「學霸養成」高中化學必修二第10講—化學反應的速率及其影響因素

化學biu一biu,讓你的化學biu起來~大家好,我是最帥的化學老師,小天。

我們知道,有些反應瞬間就能夠完成,比如爆炸,也有的反應需要比較場長的時間,比如食物的腐爛等。化學反應有快有慢,我們應該如何描述呢?今天將給大家講講化學反應的速率。

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今天的知識要點有:1 化學反應速率 2 影響化學反應速率的因素(重點)

最後通過幾個題目鞏固加深本講知識點,一定要做完再看解析哦。如果有不清楚的地方,歡迎與小天老師交流。

「學霸養成」高中化學必修二第10講—化學反應的速率及其影響因素


要點一、化學反應速率

1、定義

化學反應速率通常用單位時間內反應物濃度的減少量或生成物濃度的增加量(均取正值)來表示。

化學反應正方向(從左向右)進行的反應速率稱為正反應速率;化學反應逆方向(從右向左)進行的反應速率稱為逆反應速率。

2、表示方法

若濃度用物質的量濃度(c)來表示,單位為mol/L;時間用t來表示,單位為秒(s)或分(min)或小時(h),則化學反應速率的數學表達式為:

v = △c/ t 單位:mol/(L·s) 或 mol/(L·min) 或 mol/(L·h)

要點詮釋:

(1)化學反應速率是指某時間段內的平均反應速率,而不是某時刻的瞬時速率。

(2)化學反應速率可用來衡量化學反應進行的快慢,均為正值。

(3)因為純固體、純液體的濃度視為定值,所以該表達式只適用於有氣態物質參加或溶液中的反應。

(4)同一反應選用不同物質濃度的改變量表示速率,數值可能不同,但表示的意義相同。因此,表示化學反應的速率時,必須說明是用反應物或生成物中的哪種物質做標準。

(5)對於同一反應,各物質化學反應速率之比=化學計量數之比=各物質轉化濃度之比。

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v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q

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要點二、影響化學反應速率的因素

1、內因(主要因素)

化學反應的速率是由反應物的性質決定的,即由反應物的分子結構或原子結構決定的。

2、外因(次要因素)

(1)濃度:其他條件不變時,增大反應物濃度,可以增大化學反應速率;減小反應物濃度,可以減小化學反應速率。

要點詮釋:此規律只適用於氣體反應或溶液中的反應,對於固體或純液體反應物,一般情況下其濃度是常數,因此改變它們的量不會改變化學反應速率。

(2)壓強:對於有氣體參加的化學反應,若其他條件不變,增大壓強,反應速率加快;減小壓強,反應速率減慢。若參加反應的物質為固體或液體(溶液),由於壓強的變化對它們的濃度幾乎無影響,可以認為反應速率不變。對於有氣體參加的可逆反應,增大壓強,正反應速率、逆反應速率都增大;減小壓強,正反應速率、逆反應速率都減小。

要點詮釋:對於氣體反應體系,有以下幾種情況:

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總之,壓強改變,若引起濃度改變,則速率改變。

(3)溫度:其他條件不變時,升高溫度,可以增大反應速率,降低溫度可以減慢反應速率。實驗測得,溫度每升高10℃,化學反應速率通常增大到原來的2~4倍。溫度對吸熱反應、放熱反應都適用。

(4)催化劑:催化劑能改變化學反應速率,但不能使本不發生的反應成為可能。可以提高反應速率的催化劑稱為正催化劑,可以減緩反應速率的催化劑稱為負催化劑。大多數的化工生產中,都有使用催化劑,而催化劑具有高度的選擇性(專一性)。

要點詮釋:

①沒有特別說明,催化劑均指正催化劑。

②注意催化劑中毒的問題。

③催化劑要參與反應,但在整個反應結束後化學性質和質量沒有發生變化。

(5)其他因素:光、超聲波、反應物顆粒、擴散速度、溶劑等。

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【典型例題】

類型一:化學反應速率

例1、反應4A(s)+3B(g)=2C(g)+D(s),經2min,B的濃度減少0.6mol/L。對此化學反應速率的正確表示是(  )

