高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 化学反应的速率与限度学案设计

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 化学反应的速率与限度学案设计，共8页。学案主要包含了特别提醒，题后归纳等内容，欢迎下载使用。
化学反应速率
意义：表示化学反应过程进行 的物理量
定义：单位时间内反应物浓度的 或生成物浓度的
表达式：
单位： 或ml·L-1·min-1
【特别提醒】 对于有固体或纯液体参加的反应，由于固体或纯液体的浓度为一常数，即Δc＝0无意义，所以不用固体或纯液体表示反应速率。
探究 化学反应速率的相关计算方法
已知某条件下，合成氨反应的一些数据如下：
N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)
起始浓度(ml·L－1) 1.0 3.0 0.2
2 s末浓度(ml·L－1) 0.6 1.8 1.0
请计算
(1)v(N2)＝ ，v(H2)＝ ，v(NH3)＝ 。
(2)v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝ 。
(3)N2的转化率α(N2)＝ 。
升华 化学反应速率的计算规律与方法
(1)对于反应aA＋bB===cC＋dD(A、B、C、D均不是固体或纯液体)，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)＝Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)∶Δc(D)＝a∶b∶c∶d。
[注]在同一时间内的同一个化学反应里，虽然用不同物质表示的化学反应速率不一定相同，但它们表示的意义相同，故表示化学反应速率时，必须指明具体的物质。
(2)“三段式”计算化学反应速率和转化率
设a ml·L－1、b ml·L－1分别为A、B两物质的起始浓度，t时刻后，mx ml·L－1为反应物A的转化浓度，nx ml·L－1为反应物B的转化浓度，则：
mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)
起始浓度/(ml·L－1) a b 0 0
转化浓度/(ml·L－1) mx nx px qx
终态浓度/(ml·L－1) a－mx b－nx px qx
(1)v(A)＝eq \f(mx,Δt) v(C)＝eq \f(px,Δt) (2)α(A)＝eq \f(mx,a)×100%
【典例1】下列说法正确的是( )
A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示
B．用不同物质的物质的量浓度变化表示同一时间内同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比
C．化学反应速率的单位通常由时间单位和物质的量单位决定
D．在化学反应过程中，反应物的浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值
【典例2】在一定条件下，将3 ml A和1 ml B 两种气体在容积固定的2 L密闭容器中混合，发生如下反应：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)。2 min 末时生成0.8 ml D，并测得C的浓度为0.2 ml·L－1。下列判断不正确的是( )
A．x＝1 B．2 min内A的反应速率为0.3 ml·L－1·min－1
C．B的转化率为40% D．x无法求解
3．在反应A(g)＋2B(g)===3C(g)＋4D(g)中，表示该反应速率最快的是( )
A．v(A)＝0.5 ml/(L·s) B．v(B)＝0.5 ml/(L·s) C．v(C)＝0.8 ml/(L·s) D．v(D)＝1 ml/(L·s)
【题后归纳】 反应快慢的比较方法
(1)换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值大小。
(2)比较化学反应速率与化学计量数的比值。如反应aA＋bBcC，要比较v(A)与v(B)的相对大小，即比较eq \f(vA,a)与eq \f(vB,b)的相对大小，若eq \f(vA,a)＞eq \f(vB,b)，则用v(A)表示的反应速率比用v(B)表示的反应速率大。
温度、催化剂对化学反应速率影响的实验探究
(1)温度影响
(2)催化剂影响
化学反应速率的影响因素归纳
化学反应速率的影响因素
【典例1】．为了说明影响化学反应快慢的因素，甲、乙、丙、丁四位学生分别设计了如下A～D四个实验，你认为结论不正确的是( )
A．将相同大小、形状的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应时，两者速率一样大
B．在相同条件下，等质量的大理石块和大理石粉与相同盐酸反应，大理石粉反应快
C．将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下，会发现光照可以加快浓硝酸的分解
D．两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾，其中一支试管中再加入少量二氧化锰，同时加热，产生氧气的快慢不同
【典例2】．在反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)中，不可能使反应速率明显增大的措施是( )
A．增大压强B．升高温度
C．增大CO2的浓度D．增加碳的量
对于可逆反应2SO2+O2 2SO3，在混合气体中充入一定量的18O2足够长时间后，18O原子（ ）
A、只存在于O2中
B、只存在于O2和SO3中
C、只存在于SO2和O2中
D、存在于SO2、O2和SO3
模块1：化学反应的速率
化学反应速率
意义：表示化学反应过程进行快慢的物理量
定义：单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量
表达式：
单位：ml·L-1·s-1或ml·L-1·min-1
【特别提醒】 对于有固体或纯液体参加的反应，由于固体或纯液体的浓度为一常数，即Δc＝0无意义，所以不用固体或纯液体表示反应速率。
探究 化学反应速率的相关计算方法
已知某条件下，合成氨反应的一些数据如下：
N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)
起始浓度(ml·L－1) 1.0 3.0 0.2
2 s末浓度(ml·L－1) 0.6 1.8 1.0
请计算
(1)v(N2)＝ ，v(H2)＝ ，v(NH3)＝ 。
(2)v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝ 。【】(1)0.2 ml/(L·s) 0.6 ml/(L·s) 0.4 ml/(L·s)
