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学而优教有方
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第7讲化学反应速率与限度
【学习目标】
1.了解化学反应速率的概念和表示方法,并能进行简单计算。
2.理解影响化学反应速率的因素及规律,并能合理解释生产、生活中的相关化学现象。
3.了解可逆反应及特点。
4.理解化学平衡状态的特征及标志,知道改变条件化学平衡会发生移动。
【基础知识梳理】
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=eq\f(Δc,Δt)或v=eq\f(Δn,V·Δt)
(3)单位:mol·L-1·min-1或mol·L-1·s-1。
3.实例
某反应物浓度在5min内由6mol·L-1变为1mol·L-1,则5min内的平均速率为1mol·L-1·min-1。
【课堂巩固】
1.判断正误:
(1)对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显()
(2)对有固体参加的化学反应,可用单位时间固体浓度的改变量表示化学反应速率()
(3)化学反应速率的单位通常为mol·L-1或mol·min-1()
(4)反应速率是指某反应在某时刻的瞬时速率()
(5)化学反应速率为0.8mol·L-1·s-1是指1s时某物质的浓度为0.8mol·L-1()
答案:(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×
2.在盛有18g碳、2L的密闭容器中,充入0.8molCO2,一定条件下发生C(s)+CO2(g)===2CO(g),反应5min时测得CO2的物质的量为0.4mol。
(1)固体碳减少的质量为________g,固体或纯液体的浓度视为常数,________(填“是”或“否”)可用碳固体的浓度变化量来表示该反应的化学反应速率。
(2)请完成下表中相关空格
物质
CO2
CO
起始浓度(mol·L-1)
0.4
0
变化浓度(mol·L-1)
5min时浓度(mol·L-1)
0.2
5min内的化学反应速率
数值
单位
(3)用CO2和CO分别表示的化学反应速率之比eq\f(v(CO2),v(CO))=________,它与化学方程式中CO2、CO的计量系数之比________(填“相同”或“不同”)。
答案:(1)4.8否(2)0.20.40.40.040.08mol·L-1·min-1mol·L-1·min-1(3)eq\f(1,2)相同
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2H2O2eq\o(=====,\s\up7(催化剂))2H2O+O2↑来说,温度升高,H2O2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%H2O2溶液的试管中产生气泡的速率较快
实验结论
增大反应物浓度能使H2O2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产生大量气泡
③产生大量气泡
实验结论
MnO2、FeCl3可以使H2O2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:增大反应物的浓度,化学反应速率加快,反之减小。
②压强:对有气体参加的反应,增大压强,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。
【课堂巩固】
1.判断正误:
(1)Na、Mg、Al的金属性决定了它们与水反应的速率大小()
(2)对一定条件下C(s)+O2(g)eq\o(=====,\s\up7(△))CO2(g)的反应,增加C的量,该反应化学反应速率加快()
(3)对于放热反应,升高温度化学反应速率减小()
(4)改变压强,化学反应速率必然改变()
(5)用铁和稀硫酸反应制取氢气时,换成浓硫酸,产生氢气的速率加快()
答案:(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×
2.在带有活塞的密闭容器中发生如下反应:3Fe(s)+4H2O(g)eq\o(=====,\s\up7(高温))Fe3O4(s)+4H2(g),分析改变下列条件化学反应速率如何改变(填“变大”“变小”或“不变”),阐述理由。
(1)增加铁片的质量(不考虑表面
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