化学反应速率知识点

2024-08-22

化学反应速率知识点(共8篇)

化学反应速率知识点 篇1

一.化学反应速率

是指表示化学反应进行的快慢。通常以单位时间内反应物或生成物浓度的变化值(减少值或增加值)来表示,反应速度与反应物的性质和浓度、温度、压力、催化剂等都有关,如果反应在溶液中进行,也与溶剂的性质和用量有关。其中压力关系较小(气体反应除外),催化剂影响较大。可通过控制反应条件来控制反应速率以达到某些目的。

二.计算公式

对于没有达到化学平衡状态的可逆反应:v(正)≠v(逆)

还可以用:v(A)/ m=v(B)/n=v(C)/p=v(D)/q

不同物质表示的同一化学反应的速率之比等于化学计量数之比。本式用于确定化学计量数,比较反应的快慢,非常实用。

同一化学反应的速率,用不同物质浓度的变化来表示,数值不同,故在表示化学反应速率时必须指明物质。

三.影响因素

内因

化学键的强弱与化学反应速率的关系。例如:在相同条件下,氟气与氢气在暗处就能发生爆炸(反应速率非常大);氯气与氢气在光照条件下会发生爆炸(反应速率大);溴气与氢气在加热条件下才能反应(反应速率较大);碘蒸气与氢气在较高温度时才能发生反应,同时生成的碘化氢又分解(反应速率较小)。这与反应物X—X键及生成物H—X键的相对强度大小密切相关。

外因

1.压强条件

对于有气体参与的化学反应,其他条件不变时(除体积),增大压强,即体积减小,反应物浓度增大,单位体积内活化分子数增多,单位时间内有效碰撞次数增多,反应速率加快;反之则减小。若体积不变,加压(加入不参加此化学反应的气体)反应速率就不变。因为浓度不变,单位体积内活化分子数就不变。但在体积不变的情况下,加入反应物,同样是加压,增加反应物浓度,速率也会增加。若体积可变,恒压(加入不参加此化学反应的气体)反应速率就减小。因为体积增大,反应物的物质的量不变,反应物的浓度减小,单位体积内活化分子数就减小。

2.温度条件

只要升高温度,反应物分子获得能量,使一部分原来能量较低分子变成活化分子,增加了活化分子的百分数,使得有效碰撞次数增多,故反应速率加大(主要原因)。当然,由于温度升高,使分子运动速率加快,单位时间内反应物分子碰撞次数增多反应也会相应加快(次要原因)。

3.催化剂

使用正催化剂能够降低反应所需的能量,使更多的反应物分子成为活化分子,大大提高了单位体积内反应物分子的百分数,从而成千上万倍地增大了反应物速率.负催化剂则反之。催化剂只能改变化学反应速率,却改不了化学反应平衡。

4.条件浓度

当其它条件一致下,增加反应物浓度就增加了单位体积的活化分子的数目,从而增加有效碰撞,反应速率增加,但活化分子百分数是不变的。化学反应的过程,就是反应物分子中的原子,重新组合成生成物分子的过程。反应物分子中的原子,要想重新组合成生成物的分子,必须先获得自由,即:反应物分子中的化学键必须断裂。化学键的断裂是通过分子(或离子)间的相互碰撞来实现的,并非每次碰撞都能是化学键断裂,即并非每次碰撞都能发生化学反应,能够发生化学反应的碰撞是很少的。

活化分子比普通分子具有更高的能量,才有可能撞断化学键,发生化学反应。当然,活化分子的碰撞,只是有可能发生化学反应。而并不是一定发生化学反应,还必须有合适的取向。在其它条件不变时,对某一反应来说,活化分子在反应物中所占的百分数是一定的,即单位体积内活化分子的数目和单位体积内反应物分子的总数成正比,即活化分子的数目和反应物的浓度成正比。

因此,增大反应物的浓度,可以增大活化分子的数目,可以增加有效碰撞次数,则增大反应物浓度,可以使化学反应的速率增大。

(注:有效碰撞:能够发生化学反应的碰撞,叫有效碰撞;活化分子:能够发生有效碰撞的分子,叫活化分子。)

5.其他因素

增大一定量固体的表面积(如粉碎),可增大反应速率,光照一般也可增大某些反应的速率;此外,超声波、电磁波、溶剂等对反应速率也有影响。

四.注意事项

一般来说,化学反应速率随时间而发生变化,不同时间反应速率不同。所以,通常应用瞬时速率表示反应在t时的反应速率。化学反应刚开始一瞬间的速率称为反应的初始速率。

一个化学反应的反应速率与反应条件密切相关,同一个反应在不同条件下进行,其反应速率可以有很大的不同。

浓度是影响反应速率的另外一个重要因素。通常化学反应是可逆的,当正反应开始后,其逆反应也随之进行,所以实验测定的反应速率实际上是正反应和逆反应之差,即净反应速率。当然,有些反应的反应逆速率。当然,有些反应的逆反应速率非常小,完全可以不考虑,可以认为是单向反应。

五.测定方法

测量一个化学反应的速率,需要测定某一时间附近单位时间内某物质浓度的改变量。但是,一般来说在测量时化学反应仍在进行,应用一般化学分析方法测定反应速率存在困难。一个近似的办法是使反应立即停止(如果可以),如通过稀释、降温、加入阻化剂或除去催化剂等方法可以使反应进行得非常慢,便于进行化学分析。但这样即费时费力,又不准确,可以研究的反应也有限。广泛使用的方法是测量物质的性质,如压力、电导率、吸光度等,通过它们与物质浓度的关系实现连续测定。

化学反应速率知识点 篇2

以下是苏教版高中化学选修4《化学反应原理》“化学反应速率的表示方法”学习内容的课堂教学与反思, 本节课例是基于对“有效课堂”的认识而实施的教学实践案例, 其设计理念核心思想在于:引导学生主动参与到学习过程中, 积极主动构建知识体系, 而不是被动地接受知识, 让学生真正成为学习者。

1.教学设计思想

化学反应速率概念的建立及相关计算方法是本节课的教学重点, 但对于学生来讲, 这两个知识点的学习掌握并不难。基于“自主知识构建”的教学理念, 本节课的教学重点侧重于充分利用好教材资源, 围绕科学探究要素, 重视过程与方法, 促使学生掌握科学方法, 提高化学科学素养。

2.教学目标

2.1了解化学反应速率的概念;

2.2能定量表示化学反应速率, 能利用速率计算公式正确分析实验数据;

2.3了解化学反应速率的测定方法, 通过实验测定某些化学反应的速率。

3.教学设计片断

[教师活动]引入新课:

播放视频[视频一]给光束拍个慢动作高速拍摄技术飞秒成像

[视频二]慢镜头———闪电

引导学生阅读课本第35页“拓展视野”, 了解关于“纳秒”、“皮秒”和“飞秒”的知识。

介绍1999年诺贝尔化学奖美国科学家泽维尔“用飞秒分光技术观察化学反应过渡状态”…… (略)

化学反应有快有慢 (举例说明) 。我们如何定量描述化学反应的快慢?

