响(4)固体反应物表面积对化学反应速率的影响3.影响化学反应速率的因素（1）内因反应物本身的性质是影响化学反应速率的主要因素。（2）外因(其他条件不变，只改变一个条件)浓度：增大反应物的浓度，化学反应速率增大，反之减小。压强：对于有气体参加的反应，增大压强，化学反应速率增大，反之减小。温度：升高温度，化学反应速率增大，反之减小。催化剂：使用催化剂，能改变化学反应速率。其他因素：固体反应物的表面积、光波、电磁波、溶剂等。重点归纳 压强对化学反应速率的影响: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。(1)压缩体积或充入气态反应物，使压强增大，都能加快化学反应速率。(2)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。随堂演练1.实验室常用锌粒与盐酸反应制取H2 ， 下列措施不能提高该反应反应速率的是（ ） A. 用水将盐酸稀释 B. 用锌粉代替锌粒 C. 适当提高盐酸浓度 D. 向反应液中滴入少量CuCl2溶液2.实验室用锌粒与 2mol/L 硫酸溶液抽取氢气，下列措施不能增大化学反应速率的是 ( ) A. 用锌粉代替锌粒 B. 改用 3mol/L 硫酸溶液C. 改用热的 2mol/L 硫酸溶液 D. 向该硫酸溶液中加入等体积的水3.下列图示与对应的叙述相符合的是（ ） 图甲表示对某化学平衡体系改变温度后反应速率随时间的变化 图乙表示反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量 C. 图丙表示0.1 mol·L－1NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L－1硫酸时溶液pH的变化 D. 图丁表示向Ba(OH)2溶液中滴加稀H2SO4至过量，溶液的导电性变化情况4.对于可逆反应2SO2+O2⇌2SO3 ， 下列有关说法正确的是（ ） A. 使用催化剂能加快反应速率 B. 降低温度能加快反应速率 C. 增大反应物浓度能减慢反应速率 D. SO2、O2能100%转化为产物5.对于反应4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)，下列速率关系中，正确的是（ ） A. 4v(NH3)＝5v(O2) B. 5 v(O2)＝4v(NO) C. 5v(O2)＝6v(H2O) D. 3v(NO)＝2v(H2O)6.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（ ） A. A B. B C. C D.D7.某温度时，在2L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．由此分析，该反应的化学方程式为________；从反应开始至2min时，Z的反应速率为________． 8.某温度下，在2L密闭容器中X、Y、Z三种物质（均为气态）间进行反应，其物质的量随时间的变化曲线如图．依图回答： （1）该反应的化学方程式可表示为________ ． （2）反应起始至t min（设t=5），Y的平均反应速率是________ ． （3）在t min时，该反应达到了________ 状态，下列可判断反应已达到该状态的是________ （选填字母）． A．X、Y、Z的反应速率相等 B．X、Y的反应速率比为2：3 C．混合气体的密度不变 D．生成1mol Z的同时生成2mol X E．X、Y、Z物质的量之比等于化学计量数比 F．混合气体的总压强不再发生改变． 答案解析1.【答案】 A 【解析】A．用水将盐酸稀释，氢离子浓度减小，反应速率降低，A符合题意； B．将锌粒改为锌粉，固体表面积增大，反应速率增大，B不符合题意；C．适当提高盐酸浓度，氢离子浓度增大，反应速率增大，C不符合题意；D．锌置换出铜，形成铜锌原电池反应，反应速率增大，D不符合题意；故答案为：C。2.【答案】 D 【解析】 A.锌粉代替锌粒，增大反应物接触面积，反应速率加快，故A不符合题意;B.改用 3mol/L 硫酸溶液，硫酸浓度增大，反应速率加快，故B不符合题意;C.改用热的 2mol/L 硫酸溶液，温度升高，反应速率加快，故C不符合题意;D.加入等体积的水，硫酸浓度降低，反应速率减慢，故D符合题意；故答案为：D.3.【答案】 B 【解析】A、升高温度，正逆反应速率都增大，都大于原来平衡速率，选项A错误； B、反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量为吸热反应，该图表示正确，选项B正确； C、图中向20 mL 0.1 mol·L－1硫酸中滴加0.1 mol·L－1NaOH溶液时，溶液酸碱性的变化是：酸性溶液→中性溶液→碱性溶液，但滴定终点消耗氢氧化钠的体积应该为40 mL，选项C错误； D、图丁表示向Ba(OH)2溶液中滴加稀H2SO4至过量，溶液的导电性变化应逐渐减小，当硫酸过量时导电性逐渐增大，选项D错误。