化学反应速率和平衡

[解题策略] (1)确定变量 认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些 (2)定多变一 在探究时，应该先确定其他的因素不变，只变化一 种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系； 通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出 所有影响因素与所探究问题之间的关系。 (3)数据有效，变量统一
第六章 化学反应速率与化学平衡
第1讲
化学反应速率 第1课时
一、化学反应速率
1.定义： 衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。
2.表示方法： 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来表示。 3.数学表达式：v = △c t -1 mol/(L·s) 或 mol ·(L·min) 单位： 或mol·L-1·h-1 4.用不同物质表示的速率之比等于计量数之比。 例：对于反应：mA+nB=pC+qD V(A)∶V(B)∶V(C)∶V(D)＝m∶n∶p∶q
CaCO3与盐酸反应
4. 为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，某 研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实 验。回答相关问题：
(1) 定性分析：如图甲可通过观察_____________ ，定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为 控制阴离子相同，排除阴离子的干扰 Fe2(SO4)3更为合理，其理由是 _______________ ，写出H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方 程式 。 2H2O2 2H2O＋O2↑
3、有效碰撞理论
影响 外因 增大反应 物浓度 增大压强 升高温度 使用催化 剂
分子总 数
单位体积内
活化分 子数
有效碰 活化分子 撞次数 百分数
化学反 应速率
增加 增加
增加 增加 增加 增加
不变 不变
增加 增加
加快 加快
不变
不变
增加
增加
增加
增加
加快
加快
5、对于在一个密闭容器中进行的可逆反应： C(s)+ O2 (g) = CO2 (g) 下列说法中错误的是 (D) A、将碳块粉碎成粉末可以加快化学反应速率 B、增大氧气用量可以加快化学反应速率 C、增大压强可以加快化学反应速率 D、增加碳的用量可以加快化学反应速率
6、对于反应∶N2+O2 2NO，在密闭容器中 进行，下列条件能加快反应速率的是 （ AB ） A、缩小体积使压强增大；
B、体积不变充入氮气使压强增大
C、体积不变充入惰性气体；
D、使总压强不变，充入惰性气体。
思考：有气体参加的反应，改变体系压强，反应速 率是否一定改变？ 不一定。 有气体反应的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)→反应速率减慢。
注意： (1)化学反应速率要指明物质。 好比拖拉机的前后轮因直径 不同，它们的转速并不相同； 平均速率 (2)化学反应速率是_________,不是瞬时速率。 但它们代表的是拖拉机相同 化学计量数之比 (3)速率之比=_____________ 的行驶速度
(4)不论用哪种物质表示的化学反应速率，都是 表示整个化学反应的速率。 固体 或______ 纯液体 (5)化学反应速率一般不能用_____ 物质 表示,如CaCO3 、液态水等。
[规律方法] 对于同一个化学反应，不同外界条件对反应速率 的影响程度大小：催化剂>温度>浓度(或压强)
3、有效碰撞理论
（1）有效碰撞 （2）活化分子 （3）活化能
加了催 化剂
没加催 化剂
反应的活化能 ， 如图中E1为______________ 反应物变为生成物所释放的能量 ， E2为______________________________ E3 ，反应热为 使用催化剂时的活化能为_____ E1－E2 。 ________
化学反应速率大小的比较
(1) 注意单位的一致性。
－1
(2)转化换算成同一物质表示，再比较数值的大小。
2.将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混 合后在一定条件下发生如下反应： 2A(g)＋B(g) 2C(g)， 若2s后测得C的浓度为0.6mol/L，现有下列几种 说法，其中正确的是 ( B ) ①用物质A表示的反应速率为0.3 mol/(L·s)； ②用物质B表示的反应速率为0.6 mol/(L·s)； ③2 s时物质A的转化率为70%； ④2 s时物质B的浓度为0.7 mol/L。 A．①③ B．①④ C．②③ D．③④ 三段分析法
5．化学反应速率的实验测定 A、定性判断： 观察产生气泡的快慢、 颜色变化的快慢、 固体量的变化(增加或减少)、溶液变浑浊程度 等。
Na2S2O3 +H2SO4 =Na2SO4 + S↓+SO2↑+ H2O
