利用化学反应制备物质学案(鲁科版必修2).docx
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1、利用化学反应制备物质学案(鲁科版必修2)化学反应的快慢学案(鲁科版必修2) 第1课时化学反应的快慢一、化学反应速率1化学反应速率及其表示方法(1)概念:化学反应速率是用来衡量化学反应过程进行快慢程度的物理量。(2)表示方法:通常用单位时间内反应物浓度的削减量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示。(3)表达式:vct或vnVt。式中:c为浓度的改变量,一般以molL1为单位;t为时间,一般以s或min为单位。(4)常用单位molL1s1或molL1min1。2化学反应速率之比与化学计量数的关系在一个体积为2L的密闭容器中发生反应2SO2(g)O2(g)?催化剂2SO3(g),经过5s后,测得S
2、O3的物质的量为0.8mol。填写下表:有关反应物质SO2(g)O2(g)SO3(g)物质的量浓度改变0.4molL10.2molL10.4molL1化学反应速率0.08molL1s10.04molL1s10.08molL1s1化学反应速率之比212 (1)表示化学反应速率时,必需指明详细的物质,因为同一化学反应,用不同的物质表示的反应速率,其数值可能不同。(2)化学反应速率的计算方法定义式法:利用公式vct计算化学反应速率,也可以利用该公式计算浓度改变量或反应时间。关系式法:化学反应速率之比物质的量浓度的改变量之比物质的量的改变量之比化学计量数之比。例1在1L的密闭容器中,发生反应4A(s)
3、3B(g)?2C(g)D(g),经2min后B的浓度削减0.6molL1。对此反应速率的正确表示是()A用A表示的反应速率是0.4molL1min1B用B、C、D分别表示反应的速率,其比值是321C在第2min末的反应速率用B表示是0.3molL1min1D在这2min内用B表示的速率的值渐渐减小,用C表示的速率的值渐渐增大考点化学反应速率及应用题点化学反应速率的计算答案B解析A为固体,一般不用固体表示反应速率,A项错误;同一反应中,用不同物质表示的速率与方程式中各物质的化学计量数成正比,B项正确;反应速率为平均值,并非2min末的速率,C项错误;同一时间段内,用反应物、生成物表示的速率的意义
4、是相同的,改变趋势也是一样的,D项错误。思维启迪(1)固体或纯液体的浓度视为常数,c0,因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。(2)化学反应速率是一段时间内的平均反应速率,而不是某一时刻的瞬时速率。(3)同一时间内的同一个化学反应,虽然用不同物质表示的化学反应速率不肯定相同,但它们表示的意义相同,一种物质的化学反应速率可代表整个化学反应的反应速率。例2反应:3A(g)B(g)=2C(g)2D(g),在不同条件下,用不同物质表示其反应速率,分别为v(A)0.6molL1min1v(B)0.45molL1min1v(C)0.015molL1min1v(D)0.45molL1min1,则此反应在不同
5、条件下进行最快的是()ABCD考点化学反应速率及应用题点化学反应速率的大小比较答案D解析化学反应速率之比等于化学反应方程式中的化学计量数之比,即v(A)v(B)v(C)v(D)3122,则用A表示的化学反应速率分别为中v(A)0.6molL1min1;中v(A)3v(B)0.45molL1min131.35molL1min1;中v(A)32v(C)320.015molL1min10.0225molL1min1;中v(A)32v(D)320.45molL1min10.675molL1min1;所以在不同条件下,进行最快的是,D项正确。方法规律化学反应速率大小的比较方法(1)归一法:若单位不统一,
6、则要换算成相同的单位;若为不同物质表示的反应速率,则要换算成同一物质来表示反应速率;再比较数值的大小。(2)比值法:比较化学反应速率与化学计量数的比值,如aA(g)bB(g)=cC(g)dD(g),比较vAa与vBb,若vAavBb,则说明用A表示的化学反应速率大于用B表示的化学反应速率。二、影响化学反应速率的因素1探究反应物本身的性质与化学反应速率的关系试验操作试验现象铁片上产生气泡但较慢,镁条上产生气泡且较快试验结论物质之间能否发生化学反应以及可能发生的化学反应的快慢是由物质本身的性质确定的。其他条件相同时,金属越活泼,与酸反应的速率越大 2.探究反应物浓度对化学反应速率的影响试验操作试验