[学生活动]总结:化学反应速率是表示化学反应快慢的物理量。通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加表示。

[教师活动]介绍化学反应速率计算公式及注意事项 (略) 。

转引:请大家完成教材第32页的“观察与思考”, 利用所给实验数据:

(1) 在左边的坐标纸中绘制H2O2分解反应的浓度—时间曲线。

(2) 借助绘制的曲线, 分别计算每20分钟与每10分钟为时间间隔的化学反应速率数据, 完成学案上表格 (表格略) , 将你计算所得到的数据与同学交流讨论。这些数据能给你什么启迪?

[学生活动]绘制曲线, 计算数据, 讨论并总结:

(1) 通过所作曲线可以发现, 在反应过程中过氧化氢的浓度逐渐减小, 但减小的趋势逐渐变缓, 说明随着反应的进行化学反应速率逐渐减小。

(2) 通过对化学反应速率的计算也说明了以上问题。由数据可以发现, 这种速率实际上是该化学反应在某个时间段内的“平均速率”。在不同的时间内, 化学反应的速率可能不同, 例如在0~20min的时间内, 反应平均速率为0.02mol·L-1·min-1, 但在这20min内, 前10min的反应速率是0.022mol·L-1·min-1, 后10min的反应速率是0.018mol·L-1·min-1, 显然在这20min内, 反应速率是逐渐减小的。

[教师活动]讲解:刚才大家计算的是在10min内的平均反应速率。当时间间隔Δt非常小时, 可求得化学反应在某一时刻的瞬时速率。瞬时速率也可以由物质的浓度随时间的变化曲线通过数学方法得到。

[教师活动]转引:对于同一反应来讲, 反应速率既可以用单位时间内反应物浓度的减少表示, 又可以用单位时间内生成物浓度的增加表示。那么, 用不同物质浓度的变化表示反应速率之间存在什么关系呢?请大家在完成课本第33页“交流与讨论”的基础上加以总结。

[学生活动]在交流讨论的基础上进行小结:对于同一反应来讲, 用不同物质浓度的变化来表示化学反应速率, 其数值不一定相同。但其中存在着一定的比例关系, 即用不同物质浓度的变化来表示的化学速率之比, 等于化学方程式中化学计量数之比。例如, 对于反应a A+b B=c C+d D来说, 存在如下关系:

[教师活动]请完成学案上的课堂巩固练习 (练习题略) 。

[教师活动]讲解:要测定化学反应速率, 必须测定某一时刻物质的浓度, 但物质的浓度并不易测定, 一般要通过间接手段才能测定。请大家阅读课本第34页相关内容并完成“活动与探究”, 学习测定反应速率的实验方法。

[学生活动]通过探究活动, 学习通过测定气体体积的变化测定化学反应速率的方法。

[教师活动]总结:除了通过测定气体的变化测定化学反应速率之外, 通过比色法测定化学反应的速率也是一种常用的方法, 比色分析一般在分光光度计中进行。

还有一些测定化学反应速率的方法, 请大家课后查阅相关资料, 列举两种其他的测定化学反应速率的方法。

4.教学反思

本节课传统的教学流程主要是强化化学反应速率概念及注意事项的教学, 在此基础上通过相当数量的典型习题重点训练学生对于化学反应速率的计算。实践证明, 就考试要求本身及知识点的完成和“落实”而言, 这种教学设计更加简洁、更直接, 操作上也更便捷, 学生课后对于化学反应速率这一类习题的掌握还是比较理想的。然而这个教学设计及教学过程缺少了学生的学习过程与积极参与知识体系构建的过程, 忽视了教给学生科学的学习方法、提高学生的化学科学素养, 课堂气氛沉闷, 学生感觉“没意思”, 对概念的理解及对知识的掌握基本都是通过反复的习题强化训练实现的。

基于对新教材及课改精神的理解, 依据本节课教学设计思想及教学目标, 本节课的重点在于重视引导学生主动参与到学习过程中, 自主构建知识, 而不是被动地“记录”知识。例如对于“化学反应速率是该化学反应在某个时间段内的平均速率, 在不同的时间内, 化学反应的速率可能不同”及“用不同物质浓度的变化来表示的化学速率之比, 等于化学方程式中化学计量数之比”的理解, 并不是知识的直接呈现, 而是学生在教师的引导下经过实验及数据的数学分析获得的。学生在这个学习过程中, 不仅有效地掌握了这些重要知识, 而且体验了对于一个化学反应快慢的定量分析过程, 并学习了对实验数据的数学分析方法。因此, 应当引导学生主动地参与到学习过程中, 积极自主构建知识体系, 而不是被动接受知识, “自主知识构建”才是“有效课堂”的核心精神。

摘要:基于对有效课堂的认识, 本文列举以苏教版高中化学选修4《化学反应原理》“化学反应速率的表示方法”为教学内容的课堂教学实践与反思, 其设计理念核心思想在于引导学生主动参与到学习过程中, 积极自主构建知识体系, 而不是被动地接受知识, 让学生真正成为学习者。

关键词:自主知识构建,化学反应速率,有效课堂

参考文献

[1]王祖浩主编.普通高中课程标准实验教科书·化学反应原理 (选修) (第4版) [M].南京:江苏教育出版社, 2009.

化学反应速率的考查 篇3

例1 在2 L的密闭容器中,测得容器中含有0.4 mol的,求该反应的化学反应速率?

