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第3課時化學(xué)反應(yīng)速率教案
學(xué)習(xí)目標
1．了解化學(xué)反應(yīng)分為簡單反應(yīng)和復(fù)雜反應(yīng)。
2．了解反應(yīng)速率的概念。掌握化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法。能用反應(yīng)速率表達式進行簡單的計算；理解同一化學(xué)反應(yīng)速率用不同物質(zhì)表示時數(shù)值不一定相同，但表示的意義相同。
3．理解濃度、壓強、溫度和催化劑對反應(yīng)速率的影響，能利用上述結(jié)論分析具體的化學(xué)反應(yīng)。
4．理解化學(xué)平衡與反應(yīng)速率之間的聯(lián)系。
知識梳理
1． ___________________稱為基元反應(yīng)；___________________稱為反應(yīng)歷程，也稱為________；
___________________________稱為總反應(yīng)；____________________稱為復(fù)雜反應(yīng)。
__________和__________決定一個反應(yīng)的反應(yīng)歷程，而反應(yīng)歷程的差別又造成了反應(yīng)速率的不同。
2．化學(xué)反應(yīng)速率：
計算公式_______________
同一反應(yīng)，用不同物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率時，數(shù)值_________,但意義_____，故在應(yīng)用時應(yīng)指明______。用不同物質(zhì)表示同一化學(xué)反應(yīng)的速率，其速率之比等于__________________________。
對于反應(yīng) aA + bB c C + d D，也可表示為V=______________________________。
3．外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
（1）內(nèi)因：參加反應(yīng)的物質(zhì)的_______是決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素。
（2）外因：
① 濃度：增大反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率_________。固體或純液體量的改變_______（會，不會）引起濃度的變化，_______（會，不會）引起化學(xué)反應(yīng)速率的改變。
對于反應(yīng)：H2O2 + 2HI H2O + I2,在HI濃度一定時，H2O2濃度每增加一倍，反應(yīng)速率就增加一倍；在H2O2濃度一定時，HI濃度每增加一倍，反應(yīng)速率也增加一倍。則該反應(yīng)的速率方程為：V = ______________。稱為__________，表示____________________。越大，反應(yīng)進行得______， 與濃度________（有關(guān)，無關(guān)），但受________________________等因素的影響。
②溫度：溫度是通過影響____________，而影響反應(yīng)速率的。升高溫度，反應(yīng)速率________。 對于某一可逆反應(yīng)，升高溫度，正反應(yīng)速率_______，逆反應(yīng)速率________，改變的倍數(shù)_________（相同，不同）。升溫時，平衡向_______（吸熱，放熱）方向移動，即吸熱反應(yīng)速率增大的倍數(shù)______（等于，大于，小于）放熱反應(yīng)速率增大的倍數(shù)。
③催化劑：是_____________________________________，是通過________________________而提高化學(xué)反應(yīng)速率的。催化劑使正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率改變的程度_______(相同，不同)。它______（能，不能）改變化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)，______（能，不能）改變平衡轉(zhuǎn)化率。催化劑具有選擇性。
4．影響化學(xué)平衡的因素aA(g)+ bB(g) c C(g) + d D(g)
改變條件V正變化V逆變化說明V正、V逆關(guān)系平衡移動情況
升溫ΔH＞0
ΔH＜0
降溫ΔH＞0
ΔH＜0
濃度增大反應(yīng)物濃度
減小生成物濃度
增大生成物濃度
減小反應(yīng)物濃度
增大壓強a+b＞c+d
a+b＜c+d
減小壓強a+b＞c+d
a+b＜c+d
催化劑
學(xué)習(xí)導(dǎo)航
1．方法導(dǎo)引
（1）有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的計算和外界條件對可逆反應(yīng)速率的影響規(guī)律是本節(jié)的重點。
（2）化學(xué)反應(yīng)速率是用來表示化學(xué)反應(yīng)進行的快慢程度的，同一反應(yīng)用不同的物質(zhì)所表示的化學(xué)反應(yīng)速率可能不同。同一反應(yīng)中各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其化學(xué)方程式中各物質(zhì)的計量數(shù)比。運用此規(guī)律，可由一種物質(zhì)的反應(yīng)速率求其它物質(zhì)的反應(yīng)速率，也可根據(jù)速率之比確定方程式中各物質(zhì)的計量數(shù)。
（3）濃度對可逆反應(yīng)速率的影響：可逆反應(yīng)同時包含兩個反應(yīng)，因而必須分清某物質(zhì)是哪一反應(yīng)的反應(yīng)物，如2SO2+O2 2SO3 ，SO2是正反應(yīng)的反應(yīng)物，增大SO2的濃度的瞬間V正增大，V逆不變；而增大SO3濃度的瞬間V正不變，V逆增大。溶液和氣體可改變濃度；純液體和固體的濃度為常數(shù)；固體反應(yīng)物的表面積越大，反應(yīng)速率越大；反應(yīng)速率與產(chǎn)物的濃度無直接關(guān)系。
（4）無特別指明時，增大壓強均指壓縮體積；壓強對反應(yīng)速率的影響，實際上是濃度對反應(yīng)速率的影響，因此反應(yīng)物是固體或液體時，改變壓強對反應(yīng)速率無影響；用其它方式（壓縮體積或擴大體積之外）改變壓強，需具體分析反應(yīng)物濃度是否改變。
