一. 教學內容：反應速率
1. 化學反應速率
2. 影響反應速率的因素
二. 重點、難點：
1. 了解化學反應速率的概念和表示。
2. 認識濃度、壓強、溫度和催化劑等條件對化學反應速率的影響。
三. 教學過程：
H2 Cl2 = 2HCl （瞬間完成）
OH- H = H2O （中和反應，快速完成）
CaCO3 2HCl = CaCl2 H2O CO2↑ （較快的完成）
鐵的緩慢的氧化 （幾年幾百年才能完成）
自然界中的不同化學反應速率不同，有些反應我們需要其快速完成，例如工業(yè)合成氨、鹽酸的制取，有些反應要越慢越好，例如鋼鐵的生銹，食物的腐敗。因此很多的化學反應我們必需控制這樣或那樣的條件，來研究和改變化學反應，使其更好的為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務，這就需要涉及以下兩個問題：一個是反應進行的快慢，即化學反應速率；一個是反應進行的程度，即化學平衡。
（一）化學反應速率：
1. 定義：用單位時間內反應物濃度的減少或生成物的濃度增加來表示。
2. 表達式：V = △C/ t
3. 單位：mol/（L?s） 或 mol/（L?min） 或 mol/（L?h）
4. 理解化學反應速率的表示方法時應注意的幾個問題：
（1）一般來說 ，化學反應速率隨著反應的進行而逐漸減慢，因此某一段時間內的反應速率實際上是一段時間內的平均速率，而不是指瞬時速率。
（2）無論濃度的變化是增加還是減少，一般都取正值，所以化學反應速率一般為正值。
（3）對于同一個反應來說，用不同的物質來表示該反應的速率時，其數(shù)值不同，但表達的意義是相同的。每種物質都可以用來表示該反應的快慢，在表示反應速率時必須表明是何物質。
（4）在同一個反應中，各物質的反應速率之比等于方程式中的系數(shù)比。對于反應 。
（5）在比較反應速率時，應以同一物質為標準，不然沒有可比性，在解題中應該把速率轉化成同一種物質的反應速率。
分析：
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5、測定反應速率的方式和途徑：化學反應的速率是通過實驗測定的。測定方法有：直接觀察某些性質（如釋放出氣體的體積和體系壓強）；科學儀器測定（如顏色的深淺、光的吸收和發(fā)射、導電等）；溶液中，常利用顏色深淺和顯色物質濃度間的正比關系來跟蹤反應的過程和測量反應速率。
（1）裝置：
（2）測定數(shù)據(jù)：
產(chǎn)生氣體體積 時間
5mL
25mL 2mL 5mL
10mL
（3）數(shù)據(jù)處理：
（4）結論：在相同條件下，4mol/L的硫酸與鋅粒反應比1mol/L的硫酸與鋅粒反應速率快。（一般地，反應物濃度越大，反應速率越快。）
（二）影響反應速率的因素：
不同的化學反應，具有不同的反應速率，反應物的性質是決定反應速率快慢的主要因素，如：常溫下，H2和F2的反應很快，N2和H2的反應很慢。對于同一化學反應，影響化學反應速率的外界條件主要有濃度、壓強、溫度、催化劑等。
1、濃度對化學反應速率的影響
增大反應物濃度，可以加快化學反應速率的原因是：增大反應物的濃度，可以提高單位體積內活化分子的數(shù)量，從而提高了化學反應速率。
實驗1：
（1）實驗目的：探究溫度變化對化學反應速率的影響。
（2）實驗原理：Na2S2O3 H2SO4 = Na2SO4 SO2↑ S↓ H2O
（3）實驗步驟：在兩支試管中各加入5mL 0.1mol/L的Na2S2O3溶液，在另兩支試管中各加入5mL 0.1mol/L的H2SO4。將四支試管分成兩組（一支盛Na2S2O3溶液，一支盛硫酸溶液），一組放入冷水中，一組放入熱水中。一段時間后，分別混合兩組試管，記錄出現(xiàn)渾濁所用時間。
（4）實驗結果：