点拨 (1)固体或纯液体的浓度视为定值,因此不用固体或纯液体表示反应速率。(2)计算反应速率时,若给出的是物质的量的变化值,不要忘记转化为物质的量浓度的变化值。

考点二 化学反应速率的大小比较

例2 对于可逆反应A(g)+3B(s)?2C(g)+2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是( )

解析 本题可以采用归一法进行求解,可以通过方程式的计量数将不同物质的反应速率折算成同一物质的反应速率进行比较,B项中物质B是固体,不能表示反应速率;答案 D

点拨 由于同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同,所以比较反应的快慢不能只看数值的大小,而要进行一定的转化:①看单位是否统一,若不统一,换算成相同的单位;②看是否同一物质的速率,若不是,换算成同一物质表示的速率。

考点三 影响化学反应速率的因素

例3 100 mL 6 mol·L-1的硫酸溶液跟过量锌粉反应,在一定温度下,为了减缓反应进行的速率,但又不影响生成氢气的总量,可向反应物中加入适量的( )

A.碳酸钠(固体) B.水

C.醋酸钾(固体) D.硫酸氢钠溶液

解析 在一定温度下,降低在溶液中反应的反应速率,应该考虑到降低反应物浓度的方法。该反应的实质是:因此,应设法降低,但A项因发生:二氧化碳逸去而使氢气总量减少,故不可取;B项加水稀释,可使减少,但不影响产生氢气总量,故可采用;C项生成难电离的醋酸,可使减小,也不影响产生氢气总量,故可采用。

答案 BC

例4 一定温度下,反应在密闭容器中进行,下列措施不改变化学反应速率的是( )

A.缩小体积使压强增大

B.恒容,充入N2

C.恒容,充入He

D.恒压,充入He

解析 A项,气体的物质的量不变,仅缩小体积,气体的浓度必然增大,反应速率必然增大;B项,容积不变,充入N2,使反应物N2的浓度增大,浓度越大,反应速率越大;C项,容积不变,充入He,虽然反应容器内压强增大,但反应物N2、O2、NO的浓度并没有变化,因此不影响反应速率;D项,压强不变,充入He,反应容器的体积必然增大,压强虽然没变,但N2、O2、NO的浓度减小,反应速率减小。

答案 C

点拨 气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)时,对反应速率的影响:(1)恒容:充入“惰性气体”→总压强增大→物质浓度不变(活化分子浓度不变),反应速率不变。(2)恒压:充入“惰性气体”→体积增大→物质浓度减小(活化分子浓度减小)→反应速率减小。

考点四 控制变量法探究影响化学反应速率的因素

例5 某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:

(1)上述实验中发生反应的化学方程式有 。

(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是 。

(3)实验室中现有四种溶液,可与上述实验中溶液起相似作用的是 。

(4)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有 (答两种)。

(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。

③该同学最后得出的结论为当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因 。

解析 (1)在稀硫酸中加入硫酸铜后发生了两个反应:CuSO4+Zn=ZnSO4+Cu、Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。(2)由于Zn与反应生成的Cu及硫酸铜溶液组成了Cu-Zn微电池,大大加快了生成氢气的反应速率。(3)只要是比锌的活泼性差的金属都可以与锌组成原电池,都可以加快生成氢气的反应速率,故在所给的物质中只有Ag2SO4符合题意。(4)要加快生成氢气的反应速率,还可以采取如下措施:升高温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌粒的表面积等。(5)因为要研究硫酸铜的量对反应速率的影响,故应保持硫酸的浓度在各组实验中相同,则硫酸溶液的体积均取30 mL,根据F中增加的水与硫酸铜溶液的体积之和为20 mL,可以求得V6=10 mL,V8=19.5 mL,V9=17.5 mL,V10=15 mL。当溶液中析出少量的铜时,因不能形成铜的晶体,故铜显示的颜色是灰黑色,E中析出较多的铜,则显示了铜晶体的颜色:暗红色。由于析出的铜的量较多,会覆盖在锌的表面,使得锌与稀硫酸接触面积大大减小,故反应速率反而减慢了。

点拨 影响化学反应速率的因素有多种,在探究相关规律时,需要控制其他条件不变,只改变某一个条件,探究这一条件对反应速率的影响。解答此类题时,要认真审题,清楚实验目的,弄清要探究的外界条件有哪些;然后分析题给图表,确定一个变化的量,弄清在其他几个量不变的情况下,这个变化量对实验结果的影响,进而总结出规律;然后再确定另一个变量,重新进行相关分析。在分析相关数据时,要注意题给数剧的有效性。

3. 一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示。下列描述正确的是( )

4. 等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测定在不同时间t产生氢气体积V的数据,根据数据绘制得下图,则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是( )

化学反应速率 篇4

一、教材分析: 《化学反应速率》是人教版高一化学必修2第二章化学反应与能量中的第3节化学反应速率和限度的第一课时,是高中阶段重要的化学基础理论知识,在选修4中会对它做更深一步的研究学习。本节课的学习是为了更好的理解化学反应,为今后更好的研究化学反应打好理论基础。学情分析:

学生虽然学了一年多化学,但是作为普通班学生,基础知识较差,直接接受抽象的理论知识的能力比较薄弱,只有通过对比学习以及形象的实验事实去加深对理论知识的理解,再通过具体的数据练习巩固理论。三维目标:

知识与技能:1.了解化学反应速率的含义及其表示方法

2.学会化学反应速率的简单计算

过程与方法:1.联系生活,通过类比学习,由旧知转为新知,学会举一反三

2.通过练习,培养学生思考能力和归纳总结能力 情感态度与价值观:通过对实际生活中反应快慢的探讨对化学联系生活有切的感受,提高学生对化学的兴趣。

教学重点:化学反应速率概念的理解 教学难点:化学反应速率的表示方法 设计思路:

1.列举生活实例,从生活中的现象思考化学反应快慢。2.类比于物理中的速度问题学习化学反应速率这个概念,再通过简单的计算练习加深对速率的理解。

联系生活中的一些现象,让学生思考这些现象形成的快慢,思考这些现象中存在的化学反应的快慢。意在通过使学生从生活中联系化学,走进课堂,对本节课将要上的内容有一定的意识,提出教学目标。

导入教学内容,提出问题。思考“如何衡量化学反应进行的快慢?”通过物理中描述物体运动快慢的概念引导学生理解化学反应速率的概念及其表示方法。

意在与物理概念对比使学生掌握化学反应速率的概念及其表示方法。通过讲解分析练习,单独的表示化学反应中每个物质的速率。通过各个物质之间的速率关系探究同一反应中各个物质反应速率的联系。意在掌握化学反应速率定义的理解和应用。进行课堂练习,学生自己讨论联系,进一步掌握本节内容。课堂小结:知识点梳理。

教学过程: 【教师提问】我们知道日常生活中许多现象都伴随着化学反应的发生,只是反应进行的时间长短不同。例如,食物变质需要多久?(几天,夏天一天就坏了);冬天食物放几天就坏了。生活中还有很多这样的化学反应。【教师设疑】以上现象说明什么? 【学生思考】化学反应有的快有的慢

【教师总结】化学反应有的快有的慢,也就是说化学反应是有快慢之分的。【教师引导】我们如何衡量化学反应进行的快慢? 【学生回答】反应速率

【教师】对,这就是我们这节课要学的化学反应速率。这节课我们要掌握的就是化学反应速率的概念和表示方法。看课本P47,什么是化学反应速率?