（5）反應(yīng)速率與化學(xué)平衡移動的關(guān)系
應(yīng)用上述分析問題時應(yīng)注意
①不要把V正增大與平衡向正反應(yīng)方向移動等同起來，只有V正＞V逆時，才使平衡向正反應(yīng)方向
②不要把平衡向正反應(yīng)方向移動與原料轉(zhuǎn)化率的提高等同起來，只有當反應(yīng)物總量不變時，平衡向正反應(yīng)方向移動，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率提高；當增大一種反應(yīng)物濃度，使平衡向正反應(yīng)方向移動時，會使另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率提高。
2．例題解析
例1．反應(yīng)A＋3B＝2C＋2D在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為：① v(A)= 0.15l/(LS)②v(B)= 0.6l/(LS) ③v(C)= 0.4l/(LS)④v(D)= 0.45l/(LS)。其中，反應(yīng)進行得最快的是（ ）
A ① B ② C ③ D ④
解析：本反應(yīng)在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別用四種物質(zhì)表示，由于該反應(yīng)的計量系數(shù)之比不等于1，因此不能根據(jù)題干中的數(shù)據(jù)進行相對大小的比較，必須將其折算成同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，才能比較其相對大小。若以物質(zhì)A為標準，將其他物質(zhì)表示的反應(yīng)速率換算為用A物質(zhì)表示的速率，則有：v(A)：v(B)=1：3，則②表示的v(A)= 0.2 l/(LS)
v(A)：v(C)=1：2，則③表示的v(A)= 0.2 l/(LS)
v(A)：v(D)=1：2，則④表示的v(A)= 0.225 l/(LS)
答案：D
例2．反應(yīng)C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g)在一可變?nèi)莘e的密閉容器中進行，下列條件的改變對其反應(yīng)速率幾乎無影響的是（ ）
A．增加C的量 B 將容器的體積縮小一半
C．保持體積不變，充入N2使體系壓強增大 D保持壓強不變，充入N2使體系體積增大
解析：C為固體反應(yīng)物，增加其用量對反應(yīng)速率幾乎無影響；容器的體積縮小一半相當于壓強增大一倍，濃度增大，正、逆反應(yīng)速率均增大；體積不變，充入N2使體系壓強增大，但反應(yīng)混合物濃度未改變，反應(yīng)速率基本不變；充入N2使容器容積增大，總壓強不變，但反應(yīng)混合物濃度同等程度減小，正、逆反應(yīng)速率均變慢。
答案：A、C
例3．反應(yīng)2X(g)+(g) 2Z(g)在不同溫度下（T1和T2）產(chǎn)物Z的物質(zhì)的量n(Z)與反應(yīng)時間t的關(guān)系如右圖。下列判斷正確的是
A. T1<T2 , 正反應(yīng)為放熱反應(yīng)
B. T1>T2 ，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
C. T1>T2 ，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
D. T1<T2 ，逆反應(yīng)為放熱反應(yīng)
解析：對化學(xué)平衡的函數(shù)圖象分析一般要抓住以下幾個方面：
（1）看圖象：一看面（即縱坐標與橫坐標的意義），二看線（即線的走向和變化趨勢），三看點（即起點、折點、交點、終點），四看輔助線（如等溫線、等壓線、平衡線等），五看量的變化（如濃度變化、溫度變化等）。
（2）在化學(xué)平衡圖象中，先出現(xiàn)拐點的反應(yīng)則先達到平衡，可表示溫度高（如上圖）或壓強大。
由圖可知，T1時先達到平衡，而無論正反應(yīng)是放熱還是吸熱，升高溫度都會增大反應(yīng)速率，因此T1＞T2，產(chǎn)物Z的物質(zhì)的量在高溫T1時比低溫T2時小，說明降低溫度平衡向正反應(yīng)方向移動，即正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。
答案：C
例4．某化學(xué)反應(yīng)2A B＋D在四種不同條件下進行，B、D起始濃度為0，反應(yīng)物A的濃度（l/L）隨反應(yīng)時間（in）的變化情況如下表：
根據(jù)上述數(shù)據(jù)，完成下列填空：
（1）在實驗1，反應(yīng)在10至20分鐘時間內(nèi)平均速率為______________l/(Lin)。
（2）在實驗2，A的初始濃度C2＝________l/L，反應(yīng)經(jīng)20分鐘就達到平衡，可推測實驗2中還隱含的條件是 。
（3）實驗3的反應(yīng)速率為V3，實驗1的反應(yīng)速率為V1，則V3 V1，且C3 1.0l/L（填＞、＝、＜）。
（4）比較實驗4和實驗1，可推測該反應(yīng)是_____反應(yīng)（選填吸熱、放熱）。理由是___________________。
解析：本題應(yīng)從化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡、化學(xué)平衡移動原理等方面考慮。
（1）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的概念可求實驗1反應(yīng)在10 ~ 20 in時間內(nèi)的反應(yīng)速率。
（2）分析實驗1和實驗2可知，兩實驗達平衡后，A的平衡濃度相同，則A的起始濃度必然相等。從題干可以看出，實驗1和實驗2達到平衡的時間不同，說明實驗2中隱含條件，既能加快反應(yīng)速率，又不影響化學(xué)平衡。
（3）由實驗1數(shù)據(jù)分析： 2A B ＋ D
起始濃度（lL-1） 1.0 0 0
轉(zhuǎn)化濃度（lL-1） 0.5 0.25 0.25
平衡濃度（lL-1） 0.5 0.25 0.25
= = = 0.25
由實驗3數(shù)據(jù)： 2A B ＋ D
起始濃度（lL-1） C3 0 0
轉(zhuǎn)化濃度（lL-1）C3—0.6
平衡濃度（lL-1） 0.6
溫度不變，平衡常數(shù)也不變：
= =[ × ]/0.62 = 0.25 C3 = 1.2 l/L
（4）比較實驗1和4，起始濃度相同，溫度不同，實驗4中的A的平衡濃度小于實驗1，說明溫度升高， 平衡正向移動。
答案：（1）0.013 （2）1.0 催化劑 （3）＞，＞（4）吸熱；溫度升高時，平衡向右移動
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