7、现象加0.5molL1盐酸的试管中产生气泡较慢,加3molL1盐酸的试管中产生气泡较快试验结论其他条件相同时,反应物浓度越大,反应速率越大 3.探究温度对化学反应速率的影响试验操作试验现象加热的试管中产生气泡较快,不加热的试管中产生气泡较慢试验结论其他条件相同时,体系温度越高,反应速率越大 4.探究催化剂对化学反应速率的影响试验操作试验现象有少量气泡出现能产生大量气泡能产生大量气泡试验结论MnO2、FeCl3可以使H2O2分解的速率加快 5.探究固体反应物表面积对化学反应速率的影响试验操作试验现象加碳酸钙粉末的试管内产生气泡较快,加块状碳酸钙的试管内产生气泡较慢试验结论其他条件相同时,固体反应
8、物表面积越大,反应速率越大 影响化学反应速率的因素除浓度、温度、催化剂和固体表面积外,还有反应物的状态、压强、溶剂、光波等很多因素。人们可以通过这些因素来调控化学反应速率。影响因素规律内因反应物本身的性质反应物的化学性质越活泼,化学反应速率越快;反之化学反应速率越慢外因浓度增大反应物的浓度,化学反应速率增大;减小反应物的浓度,化学反应速率减小温度上升温度,化学反应速率增大;降低温度,化学反应速率减小催化剂一般地,运用催化剂能极大地加快反应速率固体的表面积增大固体反应物的表面积,化学反应速率加快其他光照、溶剂、形成原电池等,也能影响化学反应速率 例3肯定条件下,分别对反应C(s)CO2(g)?2
9、CO(g)进行如下操作(只变更该条件):上升反应体系的温度;增加反应物C的用量;缩小反应体系的体积;削减体系中CO的量。上述措施中肯定能使反应速率显著变大的是()ABCD考点化学反应速率的影响因素题点化学反应速率影响因素的综合答案D解析上升反应体系的温度,反应速率显著增大,正确;C为固体,增加反应物C的用量,反应速率不变,错误;缩小反应体系的体积,CO2、CO的浓度增大,反应速率增大,正确;削减体系中生成物CO的量,反应速率不行能增大,错误,选D。思维启迪压强对反应速率的影响有气体参与的反应,变更压强对反应速率的影响实质是变更体积,使反应物的浓度变更。(1)压缩体积或充入反应物,使压强增大,都
10、能加快化学反应速率。(2)体积不变,充入不参加反应的气体。虽然总的压强增大,但反应物浓度不发生改变,故化学反应速率不变。例4CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如右图所示。下列结论不正确的是()A反应起先4min内温度对反应速率的影响比浓度大B一段时间后,反应速率减小的缘由是c(H)减小C反应在24min内平均反应速率最大D反应在24min内生成CO2的平均反应速率为v(CO2)0.06molL1s1考点化学反应速率的影响因素题点化学反应速率图像分析答案D解析随着反应的进行c(H)减小,而前4min内反应速率变大,依据反应是放热反应,可推出前4min内温度对反应速率
11、的影响比浓度大,A、B项正确;在24min内n(CO2)的改变量最大(或曲线的斜率最大),可推断出平均反应速率最大,C项正确;由题意及图可知,该题不知道容器体积,故不能计算出反应速率。思维启迪化学反应速率大小的分析推断(1)在内因不相同的状况下(即反应物不相同),只能依据反应事实及试验现象定性分析反应的快慢。(2)在内因相同的状况下(即反应物相同),可依据外界条件对反应速率的影响来定量推断反应速率的大小。例5已知FeCl3和MnO2都可做H2O2分解制O2的催化剂,为了探究温度对化学反应速率的影响,下列试验方案可行的是()答案D解析当探究温度对化学反应速率的影响时,必需保证其他条件相同的状况下
12、,再变更温度视察反应速率的改变。方法规律探讨某种因素对同一化学反应的反应速率的影响时,应固定其他条件不变,只变更一种条件探讨该条件对化学反应速率的影响。1下列关于化学反应速率的说法,不正确的是()A化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量B化学反应速率的大小主要取决于反应物的性质C化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的质量的多少来表示D化学反应速率常用单位有molL1s1和molL1min1考点化学反应速率及应用题点化学反应速率的概念答案C解析化学反应速率用单位时间内反应物或生成物的浓度改变量来表示,而不采纳物质的质量或物质的量。2已知合成氨反应的浓度数据如下:N2(g)3H2(g)?