【学生回答】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来表示。【教师总结】定义:化学反应速率就是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所表示的一个物理量。

【提问】从定义中我们可以看出,说明化学反应速率是一个时间段内物质浓度的变化量。也就是说,对于反应物来说,反应速率怎么表示? 【学生回答】单位时间内反应物浓度的减少量 【提问】那么生成物的反应速率怎么表示? 【学生回答】用单位时间内生成物浓度的增加量

【教师】也就是说,在一个化学反应中,不管是反应物还是生成物,反应速率都可以用一段时间内浓度的变化量来表示。也就是说反应速率可以表示为某一个物质浓度变化与时间变化的比值,即反应速率体现的是一段时间的平均值,不是瞬时值。(记)【思考】化学反应速率能不能是负值? 【学生回答】不能,正值。

【教师点评】对。反应速率是单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量,是浓度变化与时间变化的比值。一般取正值。

【教师】用v表示反应速率,具体某种物质的反应速率用公式怎么表示?

【教师提示】前面学过浓度用C表示,时间用t表示,则浓度变化量表示为△C,时间变化量表示为△t。

【学生回答】

v=△C/△t 【教师总结】对,速率就等于单位时间内某指定物质浓度的变化量,即vB=△CB/△t 【教师提示】前面我们学习的体积也用V表示,由于大写V和小写v写不好的话就混淆了,所以我们这里把速率的v稍微往进弯一点,写成这样 《化学反应速率》教学设计 【教师提问】试根据上面的计算公式推导速率的单位。

【教师提示】浓度C的单位为mol/L,时间t的单位为h、min、s 【学生回答】反应速率的单位为mol/(L·h),mol/(L·min),mol/(L·s)【教师总结】速率是浓度与时间的比值,它的单位也就是浓度的单位与时间的单位的比值。即单位:mol/(L·h),mol/(L·min),mol/(L·s)(强调:L·h;L·min;L•s用括号括起来一起做分母)

【师生互动】下面我们一起来看道例题: 例1:(概念的理解)

在3H2 + N2 = 2NH3中,2min内H2的浓度由0.8mol·L-1降到0.2mol·L-1;N2的浓度降低了0.2mol·L-1;NH3的浓度则增加了0.4mol·L-1,分别用 H2、N2、NH3的浓度变化量来表示反应速率,并求出它们的比值。

分析:化学反应速率使指单位时间内浓度的变化量,它是时间段内的平均值。因此,我们找出每个物质的浓度变化量和反应时间,便可求取其反应速率。【学生练习】

由题可知:反应时间即△t=2min H2的浓度由0.8mol·L-1降到0.2mol·L-1,所以△C(H2)=0.8-0.1=0.2 mol·L-1 v(H2)=△C(H2)/△t=0.6/2=0.3 mol/(L·min)△C(N2)= 0.2mol·L-1

v(N2)=△C(N2)/△t=0.2/2=0.1 mol/(L·min)△C(NH3)= 0.4 mol·L-1

v(NH3)=△C(NH3)/△t=0.4/2=0.2 mol/(L·min)【教师点评总结】以上,我们根据化学反应的速率的定义,分别表示出了2min内H2、N2、NH3的平均反应速率,说明相同条件下,同一化学反应可用不同物质表示它的反应速率,且每个数值不同,但它们表示的反应快慢是相同的。例如:5个人10只手,它们的数值不一样,但都说的是5个人,结果是一样的。

【学生笔记】同一化学反应可用不同物质表示它的反应速率,且每个数值不同,但它们是等效的。

【强调】因此表示化学反应速率时要注明是哪种物质。【教师提问】计算一下不同物质表示的速率的比值是多少? 【学生回答】v(H2): v(N2):v(NH3)=3:1:2 【教师总结】v(H2): v(N2):v(NH3)=3:1:2,刚好与它们的计量系数之比相同。这里直接告诉浓度变化,根据定义单位时间内浓度的变化就可以表示各个物质的速率。下面我们再看一个例题: 例2:(概念的应用)

反应3A(g)+B(g)== 2C(g)+2D(g)在2升的密闭容器中进行,10秒后,C的物质的量增加了0.2mol,此反应的平均反应速率用C来表示为多少?

【提示】已知体积,物质的量变化,由C=n/V计算出C浓度的变化,根据反应速率的定义单位时间内浓度的变化算出C的平均反应速率。自己计算一下C的平均反应速率是多少? 【学生练习】

【教师点评】△C(C)= △n/V=0.2/2=0.1 mol·L-1

v(C)=△C(C)/△t=0.1/10=0.01 mol/(L·s)【问题】若用B表示该反应的反应速率,该如何表示?

【师生互动】我们前面学习的物质的量之比=计量系数之比,我们现在一起表示一下B的反应速率。

由于物质的量之比=计量系数之比,所以△n(B): △n(C)=?

1:2 所以△n(B)=△n(C)/2 =0.2/2=0.1mol

△C(B)=△n(B)/V=0.1/2=0.05mol/L v(B)= △C(B)/△t= 0.05/10=0.005mol/(L·s)【教师总结】通过上面练习我们可以看出速率公式中隐含了一个公式,由C=n/V,体积V不变,△C=△n/V,所以有vB=△nB/(V*△t),这个公式从单位mol/(L·s)也可以看出,所以只要求出物质的量的变化同样可以求出速率。

(这里要区分开那个是速率哪个是体积)【练习】用同样的方法,试着表示出A和D的反应速率。v(A)=0.015mol/(L·s);

v(D)=0.01mol/(L·s)【教师提问】这几个物质的反应速率的比值是多少? 【学生回答】v(A):v(S):v(C):v(D)=3:1:2:2 【教师总结】通过以上两道例题可以看出: 对于同一个化学反应,它可以用多种物质来表示它的平均反应速率,且各物质表示反应速率的数值不同。而且,各个物质的反应速率之比等于化学反应中计量系数之比。

【教师讲解】理论上我们也可以推导出物质的反应速率之比等于化学反应中计量系数之比。前面我们知道,一个确定的反应中:物质的量之比=计量系数之比,从这些计算公式(vB=ΔCB/Δt =△nB/(V*△t))可以看出,对于一个确定的反应,当反应体积和反应时间一定时,浓度的变化之比=物质的量变化之比,化学反应速率之比=物质的量变化之比,从而可知:化学反应中,反应速率之比=物质的量变化之比=浓度变化之比=计量系数率之比。