A.用A表示的反應速率是0.4mol/(L·min)

B.分別用B、C表示反應的速率,其比值是3:2

C.在2min末的反應速率,用B表示是0.3mol/(L·min)

D.在這2min內B和C兩物質濃度都逐漸減小

【答案】B

【解析】A為固體,一般不用固體表示反應速率,因為固體的濃度一般視為常數,所以A項錯誤;同一反應用不同物質表示的化學反應速率,其比值與化學方程式中化學計量數成正比,故B正確;v(B)=0.3mol/(L·min)為平均值,並非2min末的反應速率,所以C項錯誤;B為反應物,C為生成物,兩者不可能同時減小,故D項錯誤。

【總結昇華】用不同物質表示同一時間段內的同一化學反應的速率時,其速率之比等於化學方程式中化學計量數之比。

舉一反三

【變式1】下面有關化學反應速率的說法中正確的是(  )

A.對任何化學反應來說,反應速率越大,反應現象就越明顯

B.化學反應速率通常用單位時間內任何一種反應物濃度的減少或任何一種生成物濃度的增加來表示

C.若某化學反應的反應速率為0.5mol/(L·s)就是指在該時間內反應物和生成物的濃度變化都為0.5mol/(L·s)

D.化學反應速率是用來衡量化學反應進行快慢的尺度

【答案】BD

【解析】對於無明顯現象的化學反應來說,無法通過現象體現反應速率的大小,則A選項錯誤;同一反應選用不同物質濃度的改變量表示速率,數值可能不同,表示化學反應的速率時,必須說明是用反應物或生成物中的哪種物質做標準,則C選項也不正確。

類型二:化學反應速率的計算

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類型三:影響化學反應速率的因素

例3、一定量的鹽酸跟過量的鐵粉反應時,為了減緩反應速率且不影響生成H2的總量,可向鹽酸中加入定量的()

A.Na2CO3粉末    

B.K2SO4溶液

C.NH4Cl固體     

D.水

【答案】BD

【解析】此反應的離子方程式為Fe+2H+===Fe2++H2↑,因為鐵是固體,要在一定溫度下減緩反應速率,應該採用降低濃度的方法。降低H+濃度的方法有兩種:一種是加入一種能與H+反應的物質,如加入碳酸鈉(固體),由於碳酸鈉與H+反應生成二氧化碳氣體,使H+濃度降低,反應速率減慢,但由於消耗H+,從而使產生H2的總量減少,不符合題意;另一種方法是加水稀釋,既可以降低H+濃度,使反應速率減慢,又不改變H+的總量,使產生氫氣的總量保持不變;加入硫酸鉀溶液與加入水的作用是相同的。

【總結昇華】本題考查了影響化學反應速率的外界因素。影響化學反應速率的主要因素是反應物的性質(內因),對確定的化學反應來說,濃度、溫度、壓強、催化劑、反應物接觸面積的大小也會對反應速率產生影響。解答此類題目時,應結合外界條件對反應速率的影響、各因素的適用範圍及注意事項等,對具體問題作出分析和解答。

舉一反三

【變式1】下列措施肯定能使化學反應速率增大的是()

A.增大反應物的量     

B.增加壓強     

C.升高溫度    

D.使用催化劑

【答案】C

【解析】反應物若是固體或純液體,增加反應物的量或改變壓強不影響反應速率;溫度影響反應速率,與反應物的狀態無關;催化劑有正負之分。

【變式2】對於100mL 1mol/L鹽酸與鋅粒的反應,採取下列措施能使反應速率加快的是:①升高溫度;②改用100mL 3mol/L鹽酸;③多用300mL 1mol/L鹽酸;④用等量鋅粉代替鋅粒(  )

A.①③④   B.①②④ C.②③④ D.①②③

【答案】B

關於化學反應速率,你掌握了嗎?這部分的內容在必修二隻需簡單理解就可以啦,更多的內容要在選修四當中才會涉及到。歡迎轉發和評論哦。


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