13、高温、高压催化剂2NH3(g) N2H2NH3起始浓度/molL11.03.002s末浓度/molL10.61.80.8 当用氨气浓度的增加来表示该化学反应的速率时,其速率为()A0.2molL1s1B0.4molL1s1C0.6molL1s1D0.8molL1s1考点化学反应速率及应用题点化学反应速率的计算答案B解析v(NH3)0.8molL12s0.4molL1s1,B项正确。3把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL2molL1盐酸的烧杯中,均加水稀释到50mL,此时,X和盐酸缓慢地进行反应,其中反应最快的是()A1020mL3molL1的X溶液B2030mL2molL1的X溶液C201
14、0mL4molL1的X溶液D1010mL2molL1的X溶液考点影响化学反应速率的因素题点外界因素对反应速率的影响答案B解析在化学反应中,当其他条件不变时,浓度越大,反应速率越快;温度越高,反应速率越快。本题中要综合考虑浓度和温度的影响。先比较浓度的大小,这里的浓度应当是混合以后的浓度,由于混合后各烧杯中盐酸的浓度相等,因此只要比较X的浓度即可,X浓度越大,反应速率越快。因为反应后溶液的体积均为50mL,所以X的物质的量越大,浓度就越大。通过视察可知,混合后A、B选项中X的浓度相等,且比C、D两项的大,但B中温度更高,因此B的反应速率最大。4试验室用锌粒与2molL1硫酸溶液制取氢气,下列措施
15、不能增大化学反应速率的是()A用锌粉代替锌粒B改用3molL1硫酸溶液C改用热的2molL1硫酸溶液D向该硫酸溶液中加入等体积的水考点影响化学反应速率的因素题点化学反应速率定向改变措施的确定答案D解析A项,用锌粉代替锌粒,增大表面积,速率加快;B项,改用3molL1硫酸溶液,浓度增大,速率加快;C项,改用热的2molL1硫酸溶液,温度上升,速率加快;D项,向该硫酸溶液中加入等体积的水,浓度减小,速率减慢。5(2022枣庄高一检测)在恒容密闭容器中发生反应:3CO(g)Fe2O3(s)=高温3CO2(g)2Fe(s)。下列说法正确的是()A增加Fe2O3的量反应速率加快B上升温度反应速率不肯定改
16、变C再充入CO反应速率加快D充入N2使压强增大反应速率加快答案C解析Fe2O3为固体,增加固体的量,浓度未变,反应速率不变,A项错误;温度对任何反应的速率都有影响,B项错误;充入CO后,c(CO)增大,反应速率加快,C项正确;恒容充入N2,虽然压强增大,但并未引起c(CO)的改变,反应速率不变,D项错误。6把在空气中久置的铝片5.0g投入盛有500mL0.5molL1硫酸溶液的烧杯中,该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间的关系可用如图所示的坐标曲线来表示,请回答下列问题:(1)反应时间由Oa不产生氢气的缘由是,有关的化学方程式为。(2)反应时间由ac产生氢气的速率渐渐增大的主要缘由是。(3
17、)反应时间从c以后,产生氢气的速率渐渐减小的主要缘由是。答案(1)硫酸首先与铝片表面的氧化铝反应,不产生氢气Al2O33H2SO4=Al2(SO4)33H2O(2)反应放热使溶液温度上升,反应速率增大(3)硫酸的浓度减小使反应速率减小解析(1)在空气中久置的铝片表面有氧化铝薄膜,因此,硫酸首先和氧化铝反应,不产生氢气。(2)ac段,虽然硫酸的浓度渐渐减小,但是该反应是放出热量的反应,反应进行中溶液温度渐渐上升,温度上升,化学反应速率增大。(3)反应时间从c以后,硫酸的浓度渐渐减小,成为影响化学反应速率的主要因素,因此化学反应速率渐渐减小。对点训练题组一化学反应速率及计算1下列关于化学反应速率的
18、说法正确的是()A对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显B化学反应速率通常表示肯定时间内任何一种反应物浓度的削减或任何一种生成物浓度的增加C化学反应速率为0.8molL1s1是指1s时某物质的浓度为0.8molL1D依据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢考点化学反应速率及其应用题点化学反应速率的概念答案D解析A项,化学反应速率越大,反应现象不肯定越明显,如盐酸与氢氧化钠溶液的反应;B项,固体或纯液体的浓度可视为常数,一般不用固体或纯液体表示化学反应速率;C项,0.8molL1s1表示1s的时间内,某物质的浓度改变了0.8molL1;D项,化学反应速率就是表示化学反应进行