【学生笔记】一个确定的化学反应中,反应速率之比=物质的量变化之比=浓度变化之比=计量系数率之比。【教师提问】知道这个结论之后,我们以后计算还需要一个一个物质去找浓度变化来表示每个物质的反应速率? 【学生回答】不需要,用比值计算就可以了 【教师总结】对,一个确定的化学反应中各个物质的反应速率之比=物质的量变化之比=浓度变化之比=计量系数之比,我们只需表示出一个物质的反应速率,就可以表示出其他物质的反应速率来。而且,知道这里面任意一组物理量的比例就可以算出其它的数值。【思考】对于有固体参与的反应,能不能用固体物质来该反应的反应速率?为什么? 【学生回答】(不能,固体的浓度不变)

【教师讲解】对,不能用固体表示化学反应的反应速率。同理,纯液体的浓度也是不变的,不能用于表示反应速率。

【学生记笔记】不能用固体或者纯液体表示化学反应的速率,只能用气体或者液体表示。【课堂总结】以上就是我们这节课要学习的内容,要知道化学反应速率是表示单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量的一个物理量,可用公式vB=ΔCB/Δt来表示,根据浓度和时间的单位具体确定反应速率的单位。【教师引导总结】这节课我们要注意的几点是:①反应速率是一个平均值,而且不能是负值;②同一化学反应可用不同物质表示它的反应速率,且每个数值不同,但等效;③化学反应中,反应速率之比=物质的量变化之比=浓度变化之比=计量系数率之比;④固体或者纯液体不能表示化学反应的速率,只能用气体或者液体表示。

【课后思考】大家下去思考,前面我们说反应快慢是相对的,如何比较反应的快慢?我们下节课来处理这个问题。

【作业】课时练P39自主小测典题(写出解题过程)

板书:

化学反应速率

1.定义:单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加量 2.数学表达式: vB=ΔCB/Δt =△nB/(V*△t)3.单位:mol•(L•min)-1 或mol•(L•s)-1 4.注意

①速率是一个平均值,且速率不能是负值

②同一化学反应可用不同物质表示它的反应速率,且每个数值不同,但等效 ③化学反应中,反应速率之比=计量系数率之比

④固体或纯液体不能表示化学反应的速率,只能用气体或者液体表

课堂检测

(1)化学反应速率可用单位时间内()来表示。

A、生成物物质的量的增加

B、生成物物质的量浓度的增加 C、反应物物质的量的减少

D、反应物物质的量浓度的减少(2)下列关于化学反应速率的论述中,正确的是()A.化学反应速率可用某时刻生成物的物质的量来表示

B.在同一反应中,用反应物或生成物表示的化学反应速率数值是相同

C.化学反应速率是指反应进行的时间内,反应物浓度的减少或生成物浓度的增加

D.可用单位时间内氢离子的物质的量浓度的变化来表示NaOH和H2SO4 反应速率

化学反应速率教案 篇5

1.知识与技能

(1)理解浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。

(2)使学生能初步运用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。

2.过程与方法

(1)掌握运用浓度、压强、温度和催化剂等条件比较反应速率大小的方法;

(2)通过识别有关化学反应速度与压强、温度或浓度等的图像,提高识图析图能力,培养从图像中挖掘化学信息的能力。

3、情感、态度与价值观

(1)通过实验培养学生严谨的科学态度,知道科学研究的一般方法。

(2)通过目前催化剂研究的遗憾,激发学生投身科学的激情。

[教学重点、难点]压强对化学速率的影响,用活化分子理论解释外界条件对化学反应速率的影响。

[教学过程]

[导入]有些反应速率很快,如盐酸与氢氧化钠的中和反应,而有些反应速率很慢,如石油的形成。可见,不同物质化学反应速率相差很大,决定化学反应速率的因素是反应物本身的性质。

[板书]

一、决定化学反应速率的因素:反应物本身的性质

二、外界条件对化学反应速率的影响:

(一)浓度对化学反应速率的影响

[演示]课本20页实验2-2草酸与酸性高锰酸钾的反应

加入试剂 4mL 0.01mol/L KMnO4

2mL 0.1mol/L H2C2O4 4mL 0.01mol/L KMnO4

2mL 0.2mol/L H2C2O4

实验现象

褪色时间

结论 在其它条件相同时,增大反应物浓度,反应速率增大。

[补充实验] 不同浓度的Na2S2O3溶液与0.1摩/升的硫酸反应的对比实验表

编号 Na2S2O3溶液 水 硫 酸 出现浑浊的时间(秒)

1 10ml 0 10ml

2 5ml 5ml 10ml

【板书】当其它条件不变时,增加反应物的浓度,可以增大反应的速率。

【实验解释】为什么增大反应物的浓度会影响反应速率呢?

(明确)当增加反应物的浓度时,单位体积内活化分子的数量增加,有效碰撞的频率增大,导致反应速率增大。

【对结论的再理解】

1.一个反应的速率主要取决于反应物的浓度,与产物的浓度关系不大

2.对于可逆反应aA +bB cC + dD来说,正反应的速率只取决于A、B两种物质的浓度,与C、D两种物质的浓度关系不大。而逆反应的速率只取决于C、D两种物质的浓度,与A、B两种物质的浓度关系不大。增加A或B的浓度只可以使正反应的速率增大,不会影响逆反应的速率。

3.固体和纯液体的浓度是一个常数,所以增加这些物质的量,不会影响反应的速率。

【应用】1.用饱和食盐水代替水制乙炔,以减缓太快的反应速率。

2. 制Fe(OH)2时,通过降低NaOH溶液的含氧量(给溶液加热)来降低Fe(OH)2被氧化的速率。

(二)压强对化学反应速率的影响

【提出问题】压强是怎样对化学反应速率进行影响的?

【收集事实】途径:已有的实验知识

(提出以下几个实验)对比

1. 10ml、0.1mol/L的Na2S2O3溶液与0.1摩/升的硫酸10毫升反应的实验。

2. CaO固体与SiO2固体在高温下反应生成CaSiO3。

3. SO2 与O2在一密闭容器内反应生成SO3。

(讨论)给上述三个反应的容器加压,三个反应的反应物的浓度是怎样变化的?

【事实的处理】列表比较

编号 反应物的状态 加压后反应物浓度变化 加压后反应的速率变化

1

2

3

【板书】对于有气体参加的反应来说,其他条件不变时,增大体系的压强,反应速率会加大。

【解释】为什么增大压强会影响有气体参加的化学反应的速率?