溫度對反應速率影響規(guī)律的原因：一方面,升高溫度使分子獲得更高的能量,活化分子百分數(shù)提高；另一方面,升高溫度,使分子間碰撞頻率提高，有效碰撞幾率提高,反應速率增大。許多實驗表明，溫度每升高10℃，反應速率通常增大到原來的2倍到4倍。
實驗2：
（1）實驗目的：探究溫度變化對化學反應速率的影響。
（2）實驗原理：4H 4I - O2 = 2I2 2H2O
（3）實驗步驟：在兩支試管中各加入5mL 1mol/L的KI溶液；并加入幾滴淀粉溶液。在另兩支試管中各加入5mL 0.2mol/L的H2SO4。將四支試管分成兩組（一支盛KI溶液，一支盛硫酸溶液），分別放入熱水和冷水中。一段時間后，分別混合兩組溶液，記錄出現(xiàn)藍色所用時間。
（4）實驗結果：
4、催化劑對化學反應速率的影響
2H2O O2↑
（2）實驗步驟：在兩支試管中分別加入5mL 5%的H2O2溶液，再向其中一支試管中加入少量MnO2粉末。觀察實驗現(xiàn)象。
（3）實驗結論：MnO2對H2O2的分解起催化作用，加速反應速率。
原因：能降低反應所需要的能量，增大了活化分子的百分數(shù)。
【典型例題
例1. 在一定條件下，向2L密閉容器中加入2molN2和10molH2發(fā)生反應
C、 D、分析：要正確解答本題必須要弄清兩個概念：①用某一物質來表示反應速率時，通常是用單位時間內其物質的量濃度變化來表示，而不是用單位時間內其物質的量的變化來表示。②用不同物質來表示同一時間反應速率時，各物質速率與其化學計量數(shù)之比值是相等的。因此，用N2來表示其反應速率時 ，這樣就不難計算出： 故不正確的為C、D。
4NO＋6H2O在5 L 密閉容器中進行，半分鐘后，NO的物質的量增加了0.3 mol，則此反應的平均速率A. （NO）＝0.008 mol?L－1?s－1
（H2O）＝0.003 mol?L－1?s－1 D. 分析：反應的平均速率是指單位時間內某物質濃度的變化量。已知容器體積為5 L，時間半分鐘即30 s，NO的物質的量（變化量）為0.3 mol，則c（NO）＝0.3 mol/5 L＝0.06 mol?L－1。所以 2E 2F，在甲、乙、丙、丁四種不同條件下，分別測得反應速率甲：v（X）=0.3mol/（L?min），乙：v（Y）=1.2mol/（L?min），丙：v（E）=0.8mol/（L?min），�。簐（F） =0.9mol/（L?min），則反應最快的是（ ）
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
綜合以上分析可知：v（F）＞v（E）=v（Y）＞v（X），所以反應速率最快的是丁。
答案為D。
例4. 某溫度時，在2L容器中X、Y、Z三種物質的物質的量隨時間的變化，曲線如下圖
所示，由圖中數(shù)據(jù)分析，該可逆反應的化學方程式為_________________________；該反應開始至2min，Z的平均反應速率為：___________________________________。
VY
（X
（Z 。
則V（X）∶V（Y）∶V（Z）=0.075∶0.025∶0.05=3：1：2，
化學反應方程式為：3X Y 2Z。
2Z 0.05mol?L－1?min－1
例5. 用鐵片與稀硫酸反應制取氫氣時，下列措施不能使氫氣生成速率加大的是（ ）
C. 滴加少量CuSO4溶液 D. 不用鐵片，改用鐵粉
分析：本題屬信息遷移題。意在考查接受新信息、處理所給數(shù)據(jù)的能力。按題給數(shù)據(jù)代入v=k［c（H2）］m［c（Cl2）］n即可。第一組數(shù)據(jù)無法計算，代入第二組數(shù)據(jù)：2.0k＝k（2.0）m（1.0）n，則m＝1；代入第三組數(shù)據(jù)：4.0k＝k（2.0）m（4.0）n，結合m=1，則n= 。故選D。
