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第三节 化学反应的速率和限度
第1课时
化学反应的速率
快 填“快”或
1 .化学反应有快有慢,煤燃烧进行得 ___(
慢
“慢”,下同),食物腐败进行得____。
2.在初中学习氧气的实验室制法的知识中,常用加热氯酸
钾分解制氧气、加热高锰酸钾分解制氧气和 H2O2 溶液分解制氧
气,其中加热氯酸钾分解和 H2O2 溶液分解制氧气都用到的物质
MnO2 填化学式) ,该物质在两个反应中所起的作用是
是_______(
作催化剂或加快反应速率
_______________________。
3.大小相同的下列金属分别投入足量的 1 mol/L 盐酸中,
反应最为剧烈的是( C )。
A.Cu
B.Fe
C.Na
D.Al
一、化学反应的速率
1.定义
化学反应进行快慢
化学反应速率是用于衡量___________________的物理量。
2.表示方法
减少量
通常用单位时间内反应物浓度的_______或生成物浓度的
增加量
________来表示。
Δc
v=
3.数学表达式:________。
Δt
mol/(L·min)
mol/(L·s)
4.常用单位:__________或___________。
二、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
加快
(1)温度:升高体系温度,反应速率______;降低体系温度,
减慢
反应速率_______。
改变
(2)催化剂:合适的催化剂能______化学反应速率。
加快
(3)浓度:增大反应物浓度,反应速率_______。
(4)此外,固体物质的表面积、反应物的状态都对化学反应
速率有影响。
实验一
温度对化学反应速率的影响
取 3 支相同的试管,各装入 2~3 mL 约 5%的 H2O2 溶液,将 3
实验 支试管分别浸入盛有 5 ℃的冷水、常温的水、40 ℃的热水的烧
步骤 杯中,再分别滴加 1~2 滴 1 mol/L 的 FeCl3 溶液,观察现象并
进行对比,用带火星的木条检验产生的气体
实验
装置
③ ① ②
实验 溶液中产生气泡的速率的相对大小为____>___>___(填序号)。
带火星的木条复燃
现象 用带火星的木条检验产生气体,现象是___________________
O2
1.实验中产生的气体是_____,实验中加入
FeCl3 溶液,
作催化剂
其起的作用是___________。
③ ① ___
② (填序号)。
2.反应速率大小为___>___>
3.由实验现象可知,温度对化学反应速率的影响是_______
温度越
高,化学反应速率越大
_____________________。
实验二
催化剂对化学反应速率的影响
实验 在 3 支大小相同的试管中各装入 2~3 mL 约 5%的 H2O2 溶液,
再向其中 2 支试管中分别加入少量的 MnO2 粉末、1~2 滴
步骤 1mol/L 的 FeCl3 溶液,对比观察现象
实验
装置
①
③ ①
②
实验 溶液中产生气泡的速率的相对大小为___>____;____>____(填
现象 序号)
③
①
②
①
1.反应速率的大小为____>____;____>____(填序号)。
2.由实验现象可知,催化剂对化学反应速率的影响是____
合适的催化剂能加快化学反应速率
________________________________________。
化学反应速率的理解
1.化学反应速率实际上指的是某物质在某一段时间内化学
反应的平均速率,而不是某一时刻的即时速率。
2.浓度对化学反应速率的影响只适用于有气体参与的反应
或溶液中的反应。对于有纯液体或固体参与的化学反应,因纯
液体或固体的浓度为定值,所以一般不用纯液体或固体来表示
化学反应速率。
3.由于压强的变化对固体或液体的体积影响很小,所以改
变压强对无气体参与的反应的化学反应速率无影响。
4.对于一个化学反应,用不同的物质来表示其反应速率,
其数值可能不同,但这些不同的数值表示的都是同一个反应的
速率。因此,表示化学反应的速率时,必须指明是用反应体系
中的哪种物质作标准。
5.相同的化学反应,用不同物质表示的化学反应速率之比
等于反应方程式中相应物质的化学计量数之比,这是有关化学
反应速率的计算依据。因此在比较反应速率的相对大小时,不
能直接比较数值大小,应先转化为同一物质、同一单位,然后
再比较其数值大小,数值越大表明反应越快。
影响化学反应速率因素的理解
1.温度:升高温度不论是对放热反应还是吸热反应,反应
速率总是增大的。一般每升高 10 ℃,反应速率增大到原来的 2~
4 倍。
2.浓度:对于有气体参加的反应或溶液中的反应,增大反
应物浓度化学反应速率增大。固体或纯液体,其浓度一般视为