(明确)1.一定量气体的体积与其所受的压强成正比。这就是说,如果气体的压强增大到原来的2倍,气体的体积就缩小到原来的一半,单位体积内的分子数就增多到原来的2倍,即体系中各个物质的浓度都增加,所以化学反应速率增大。相反,减小压强,气体的体积就扩大,浓度减小,因而反应速率减小。

2.如果参加反应的物质是固体、液体或溶液时,由于改变压强对它们的体积改变很小,因而它们的浓度改变也很小,可以认为压强与它们的反应速率无关。

【结论的再理解】

1.压强对反应速率的影响是通过改变浓度而影响反应速率的。我们在分析压强对反应速率的影响时,应最终落实到浓度上,将压强问题转化为浓度问题。

2. 对于那些反应物和生成物都有气体参加的可逆反应来说,增大体系的压强,反应物和生成物的浓度都增加,所以,正反应的速率和逆反应的速率都增大。

3.恒容时加入惰性气体使压强增大,反应物和生成物的浓度都没有变化,所以化学反应速率不变。恒压时加入惰性气体使体积增大,反应物和生成物的浓度都减小,所以化学反应速率减小。

(三)温度对化学反应速率的影响

[演示]课本21页实验2-3

同浓度的Na2S2O3溶液在不同温度下与0.1摩/升的硫酸5毫升反应的对比表

号 0.1mol/L的

Na2S2O3 0.1mol/L的

H2SO4 反应温度

(℃) 反应中出现浑浊的时间

(秒)

1 5ml 5ml 冷水

2 5ml 5ml 热水

【板书】在其它条件不变的情况下,升高温度,化学反应要加快。经过实验测定,温度每升高10℃,反应速率通常要增大到原来的2~4倍。

『回顾』1. Cu与浓硫酸在常温条件下和在加热条件下反应情况的对比。

2. Mg条分别与冷水和沸水的反应情况的对比。

【实验事实的处理】1.化学用语化(写方程式)

(1) Na2S2O3 + H2SO4 == Na2SO4 + SO2 + S↓+ H2O

或 S2O32- + 2H+ == SO2 + S↓+ H2O

(2)Cu + 2H2SO4(浓)=== CuSO4 +2 SO2↑+2 H2O

(3 )Mg +2H2O === Mg(OH)2 + 2H2↑

【解释】为什么升高温度会使反应速率加快?

(明确)当反应物浓度一定时,分子总数一定,升高温度,反应物分子的能量增高,使活化分子的百分比增大,因而单位体积内活化分子数量增多,有效碰撞频率增大,所以,反应速率加大。

【对结论的再理解】对于可逆反应来说,升高体系的温度,反应物和生成物中的活化分子数都增加,所以,正反应的速率和逆反应的速率都增大。

【应用】1.在实验室进行化学反应时,常常通过给反应物加热来增大反应的速率。

2. 合成氨工业中,是在500℃的条件下进行反应,以加快反应进行的速度。

3. 为防止食品变质,我们将食品放入冰箱中保存,以降低食品变质的速率。

【科学探究】课本21页科学探究:不同温度下碘化钾与稀硫酸反应(淀粉指示颜色)的速率不同。

(四)催化剂对化学反应速率的影响

【演示】22页演示实验2-4:过氧化氢分解的对比实验

(复习回顾)用KClO3制氧气的实验

【实验事实的处理】

(1) 2H2O2 == 2H2O + O2↑

(2) 2KClO3 == 2KCl +3O2↑

(1)过氧化氢分解实验的对比表

编号 无催化剂时的反应情况 有催化剂时的反应情况

1

(2)用KClO3制氧气实验的对比表

编号 无催化剂时的反应情况 有催化剂时的反应情况

1

【结论】催化剂能加快化学反应速率。

【解释】为什么催化剂能加快化学反应速率?

(明确)当温度和反应物浓度一定时,使用催化剂可使反应途径发生改变,从而降低了反应的活化能,使得活化分子的百分比增大,因此单位体积内活化分子的数目增多,有效碰撞频率增大,故化学反应速率加大。

【对结论的再认识】1.催化剂改变化学反应速率的原因仅仅是改变始态到终态的途径,不改变反应的结果。例:

(1)在加热条件下: 2Cu + O2 == 2CuO

2CuO +2 CH3CH2OH == 2Cu +2 CH3CHO + 2H2O

(2)氮的氧化物破坏臭氧: NO + O3 == NO2 + O2

NO2 + O ==NO + O2

2. 能加快反应速率的催化剂叫正催化剂;能减慢化学反应速率的催化剂叫负催化剂。如不作特殊说明,均指正催化剂。

3. 对可逆反应而言,正催化剂使正、逆反应速率都加快,且加快的程度相同。相反,负催化剂使正、逆反应速率都减小,且减小的程度相同。

【应用】催化剂在现代化学和化工生产中占有极为重要的地位。大约85%的反应需要催化剂。尤其是现代大型化工业、石油工业中,很多反应还必须使用性能良好的催化剂。例;接触法制硫酸工业。

(五)其它因素对化学反应速率的影响

光、磁场、超声波、颗粒大小、溶剂性质…等

[随堂练习]

1.一般都能使反应速率加快的方法是( B )。

① 升温;②改变生成物浓度;③增加反应物浓度;④加压

(A)①②③ (B)①③ (C)②③ (D)①②③④

2.NO和CO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气体:2NO+2CO=N2+2CO2

对此反应,下列叙述正确的是( AC )

(A)使用催化剂能加快反应速率

(B)改变压强对反应速率没有影响

(C)冬天气温低,反应速率降低,对人体危害更大

(D)无论外界条件怎样改变,均对此化学反应的速率无影响

3.设 C+CO2 2CO-Q1,反应速率为υ1;N2+3H2 2NH3+Q2,反应速率为υ2。对于上述反应,当温度升高时,υ1和υ2的变化情况为( A)。

(A)同时增大 (B)同时减小

(C)υ1增大,υ2减小

(D)υ1减小,υ2增大

4.把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中,产生H2的速率可由如图2-1-1表示,在下列因素中,①盐酸的浓度,②镁条的表面积,③溶液的温度,④氯离子的浓度,影响反应速率的因素是( C )。

(A) ①④ (B)③④

(C)①②③ (D)②③

5.煅烧硫铁矿产生二氧化硫,为了提高生成二氧化硫的速率,下列措施可行的是( AB)。

(A)把块状矿石碾成粉末 (B)向炉内喷吹氧气

(C)使用Fe2O3作催化剂 (D)降低体系的温度

6.在密闭容器中发生2SO2+O2 2SO3反应,现控制下列三种不同的条件:

①在400℃时,10molSO2与5molO2反应;

②在400℃时,20molSO2与5molO2反应;

③在300℃时,10molSO2与5molO2反应;