19、快慢的物理量。2将5.6g铁粉投入足量的100mL2molL1稀硫酸中,2min时铁粉刚好完全溶解。下列有关这个反应的反应速率表示正确的是()A铁的反应速率0.5molL1min1B硫酸的反应速率0.25molL1min1C硫酸亚铁的生成速率0.5molL1min1D氢气的反应速率0.5molL1min1考点化学反应速率及其应用题点化学反应速率的计算答案C解析依据反应速率计算公式,须要计算2min时间内各物质浓度的改变量。在反应FeH2SO4=FeSO4H2中,溶液中溶质浓度发生改变的只有反应物硫酸和生成物硫酸亚铁。5.6gFe的物质的量5.6g56gmol10.1mol。参与反应的H2SO4
20、的物质的量生成FeSO4的物质的量0.1mol。H2SO4的消耗速率FeSO4的生成速率0.1mol0.1L2min0.5molL1min1。3已知4NH3(g)5O2(g)=催化剂4NO(g)6H2O(g),若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,则正确的关系式为()A4v(NH3)5v(O2)B5v(O2)6v(H2O)C2v(NH3)3v(H2O)D4v(O2)5v(NO)考点化学反应速率及其应用题点化学反应速率与化学计量数的关系答案D解析在同一化学反应里,各物质的反应速率之比等于各物质的化学计量数之比。A选项应为5v(NH3)4v(O2);B选项应为6v
21、(O2)5v(H2O);C选项应为3v(NH3)2v(H2O)。4在2A(g)B(g)?3C(g)4D(g)反应中,表示该反应速率最快的是()Av(A)0.5molL1s1Bv(B)0.3molL1s1Cv(C)0.8molL1s1Dv(D)1molL1s1考点化学反应速率及应用题点化学反应速率的大小比较答案B解析用反应速率推断反应快慢时,首先把各物质的反应速率除以其化学方程式中的化学计量数:A选项vA20.25molL1s1,B选项vB10.3molL1s1,C选项vC30.83molL1s1,D选项vD40.25molL1s1;然后比较大小,B选项最大。5某温度下,浓度都是1molL1的两
22、种气体X2和Y2,在密闭容器中反应生成气体Z。反应2min后,测得参与反应的X2为0.6molL1,用Y2表示的反应速率v(Y2)0.1molL1min1,生成的c(Z)为0.4molL1,则该反应的化学方程式是()AX22Y2=2XY2B2X2Y2=2X2YC3X2Y2=2X3YDX23Y2=2XY3考点化学反应速率及其应用题点确定化学方程式或化学计量数答案C解析用X2表示的反应速率为v(X2)0.6molL12min0.3molL1min1。用Z表示的反应速率为v(Z)0.4molL12min0.2molL1min1。依据X2、Y2和Z反应速率之比即化学方程式中相应物质的化学计量数之比,则
23、v(X2)v(Y2)v(Z)0.3molL1min10.1molL1min10.2molL1min1312。依据原子守恒,可确定Z的化学式为X3Y。故可得出反应的化学方程式为3X2Y2=2X3Y。6(2022陕西咸阳校级期末考试)在2L密闭容器中,发生以下反应:2A(g)B(g)?2C(g)D(g)。若最初加入的A和B都是4mol,在前10sA的平均反应速率为0.12molL1s1,则10s时,容器中B的物质的量是()A1.6molB2.8molC2.4molD1.2mol考点化学反应速率及其应用题点化学反应速率的计算答案B解析依据化学反应速率之比等于对应物质的化学计量数之比,可得v(B)0.
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