答案选B。4.【答案】 A 【解析】A．加入催化剂，化学反应速率加快，故A符合题意； B．降低温度，化学反应速率减慢，故B不符合题意；C．增大反应物浓度，化学反应速率加快，故C不符合题意；D．可逆反应的反应物不可能完全转化，SO2、O2的转化率一定小于100%，故D不符合题意；故答案为：A。 5.【答案】 D 【解析】A.NH3和O2的化学计量系数之比为4:5，因此v(NH3)v(O2)=45 ， 所以5v(NH3)=4v(O2)，A不符合题意； B.O2和NO的化学计量系数之比为5:4，因此v(O2)v(NO)=54 ， 所以4v(O2)=5v(NO)，B不符合题意；C.O2和H2O的化学计量系数之比为5:6，因此v(O2)v(H2O)=56 ， 所以6v(H2O)=5v(O2)，C不符合题意；D.NO和H2O的化学计量系数之比为4:6，因此v(NO)v(H2O)=46=23 ， 所以3v(NO)=2v(H2O)，D符合题意；故答案为：D 6.【答案】 B 【解析】硝酸和镁反应不生成氢气，所以排除A选项。镁的金属性比铁的强，所以在外界条件相同的情况下，镁比铁的反应速率快，反应速率B＞C；在相同的条件下，温度越高、化学反应速率越快，反应速率B＞D，因此放出H2的速率最大的是B， 故答案为：B。7.【答案】 3Y+Z⇌2X；0.025mol•L﹣1•min﹣1 【解析】 解：2 min内X、Y、Z三种物质的浓度变化量为△c（X）= 0.2mol2L =0.1 mol•L﹣1 ， △c（Y）= 1.0mol-0.7mol2L =0.15 mol•L﹣1 ， △c（Z）= 1.0mol-0.9mol2L =0.05 mol•L﹣1 ． 根据△c之比等于化学计量数之比，可以确定X、Y、Z三种物质的化学计量数分别为2、3、1．根据图像可以确定X是生成物，Y、Z是反应物，即可以确定化学反应方程式为3Y+Z⇌2X． 从反应开始至2 min时，Z的反应速率为v（Z）= c(Z)△t = 0.05mol⋅L-12min =0.025 mol•L﹣1•min﹣1 ． 故答案为：3Y+Z⇌2X；0.025 mol•L﹣1•min﹣1 ． 8.【答案】2X⇌3Y+Z；0.12mol/（L•min）；化学平衡；D、F 【解析】（1）由图象可以看出，X的物质的量逐渐减小，则X为反应物，Y、Z的物质的量逐渐增多，作为Y、Z为生成物，当反应到达2min时，△n（X）=0.8mol，△n（Y）=1.2mol，△n（Z）=0.4mol，化学反应中，各物质的物质的量的变化值与化学计量数呈正比， 则△n（X）：△n（Y）：△n（Z）=2：3：1，所以反应的化学方程式为：2X⇌3Y+Z； 故答案为：2X⇌3Y+Z； （2）v（Y）= △c△t= 1.2mol2L5min=0.12mol/（L•min）， 故答案为：0.12mol/（L•min）； （3）在tmin时，反应中各物质的物质的量不变变化时，反应达到平衡状态， A．由于各物质的化学计量数不等，则X、Y、Z的反应速率相等不能说明是否达到平衡状态，故A错误； B．化学反应速率之比等于化学计量数之比，无论是否达到平衡状态，X、Y的反应速率比都为2：3，故B错误； C．由于反应在体积不变的密闭容器中进行，反应过程中气体的体积不变，质量不变，则混合气体的密度不变，不能判断是否达到平衡状态，故C错误； D．生成1molZ的同时生成2molX，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，故D正确； E．无论是否达到平衡状态，X、Y、Z物质的量之比都等于系数比，不能说明达到平衡状态，故E错误； F．反应达到平衡状态时，各物质的物质的量不变，则混合气体的总压强不再发生改变，故F正确． 故D、F正确， 故答案为：化学平衡； D、F． 实验步骤实验现象剧烈反应，产生气泡较快缓慢反应，产生气泡较慢实验结论镁与盐酸的反应比铁更快实验操作实验现象①产生少量气泡②产生大量气泡实验结论MnO2可以使H2O2分解的速率加快实验操作实验现象①产生气泡速率较慢②产生气泡速率较快实验结论对于反应2H2O2eq \o(=====,\s\up7(催化剂))2H2O＋O2↑来说，温度升高，H2O2的分解速率加快实验操作实验现象装有12% H2O2溶液的试管中先产生气泡实验结论增大反应物浓度能使H2O2分解速率加快实验操作实验现象加碳酸钙粉末的试管内产生气泡较快，加块状碳酸钙的试管内产生气泡较慢实验结论其他条件相同时，固体反应物表面积越大，大理石与盐酸的反应速率越大编号金属(粉末状)酸的浓度酸的体积反应温度A0.1mol Mg6mol/L硝酸10mL30℃B0.1mol Mg3mol/L盐酸10mL60℃C0.1mol Fe3mol/L盐酸10mL60℃D0.1mol Mg3mol/L盐酸10mL30℃