化学反应速率教学反思 篇6

通过对浓度和催化剂对化学反应速率影响的探究,加强学生实验探究能力,培养学生实验操作能力和语言表达能力。同时通过催化剂的教学,激发学生学习化学的兴趣。

学生自己动手对自己的推测进行验证,提高了学生的学习兴趣,而且掌握了知识,非常好。对于实验,考虑到时间的关系,每个小组真正能做的.实验最多两个,所以很多结论所依据的实验现象学生并不能亲眼看到,也只能相信别人的结论,而少了自主论证的过程,如何来解决这一矛盾呢?这值得我们思考,在今后的教学中再不断的改进,争取更好的教学效果。

“化学反应速率和限度”教学反思 篇7

关键词:化学反应速率和限度,教学反思

教学反思是指教师对教育教学实践的再认识、再思考, 是教师总结经验教训, 进一步提高教育教学水平的有效方法和途径。教育上有成就的大家都非常重视教学反思在自己教学中的作用, 现在很多教师也会从自己的教育实践中反观自己的得失, 通过教育案例、教育故事、教育心得等来提高教学反思的质量。这种反思能揭示教师教学行为背后隐含的规律和教学理念, 能够促使教师将教学理论、专业知识与教学实践相结合, 提高自身的专业水平和教学技能, 进而提升教学效果。由此可见, 对一堂课进行多方位的反思是提高教学技能、课堂教学效率的有效途径之一。

“化学反应速率和限度”是人教版必修2第二章第三节的内容, 这节内容在旧教材中是化学反应平衡一章的一部分, 是化学平衡的基础和铺垫, 在新人教版的课本中独立出来成为一节, 这样教学内容被分解而减少, 教学难度降低。因此, 对该节在教学前的难度定位应基于对化学反应速率概念的认识、理解和体会, 不应引申太多。也因为知识点减少导致课堂容量减少, 所以教师可以留出充足的时间让学生完成科学探究活动。学生在物理学科的学习中已经储备了物体的运动速率这一概念知识, 对“速率”这一概念表示的物理意义已经有了初步的了解, 对此, 教师就可以引导学生将化学中的反应速率概念和物理学中的进行对比, 通过思考、讨论等活动让学生找出两者的相似处与不同点, 从而加深他们对这一概念的理解, 强化他们运用类比法解决实际问题的能力。另外, 鉴于教材内容的特点和学生知识结构的情况, 在“化学反应速率”这一概念的教学过程中, 教师还要避免灌输式的概念教学模式, 应基于学生实际, 调动学生学习的积极性, 采用类比的教学方法, 通过概念的描述和学生的探究活动最后得出结论, 以加深学生的理解。同时在前期的备课中, 教师也要充分考虑到学生在活动过程中可能出现的问题和困难, 做好相应的引导工作, 做到课前对自己的教学过程有一个清晰而理性的思考与安排。

前期的准备工作完成后, 教师应充分认识到教学过程中应变的重要性, 设计一些教学中可能出现的突发情况和学生可能提出的偏离教学主题较远的问题, 提前准备应对措施, 及时将学生的思维引导到教学主题上来, 以使教学沿着预设的轨道运行。在教学“化学反应速率”这一概念时, 教学前虽然构思了学生的思考、交流、提问及学生间讨论等可能的活动, 但在实际教学中, 教师可能还会遇到一些意想不到的问题, 如学生对物理学中“速率”的概念掌握不是很熟练而导致交流、讨论不活跃时, 教师应该如何调动学生积极性, 使他们主动地思考;怎样解决讨论过程中出现的争议以及如何合理分配各环节的教学时间。面对这些问题, 教师要在教学过程中迅速做出反应, 避免产生干扰教学主题的因素, 并把握学生思维中出现的闪光点, 使教学任务保质保量的完成。

教学活动结束后的反思工作能使教师发现教学中未能解决的问题, 提高后续教学的质量, 发展自身的专业技能和教学水平。本次教学活动结束后我对本节课的教学内容从以下几个方面进行了反思:

首先是成功之处。“化学反应速率”是一节概念讲解课, 如果采用传统的讲授模式, 会使课堂死板, 教学气氛比较沉闷, 学生对概念的理解也只能停留在文字表面。而采用类比法和活动探究相结合的教学模式, 改变了学生的学习方式、激发了学生的学习兴趣, 不但完成了本课时的学习任务, 还培养了学生运用科学方法探究未知领域的好习惯, 使他们在学习过程中增长了知识, 体现了集体合作的力量。其次是不足之处。学生在讨论过程中不能灵活运用类比法, 不能言简意赅地得出结论, 很多学生对该知识点的理解仅停留在课本的文字上, 不能充分发挥主观能动性, 不能自己通过观察、分析得出正确的结论, 影响了探究活动的效果。另外, 在教学过程中, 由于注重了教学任务的完成和教学活动的过程, 也疏忽了对部分参加讨论不积极的学生的引导和随机点拨, 导致这部分学生的学习效果不是很好。

为了总结经验, 提高自身教学水平, 在以上反思的基础上, 笔者对这节课的教学过程进行了如下改进:先通过一段简短生动的拟人动画视频, 展示物理学和化学中的速率, 然后以分组讨论的活动形式, 根据每个小组的人数, 提前准备相应数量的问题, 并对应到个人, 使小组中每个学生都有自己的任务, 从而提高每个学生的参与度, 提高活动的效率。例如, 每个组有四名同学, 一名同学负责回忆并整理物理学中速度和速率的概念, 另一名同学整理新学习的化学反应速率的概念, 其余两名同学找出这两种概念之间的相似点和差异, 并领导和综合本组同学观点, 形成结论, 推举一名同学发言讨论。另外, 教师还要提供一个探究活动的深度标准, 以使学生发言围绕主题。这一点可以通过提前预设问题的方法解决。需要注意的是, 学生提出自己的见解时, 教师要对学生的结论及时做出点评, 有效引导, 使学生的思维逐步向结论靠近, 并在点评中使之体会类比法的意义。

化学反应速率易错点 篇8

例1 将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并发生如下反应:2A(g) + B(g)⇌2C(g)。若经2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L-1,现有下列几种说法:

①用物质A表示的反应的平均速率为0.3 mol·L-1·s-1

②用物质B表示的反应的平均速率为0.6 mol·L-1·s-1

③2 s时物质B的浓度为0.7 mol·L-1

④在该条件下,再经2 s后C的浓度为1.2 mol·L-1

其中正确的是( )