例7. 把鎂帶投入盛有鹽酸的敞口容器里，在下列因素中：①鹽酸的濃度，②鎂帶的表面積，③溶液的溫度，④氯離子的濃度。對反應速率有影響的是
A. ①② B. ③④ C. ①②③④ D. ①②③
分析：在化學反應中，當其它條件不變時，濃度越大，反應速率越快；溫度越高，反應速率越快。在本題中要綜合考慮濃度和溫度的影響。先比較濃度的大小，這里的濃度應該是混合以后的濃度，由于混合后各燒杯中鹽酸的濃度相等，因此只要比較X的濃度，X濃度越大，反應速率越快。因為反應后溶液的體積均為50mL，所以X的物質的量最大，濃度就最大。通過觀察可知，混合后A、B選項中X的濃度相等，且最大，但B中溫度更高，因此B的反應速率最快。
【模擬】
1. 在四個不同的容器中，在不同的條件下進行合成氨反應。根據(jù)在相同時間內測定的結果判斷，生成氨的速率最快的是（ ）
A. υ（H2）=0.1 mol 高中英語?L-1?min-1 B. υ（N2）=0.2 mol?L-1?min-1
C. υ（NH3）=0.15 mol?L-1?min-1 D. υ（H2）=0.3 mol?L-1?min-1
2. 反應4NH3 5O2 = 4NO 6H2O，在5L的密閉容器中進行半分鐘后，NO的物質的量增加了0.3mol，則此反應的平均速率υ（x）（表示反應物的消耗速率或生成物的生成速率）為（ ）。
A. υ（O2）=0.01 mol?L-1?s-1 B. υ（NO）=0.008 mol?L-1?s-1
C. υ（H2O）=0.003 mol?L-1?s-1 D. υ（NH3）=0.002 mol?L-1?s-1
3. 反應4A（氣） 5B（氣）=4C（氣） 6D（氣）在5L的密閉容器中進行，半分鐘后，C的物質的量增加了0.3mol。下列論述正確的是（ ）。
A. A的平均反應速率是0.010 mol?L-1?s-1
B. 容器中含D的物質的量至少為0.45mol
C. 容器中A、B、C、D的物質的量比一定是4:5:4:6
D. 容器中A的物質的量一定增加了0.3mol
4. 在密閉容器中進行可逆反應，A與B反應生成C，其反應速率分別用υ（A）、υ（B）、υ（C）（mol?L-1?s-1）表示，且υ（A）、υ（B）、υ（C）之間有如下所示的關系： υ（B）=3υ（A）；3υ（C）=2υ（B）。則此反應可表示為（ ）
A. 2A 3B＝2C B. A＋3B＝2C
C. 3A B＝2C D. A＋B＝Ｃ
5. 在一個容積為2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應：
3X（氣） Y（氣） 2Z（氣）
若最初加入的X、Y和Z都是1mol，反應中X的平均反應速率為0.12 mol?L-1?s-1。若要產(chǎn)物Z為1.8mol，反應所需的時間為（ ）
A. 5s B. 10s C. 15s D. 20s
6. 一般都能使反應速率加快的方法是（ ）。
升溫；②改變生成物濃度；③增加反應物濃度；④加壓
A. ①②③ B. ①③ C. ②③ D. ①②③④
7. NO和CO都是汽車尾氣里的有害物質，它們能緩慢地起反應生成氮氣和二氧化碳氣體：2NO 2CO=N2 2CO2對此反應，下列敘述正確的是（ ）
A. 使用催化劑能加快反應速率
B. 改變壓強對反應速率沒有影響
C. 冬天氣溫低，反應速率降低，對人體危害更大
D. 無論外界條件怎樣改變，均對此化學反應的速率無影響
8. 設 C CO2 2CO-Q1，反應速率為υ1；N2 3H2 2NH3 Q2，反應速率為υ2。對于上述反應，當溫度升高時，υ1和υ2的變化情況為（ ）
A. 同時增大 B. 同時減小
C. υ1增大，υ2減小 D. υ1減小，υ2增大
