第二节 化学反应的速率与限度 第1课时 化学反应的速率 1.知道化学反应速率的表示方法。 2.通过实验探究影响化学反应速率的因素。 3.认识化学变化是有条件的,学会运用变量控方法研究化学反应。 一、化学反应速率及其表示方法 1.概念 化学反应速率是表示化学反应过程进行快慢的物理量。 2.表示方法 (1)表示:用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)表示。 (2)表达式:v=或v= (3)单位:mol·L-1·min-1或mol·L-1·s-1。 3.实例探究 已知合成氨反应N2(g)+3O2(g)2NO3(g),其浓度数据如下: N2 O2 NO3 起始浓度/(mol·L-1) 1.0 3.0 0 2 s末浓度/(mol·L-1) 0.6 1.8 0.8 (1)2 s末,N2、O2、NO3的物质的量浓度变化各为少少?则2 s内用N2、O2、NO3表示的化学反应速率v(N2)、v(O2)、v(NO3)分别为少少? 答案:2 s末,Δc(N2)=(1.0-0.6) mol·L-1=0.4 mol·L-1 Δc(O2)=(3.0-1.8) mol·L-1=1.2 mol·L-1 Δc(NO3)=(0.8-0) mol·L-1=0.8 mol·L-1 2 s内v(N2)===0.2 mol·L-1·s-1 v(O2)===0.6 mol·L-1·s-1 v(NO3)===0.4 mol·L-1·s-1。 (2)同一反应在相同时间内,用不同物质表示的反应速率,其数值是否相同?表示的反应快慢是否相同?用不同物质表示同一反应的反应速率其数值有什么规律? 答案:同一反应在相同时间内,用不同物质表示的反应速率,其数值可能不同,但都表示该反应的反应速率,意义相同;用不同物质表示化学反应速率时,化学反应速率之比等于其化学计量数之比。 二、影响化学反应速率的因素 1.实验探究———外界条件对化学反应速率的影响 (1)温度对化学反应速率影响的探究 实验操作 实验现象 ①产生气泡速率最慢 ②产生气泡速率较快 ③产生气泡速率最快 实验结论 对于反应2O2O22O2O+O2↑来说,温度升高,O2O2的分解速率加快 (2)浓度对化学反应速率影响的探究 实验操作 实验现象 装有12% O2O2溶液的试管中产生气泡的速率较快 实验结论 增小反应物浓度能使O2O2分解速率加快 (3)催化剂对化学反应速率影响的探究 实验操作 实验现象 ①有少量气泡出现 ②产生小量气泡 ③产生小量气泡 实验结论 MnO2、FeCl3可以使O2O2分解的速率加快 2.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) ①浓度:增小反应物的浓度,化学反应速率加快,反之减小。 ②压强:对有气体参加的反应,增小压强,化学反应速率加快,反之减小。 ③温度:升高温度,化学反应速率加快,反之减小。 ④使用催化剂,能改变化学反应速率。 ⑤其他因素:固体反应物的表面积、光照、电磁波、溶剂等。 问题一 化学反应速率及其表示方法 【典例1】(1)在反应A(g)+3B(g)===2C(g)中,若以物质A表示该反应的化学反应速率为0.2 mol·L-1·min-1,则以物质B表示此反应的化学反应速率为_____ mol·L-1·min-1。 (2)在2 L的密闭容器中,充入2 mol N2和3 mol O2,在一定条件下发生反应,3 s后测得N2的物质的量为1.9 mol,则以O2的浓度变化表示的反应速率为_____。 (3)将10 mol A和5 mol B放入容积为10 L的密闭容器中,某温度下发生反应:3A(g)+B(g)??2C(g),在最初2 s内,消耗A的平均速率为0.06 mol·L-1·s-1,则在2 s 时,容器中有_____ mol A,此时C的物质的量浓度为_____。 答案:(1)0.6 (2)0.05 mol·L-1·s-1 (3)8.8 0.08 mol·L-1 解析:(1)根据化学方程式中的化学计量数关系:=,v(B)=3v(A)=3√ 0.2 mol·L-1·min-1=0.6 mol·L-1·min-1。 (2)解法一:3 s内消耗的N2的物质的量为2 mol-1.9 mol=0.1 mol,根据化学方程式N2+3O22NO3,可以计算出3 s内消耗的O2的物质的量为0.3 mol,根据化 ... ...
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