5．化学反应速率的实验测定 B、定量判断： 相同时间内产生氢气的体积 或产生相同体积的氢气所需的时间
3、某温度时，在2L容器中， 物 1.0 0.9 y 质 0.8 x、y、z三种物质随时间的变 的 0.6 0.7 x 量 0.4 化曲线如图所示。 mol 0.2 z 0.2 (1)由图中数据分析， 0 1 2 3 4 5 该反应的化学方程式是：_______________ ，时间/min 3x+y 2z 反应开始至2min，z的平均速率是____________ 。 0.05mol/(L· min) 该反应在不同条件下反应速率分别为： ①Vy=0.15mol /(L· S) ②Vx=0.6mol/(L· S) ③VZ=4mol/(L· min) ② 则该反应进行的最快的是____
mL 10 5 10 5
c/
(mol·L－1)
V/mL
5 10 5 10
0.1 0.2 0.1 0.2
0.1 0.2 0.1 0.2
点拨:分析表中列出数据找相同点与不同点，分析 变化，综合信息考虑，得出答案。
9．某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化 剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按 照如下方案完成实验。
(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是 降低反应的活化能，增加活化分子数目 _________________________________________ 。 (2)常温下5% H2O2溶液的pH约为6，H2O2的电离 ＋ － H O H ＋ HO 方程式为______________________ 。 2 2 2 探究浓度对反应速率的影响 (3)实验①和②的目的是 _____________________。 实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论 。资料显示，通常条件下 H2O2稳定，不易分解。 为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是 向反应物中加入等量同种催化剂 (或将盛有反 ____________________________________ 应物的试管放入同一热水浴中) ________________________________ 。
7. 硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为 Na2S2O3＋H2SO4→Na2SO4＋SO2＋S↓＋H2O，下 列各组实验中最先出现浑浊的是 ( D )
实验 A B C D
反应 温度 /℃
25 25 35 35
Na2S2O3溶液
稀H2SO4
H 2O
V/mL
5 5 5 5
c/
(mol·L－1)
V/
1．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( D ) A．v(A)＝0.5 mol· L · min B．v(B)＝1.2 mol· L · s
－1 －1 －1 －1 －1 －1 －1
C．v(D)＝0.4 mol· L · min D．v(C)＝0.1 mol· L · s
反应产生气泡快慢
(2) 定量分析：如图乙所示，实验时均以生成 40mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽 分液漏斗 ，实验中需要 略。图中仪器A的名称为________ 测量的数据是 收集40mL气体所需要的时间 。 检查乙装置气密性的方法是关闭A上的玻璃旋塞，将 。
针筒的活塞拉出(或推进)一段后松开，活塞能回到原来的 位置说明气密性良好(其他答案合理也可)
二、影响化学反应速率的因素 1.内因（决定因素）： 物质本身的性质 2.外因： (1).浓度 增气体参加的反应） 增加体系的压强，可以加快化学反应速率 (3).温度 升高体系的温度可以加快化学反应速率
(4).催化剂 使用正催化剂可以加快化学反应速率；使用负 催化剂，可以减慢化学反应速率。 (5).其他因素的影响： 如：光、固体颗粒大小、溶剂、原电池等
编号 ① ② ③ ④ ⑤ 反应物 10 mL 2% H2O2溶液 10 mL 5% H2O2溶液 10 mL 5% H2O2溶液 10 mL 5% H2O2溶液＋ 少量HCl溶液 10 mL 5% H2O2 溶液＋ 少量NaOH溶液 催化剂 无 无 1 mL 0.1 mol· L－1FeCl3 溶液 1 mL 0.1 mol· L－1FeCl3 溶液 1 mL 0.1 mol· L－1FeCl3 溶液
4)实验③、④、⑤中，测得生成O2的体积随时间t 变化的关系如下图。
分析上图能够得出的实验结论是 碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能 ____________________________________________ 减小H2O2分解的速率 _______________________________________ 。