定值,改变物质的量不能影响化学反应速率。
3.压强:只适用有气体参加的反应。增大压强,气体体积
减小,单位体积内气体的物质的量增大,实际上相当于增大了
气体反应物的浓度,所以增大压强,反应速率增大。
注意:改变体系压强,但不引起反应物和生成物浓度的变
化时,化学反应速率保持不变。
4.催化剂:一般指正催化剂,加快化学反应速率。一般认
为催化剂参与了化学变化过程,但在反应前后本身的质量和化
学性质没有发生变化,只是改变了反应历程。
5.其他:固体的表面积、反应物的状态、光照、溶剂等都
是影响化学反应速率的因素。我们前面学过的原电池反应也会
影响化学反应速率。
化学反应速率的理解、表示及大小比较
[例1](2011 年广东汕头检测)在2A+B
3C+4D 反应中,
表示该反应速率最快的是( B )。
A.v(A)=0.5 mol/(L·s)
C.v(C)=0.8 mol/(L·s)
B.v(B)=0.3 mol/(L·s)
D.v(D)=1 mol/(L·s)
解析:比较化学反应速率大小时,应先利用化学计量数之
比等于化学反应速率之比将各物质表示的化学反应速率转化为
同一物质表示的化学反应速率,然后再加以比较。选项A~D
都转化为用物质A 表示的化学反应速率依次是v(A) =
0.5 mol/(L·s)、v(A)=0.6 mol/(L·s)、v(A)=0.53 mol/(L·s)、v(A)
=0.5 mol/(L·s),可见B 项的化学反应速率最快。
1.(2011 年广东汕头检测)下列关于化学反应速率的说法正
确的是( C )。
A.化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的
减小或任何一种生成物浓度的增加
B.化学反应速率为 0.8 mol/(L·s)是指 1 s 时某物质的浓度
为 0.8 mol/L
C.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应的快慢
D.对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象越
明显
解析:A 项,纯液体和固体的浓度视为定值,不能用来表
示化学反应速率。
2.(2011年广东惠州检测)已知4NH3(g)+5O2(g)===4NO(g)
+ 6H2O(g) , 若 反 应 速 率 分 别 以 v(NH3) 、 v(O2) 、 v(NO) 、
v(H2O)[mol/(L·min)]表示,则正确的关系是( C )。
A.4/5v(NH3)=v(O2)
B.5/6v(O2)=v(H2O)
C.3/2v(NH3)=v(H2O)
D.5/4v(O2)=v(NO)
解析:化学反应速率之比等于化学计量数之比。
化学反应速率的影响因素
[例2](2010 年广东广州检测)少量铁粉与 100 mL 0.01 mol/L
的稀盐酸反应,反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变
H2 的产量,可以使用如下方法中的(
)。
①加 H2O ;②加 NaOH 固体;③滴入几滴浓盐酸;④加
CH3COONa 固体;⑤加 NaCl 溶液;⑥滴加几滴硫酸铜溶液;
⑦升高温度(不考虑盐酸挥发);⑧改用 10 mL 0.1 mol/L 的盐酸。
A.①⑥⑦
B.③⑤⑧
C.③⑦⑧
D.③⑥⑦⑧
解析:题目要求加快化学反应速率,且不改变氢气生成的
量。①加H2O,稀盐酸被稀释,反应速率减慢; ②加NaOH固
体,H+被中和,反应速率减慢,生成H2的量减少;③原盐酸已
过量,H2的量由铁粉的用量决定,滴加浓盐酸,盐酸浓度增大,
反应速率加快而H2 的量不变;④加CH3COONa固体,CH3COO
- 与H + 结合生成弱酸,H + 浓度降低,反应速率减慢;⑤加
NaCl溶液与加水相同,都是稀释了盐酸;⑥滴加几滴硫酸铜溶
液,铁与硫酸铜反应形成铜铁原电池,反应速率加快,但是铁
与硫酸铜反应消耗一部分铁,生成H2的量减少;⑦升高温度(不
考虑盐酸挥发),加快化学反应速率;⑧改用10 mL 0.1 mol/L的
盐酸,盐酸浓度增大,H+的物质的量不变,生成H2的量不变。
答案:C
3.(2011 年广东汕头检测,双选)下列措施肯定能使化学反
应速率增大的是( CD )。
A.增大反应物的量
B.增大压强
C.升高温度
D.使用正催化剂
4.(2011 年广东梅州检测)下列实验中,反应速率加快是由
催化剂引起的是( D )。
A.在炭粉中加入 KClO3,点燃时燃烧更为剧烈
B.锌与稀硫酸反应中加入少量 CuSO4 溶液而使反应放出
H2 的速率加快
C.固态 FeCl3 和固体 NaOH 混合后,加入水能迅速产生沉
淀
D.双氧水中加入少量 MnO2,即可迅速放出气体