9. 把鎂條投入到盛有鹽酸的敞口容器中，產(chǎn)生H2的速率可由如圖表示，在下列因素中，①鹽酸的濃度，②鎂條的表面積，③溶液的溫度，④氯離子的濃度，影響反應速率的因素是（ ）
A. ①④ B. ③④ C. ①②③ D. ②③
10. 下表中是各組反應的反應物和反應溫度，反應剛開始時，放出H2速率最快的是（ ）
2C（氣）。以B的物質的量濃度改變表示反應速度υ正，υ正、υ逆與時間的關系如圖所示。已知反應速率υ的單位為mol?L-1?s-1，則圖中陰影部分的面積可表示（ ）
A. A的物質的量濃度的減少
B. B的物質的量濃度的減少
C. C的物質的量增加
D. B的物質的量減少
12. 煅燒硫鐵礦產(chǎn)生二氧化硫，為了提高生成二氧化硫的速率，下列措施可行的是（ ）
A. 把塊狀礦石碾成粉末 B. 向爐內噴吹氧氣
C. 使用Fe2O3作催化劑 D. 降低體系的溫度
13. 在密閉容器中發(fā)生2SO2 O2 2SO3反應，現(xiàn)控制下列三種不同的條件：
①在400℃時，10molSO2與5molO2反應；
②在400℃時，20molSO2與5molO2反應；
③在300℃時，10molSO2與5molO2反應；
問：開始時，正反應速率最快的是_____；正反應速率最慢的是_________。
14. Fe3 和I-在水溶液中的反應如下：2I- 2Fe3 = 2Fe2 I2（水溶液）。正向反應速率和I-、Fe3 的濃度關系為υ=k[I-]m[Fe3 ]n（k為常數(shù)）
[Fe3 ]（ mol?L-1）
（1）
0.20
0.80
0.032k
（2）
0.60
0.40
0.144k
（3）
0.80
0.20
0.128k
通過所給數(shù)據(jù)計算得知：在υ=k[I-]m[Fe3 ]n中，m、n的值為______。
A. m=1，n=1 B. m=1，n=2 C. m=2，n=1 D. m=2，n=2
碘離子濃度對反應速率的影響______鐵離子濃度對反應速率的影響。（選填：小于、大于、等于）
15. 在鋅與某濃度的鹽酸反應的實驗中，一個學生得到下面的結果：
鋅的質量（g）
鋅的形狀
溫度（℃）
溶解于酸花的時間（s）
A
2
薄片
5
400
B
2
薄片
15
200
C
2
薄片
25
100
D
2
薄片
35
50
E
2
薄片
45
25
2 粉末 15 5利用從A到F的結果：
（1）畫一幅以時間對溫度的曲線圖（縱軸表示時間，橫軸表示溫度）。
（2）利用你所畫成的曲線圖，你能得出關于溫度影響反應速率的什么結論？
（3）20℃時，2g鋅箔溶解于酸中需花多長時間？
（4）對比結果B與F，解釋結果F為什么那么快？
16. 在一個容積為3L的密閉容器內進行如下反應：N2（氣） 3H2（氣） NH3（氣）。反應開始時，n（N2）=1.5mol，n（H2）= 4.4mol，2min后，n（H2）=0.8mol。試用H2、N2和NH3的濃度變化來表示該反應的反應速率，并求出2min末的N2的濃度。
【試題答案】
1. B 2. CD 3. B 4. B 5. B 6. B
7. AC 8. A 9. C 10. D 11. B 12. AB
13. ②；③
14. C；大于
15. （1）可作如下圖：
（4）對比B和F，反應溫度相同，酸的濃度也相同，鋅的質量也相同。但B中2g鋅全部溶解用了200s的時間，而F中只需要5s的時間，F(xiàn)中反應速率比B中反應速率快了40倍。這是因為B中鋅是塊狀，F(xiàn)中鋅是粉末狀，粉末狀時鋅與酸溶液的接觸面要比塊狀時的接觸面大得多。
16. υ（H2）=0.6 mol?L-1?min-1，υ（N2）=0.2 mol?L-1?min-1，υ（NH3）=0.4 mol?L-1?min-1。c（N2）=0.1 mol。L-1
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