A. ①④ B. ①③ C. ②④ D. ③④

易错选项 A

解析 法一:2 s后C的浓度为0.6 mol·L-1,则生成C为0.6 mol·L-1×2 L = 1.2 mol,消耗1.2 mol A,消耗0.6 mol B, 则Δc(A) =[1.2 mol2 L]= 0.6 mol·L-1, Δc(B) =[0.6 mol2 L]=0.3 mol·L-1,故v(A) =[Δc(A)Δt]=[0.6 mol⋅L-12 s]= 0.3 mol·L-1·s-1,v(B) =[0.3 mol⋅L-12 s]= 0.15 mol·L-1·s-1。2 s时B的浓度为[2 mol-0.6 mol2 L]= 0.7 mol·L-1。v(C) =v(A) = 0.3 mol·L-1·s-1。

在该条件下,随着反应的进行,反应速率逐渐减小,所以后2 s内C的反应速率小于0.3 mol·L-1·s-1,即再经2 s后C的浓度小于1.2 mol·L-1。

这种解法是严格按照化学反应速率的定义求解,是求算化学反应速率的最常规方法。

法二:可参照解法一先求出v(C) = 0.3 mol·L-1·s-1,再根据A、B、C的化学计量数之比为2 : 1 : 2,求出v(A)、v(B)分别为0.3 mol·L-1·s-1、0.15 mol·L-1·s-1。

答案 B

点拨 1. 一个化学反应中,已知某段时间内某一物质表示的反应速率,便可根据具体反应式求出其它物质所表示的反应速率。方法是:对于反应mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g),则以A、B、C、D四种不同物质表示的反应速率存在如下关系:v(A):v(B):v(C):v(B)=m:n:p:q。以上关系式的应用可简化很多计算,但也是大家容易发生错误的地方。

2. 在整个化学反应过程中,反应不是以同样的速率进行的。因此,单位时间内反应物或生成物浓度的变化是指这段时间内化学反应的平均速率而不是瞬时速率。

3. 随着反应的进行,反应物的浓度逐渐降低,反应速率会逐渐减慢,在相同的时间内物质浓度的变化量会逐渐减小。

2. 比较化学反应速率的大小

例2 将下列四种X溶液分别加入四个盛有10 mL 2 mol·L-1盐酸的烧杯中,均匀加水稀释到50 mL,此时X和盐酸缓缓地进行反应。其中反应速率最大的是( )

A. 20 mL 3 mol·L-1的X溶液

B. 20 mL 2 mol·L-1的X溶液

C. 10 mL 4 mol·L-1的X溶液

D. 10 mL 2 mol·L-1的X溶液

易错选项 C

解析 本题考查物质的量浓度的计算以及浓度对化学反应速率的影响。

四个烧杯中盐酸的浓度相等,反应速率的快慢取决于X的浓度。选项A、B、C、D中X的浓度分别为:

c(X)A =[20 mL×3 mol⋅L-150 mL]=1.2 mol·L-1

c(X)B =[20 mL×2 mol⋅L-150 mL]= 0.8 mol·L-1

c(X)C =[10 mL×4 mol⋅L-150 mL]=0.8 mol·L-1

c(X)D=[10 mL×2 mol⋅L-150 mL]= 0.4 mol·L-1

浓度越大,反应速率越快。注意:浓度的大小指的并不是所取的X溶液的浓度,而是指混合以后X的浓度,这是本题最容易出错的地方。

答案 A

点拨 化学反应速率的大小比较,采用如下两种方法可以不出差错:

1. 统一标准法

将某一物质表示的速率选定为比较标准,以其他物质表示的反应速率全部按上述换算方法换算成该物质表示的反应速率,然后直接依据数值比较速率的大小。此方法直观、易理解,一般使用较多。

2. 比较比值法

先求出不同物质表示的速率比、反应方程式中相应物质的化学计量数之比,再比较两个比值的大小,确定反应速率的大小关系。对于任一反应mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g),若v(A):v(B)>m:n,则以A表示的反应速率大;若v(A):v(B)=m:n,则以A、B表示的反应速率相等;若v(A):v(B)

3. 有关反应速率的图象题

例3 某温度时,在2 L的密闭容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由图中数据分析,该反应的化学方程式为 。反应开始2分钟,Z的平均反应速率为 。

解析 从图象上可以看出X、Y的浓度减小,Z的浓度增大,可以判断X、Y为反应物,Z为生成物。根据在相同时间内(2 min)三种物质的物质的量的改变量可以求出X、Y、Z的化学计量数之比为(1.0-0.7):(1.0-0.9):(0.2-0)=3:1:2。根据该反应在反应最终各物质的浓度保持一个定值,可知该反应最终达到平衡状态,因此该反应为可逆反应。由以上信息可以得出该反应的化学方程式为3X+Y⇌2Z。根据Z在2 min内物质的量的变化量可求出2 min内Z的平均反应速率为v(Z) =[0.2 mol2 L×2 min]= 0.05 mol·L-1·min-1。

答案 3X+Y⇌2Z 0.05 mol·L-1·min-1

点拨 对于图象形式的反应速率的问题,可以先根据图象中各物质的物质的量(或浓度)的变化趋势判断出反应物和生成物,再根据相同时间内各物质的物质的量(或浓度)的变化量求出各物质的化学计量数之比,进而写出该反应的化学方程式,反之亦然。这样,再计算反应速率、转化率等就变得简单了。

【练习】

1. 反应4A(s)+3B(g)=2C(g)+D(g)经2 min后,B的浓度减少了0.6 mol·L-1。下列反应速率的表示正确的是( )

A. 用A表示的反应速率是0.4 mol·L-1·min-1

B. 用B表示的反应速率是0.3 mol·L-1·min-1

C. 2 min末的反应速率,用B表示是0.3 mol·L-1·min-1

D. 在这2 min内用B表示的反应速率的值是减小的,C表示的反应速率逐渐增大

2. Na2S2O3溶液跟稀H2SO4反应的化学方程式为:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O。下列各组实验中,溶液最先变浑浊的是( )

下列描述正确的是( )

A.反应开始到10 s,用Z表示的反应速率为0.158 mol·L-1·s-1

B.反应开始时10 s,X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L-1

C.反应开始时10 s,Y的转化率为79.0%

D.反应的化学方程式为:X(g) + Y(g)⇌Z(g)

【参考答案】

1. B 解析 反应物A为固态,不能用来表示反应速率,A项错误;2 min内B的浓度减少了0.6 mol·L-1,v(B) =[0.6 mol⋅L-12 min]= 0.3 mol·L-1·min-1,B项正确;化学反应速率是平均速率,C项错误;在同一时间内,无论用反应物还是生成物表示的反应速率,其变化趋势都是相同的,D项错误。

2. D 解析 温度对该反应速率的影响最大,因此A、B两个选项(10℃)被排除。反应总体积均相同,反应物体积均为5 mL,因此只需要比较所取反应物的浓度即可比较反应速率的大小。

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