(3)N2的转化率α(N2)＝ 。(2)1∶3∶2 (3)40%
升华 化学反应速率的计算规律与方法
(1)对于反应aA＋bB===cC＋dD(A、B、C、D均不是固体或纯液体)，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)＝Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)∶Δc(D)＝a∶b∶c∶d。
[注]在同一时间内的同一个化学反应里，虽然用不同物质表示的化学反应速率不一定相同，但它们表示的意义相同，故表示化学反应速率时，必须指明具体的物质。
(2)“三段式”计算化学反应速率和转化率
设a ml·L－1、b ml·L－1分别为A、B两物质的起始浓度，t时刻后，mx ml·L－1为反应物A的转化浓度，nx ml·L－1为反应物B的转化浓度，则：
mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)
起始浓度/(ml·L－1) a b 0 0
转化浓度/(ml·L－1) mx nx px qx
终态浓度/(ml·L－1) a－mx b－nx px qx
(1)v(A)＝eq \f(mx,Δt) v(C)＝eq \f(px,Δt) (2)α(A)＝eq \f(mx,a)×100%
【典例1】下列说法正确的是( B )
A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示
B．用不同物质的物质的量浓度变化表示同一时间内同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比
C．化学反应速率的单位通常由时间单位和物质的量单位决定
D．在化学反应过程中，反应物的浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值
【典例2】在一定条件下，将3 ml A和1 ml B 两种气体在容积固定的2 L密闭容器中混合，发生如下反应：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)。2 min 末时生成0.8 ml D，并测得C的浓度为0.2 ml·L－1。下列判断不正确的是( D )
A．x＝1 B．2 min内A的反应速率为0.3 ml·L－1·min－1
C．B的转化率为40% D．x无法求解
3．在反应A(g)＋2B(g)===3C(g)＋4D(g)中，表示该反应速率最快的是( A )
A．v(A)＝0.5 ml/(L·s) B．v(B)＝0.5 ml/(L·s) C．v(C)＝0.8 ml/(L·s) D．v(D)＝1 ml/(L·s)
【题后归纳】 反应快慢的比较方法
(1)换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值大小。
(2)比较化学反应速率与化学计量数的比值。如反应aA＋bBcC，要比较v(A)与v(B)的相对大小，即比较eq \f(vA,a)与eq \f(vB,b)的相对大小，若eq \f(vA,a)＞eq \f(vB,b)，则用v(A)表示的反应速率比用v(B)表示的反应速率大。
温度、催化剂对化学反应速率影响的实验探究
(1)温度影响
(2)催化剂影响
化学反应速率的影响因素归纳
题组 化学反应速率的影响因素
【典例1】为了说明影响化学反应快慢的因素，甲、乙、丙、丁四位学生分别设计了如下A～D四个实验，你认为结论不正确的是( A )
A．将相同大小、形状的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应时，两者速率一样大
B．在相同条件下，等质量的大理石块和大理石粉与相同盐酸反应，大理石粉反应快
C．将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下，会发现光照可以加快浓硝酸的分解
D．两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾，其中一支试管中再加入少量二氧化锰，同时加热，产生氧气的快慢不同
【典例2】在反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)中，不可能使反应速率明显增大的措施是( D )
A．增大压强B．升高温度
C．增大CO2的浓度D．增加碳的量
对于可逆反应2SO2+O2 2SO3，在混合气体中充入一定量的18O2足够长时间后，18O原子（ D ）
A、只存在于O2中
B、只存在于O2和SO3中
C、只存在于SO2和O2中
D、存在于SO2、O2和SO3
实验操作
实验现象
产生气泡由快到慢的顺序：C＞B＞A
实验结论
升高温度，反应速率增大；
降低温度，反应速率减小。
实验操作
实验现象
产生气泡速率的相对大小为：②、③＞①
实验结论
催化剂能加快H2O2分解的反应速率
影响因素
一般规律
内因
反应物自身的性质(主要因素)
反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反应物的化学性质越不活泼，化学反应速率越慢
外
因
催化剂
一般情况下，使用合适的催化剂能极大地加快反应速率
温度
升高温度，化学反应速率加快；降低温度，化学反应速率减慢
反应物的浓度
增大反应物的浓度，化学反应速率加快；减小反应物的浓度，化学反应速率减慢
气体反应物的压强
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，化学反应速率减慢
固体反应物的表面积
增大固体反应物的表面积，化学反应速率加快
其他
光波、电磁波、超声波、溶剂等，也能影响化学反应的速率
实验操作
实验现象
产生气泡由快到慢的顺序：C＞B＞A
实验结论
升高温度，反应速率增大；
降低温度，反应速率减小。
实验操作
实验现象
产生气泡速率的相对大小为：②、③＞①
实验结论
催化剂能加快H2O2分解的反应速率
影响因素
一般规律
内因
反应物自身的性质(主要因素)
反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反应物的化学性质越不活泼，化学反应速率越慢
外
因
催化剂
一般情况下，使用合适的催化剂能极大地加快反应速率
温度
升高温度，化学反应速率加快；降低温度，化学反应速率减慢
反应物的浓度
增大反应物的浓度，化学反应速率加快；减小反应物的浓度，化学反应速率减慢
气体反应物的压强
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，化学反应速率减慢
固体反应物的表面积
增大固体反应物的表面积，化学反应速率加快
其他
光波、电磁波、超声波、溶剂等，也能影响化学反应的速率