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第六章
化学反应与能量
第二节　化学反应的速率与限度
课题1　化学反应的速率
内容索引
学习目标
活动方案
课堂反馈
学 习 目 标
1. 通过实验认识化学反应的速率。
2. 知道外界条件对化学反应速率的影响。
活 动 方 案
1. 列举生活中一些较快或较慢的化学反应的案例。
【答案】 进行较快的反应：爆炸、中和反应和燃烧等；进行较慢的反应：生活中铁制品的锈蚀、食物的腐败和钟乳石的形成等。
2. 以锌和稀硫酸反应为例，通过测量什么数据可以来定量表示该反应的快慢？
【答案】 单位时间内锌的质量变化、单位时间内氢气生成的体积和单位时间内硫酸反应的物质的量。
活动一：感知化学反应的快慢
3. 化学反应速率一般用单位时间内反应物的物质的量浓度的减少或生成物的物质的量浓度的增加来表示，其单位可用mol·L－1·min－1或mol·L－1·s－1等表示。
【答案】 v(O2)＝0.04 mol·L－1·s－1
【答案】 在(1) 中条件下的化学反应速率大。
1. 请用下列提供的各组试剂设计实验方案，探究影响化学反应速率的因素。
试剂1：0.1 mol·L－1 Na2S2O3溶液、0.05 mol·L－1 Na2S2O3溶液、0.1 mol·L－1稀硫酸、热水、冷水。
已知：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O。
活动二：实验探究影响化学反应速率的因素
实验方案 实验现象 实验结论
分别向两支试管中加入2 mL 0.1 mol·L－1、0.05 mol·L－1 Na2S2O3溶液，再同时向两支试管中各加入 2 mL 0.1 mol·L－1稀硫酸，振荡
0.1 mol·L－1 Na2S2O3溶液中先出现浑浊
增加反应物浓度可以增大反应速率
分别向两支试管中加入2 mL 0.1 mol·L－1Na2S2O3溶液，分别置于热水浴和冷水浴中，再同时向两支试管中各加入 2 mL 0.1 mol·L－1稀硫酸
热水浴中先出现浑浊
升高温度可以增大反应速率
试剂2：10% H2O2溶液、二氧化锰粉末、1 mol·L－1 FeCl3溶液、热水、冷水。
实验方案 实验现象 实验结论
分别向两支试管中加入2 mL 10% H2O2溶液，分别置于热水浴和冷水浴中
热水浴中有气泡冒出，冷水浴中无明显现象
升高温度可以增大反应速率
分别向三支试管中加入2 mL 10% H2O2溶液，向其中两支分别加入少量二氧化锰粉末、几滴1 mol·L－1FeCl3溶液，振荡
加入二氧化锰粉末、几滴1 mol·L－1 FeCl3溶液的试管气泡产生得很快，第三支无明显现象
使用催化剂可以增大反应速率
试剂3：碳酸钙颗粒、碳酸钙粉末、1 mol·L－1盐酸、5 mol·L－1盐酸。
实验方案 实验现象 实验结论
分别向两支试管中加入等质量的碳酸钙颗粒，再同时向两支试管中分别加入 2 mL 1 mol·L－1、5 mol·L－1的盐酸，振荡。
加入5 mol·L－1盐酸的试管中气泡产生得快
增加反应物浓度可以增大反应速率
分别向两支试管中加入等质量的碳酸钙颗粒和碳酸钙粉末，再同时向两支试管中各加入 2 mL 1 mol·L－1的盐酸，振荡
加入碳酸钙粉末的试管中气泡产生得快
增大反应物的接触面积可以增大反应速率
根据以上三组实验，归纳一般影响化学反应速率的因素及规律。
【答案】 影响化学反应速率的因素有温度、反应物浓度、反应物的接触面积和催化剂等。升高温度、增加反应物的浓度、增大反应物的接触面积和使用催化剂等均能增大化学反应速率。
2. 常温下，钠和镁分别与水反应，哪个剧烈，影响该反应快慢的因素是什么？
【答案】 钠和水反应剧烈，影响该化学反应快慢的因素是金属的活泼性，即反应物本身的性质。
3. 右下图所示为气体分子在不同压强情况下的运动状态，由图可知，增大压强对有气体参加的反应速率有何影响？原因是什么？
【答案】 增大压强会增大反应速率。因为对于气体而言，增大压强即压缩体积，气体的物质的量浓度增大。
1. 根据下列实例，结合已有的知识和经验，填写下表。
活动三：应用化学反应速率知识解释有关问题
实例 影响反应速率的因素 如何影响
(1) 氢气与氯气混合后在光照条件下可以发生爆炸，氢气与硫蒸气在加热条件下缓慢化合
(2) 夏季食品更容易变质
反应物的性质(非金属性)
非金属性越强，与氢气反应越剧烈
温度
温度升高，反应速率增大
实例 影响反应速率的因素 如何影响
(3) 蜡烛在纯净的氧气中比在空气中燃烧更剧烈
(4) 粉煤车间严禁烟火，以防爆炸
(5) 实验室用KClO3制取O2时，加入少量MnO2粉末
浓度
浓度增大，反应速率增大
反应物的接触面积
接触面积增大，反应速率增大
催化剂
使用催化剂可以增大反应速率
2. 某学生用纯净的镁与过量盐酸反应制取H2，实验结果如图所示。
(1) 图中表示反应速率最大的是哪一段？对该段反应速率增大可能的原因给出合理猜想。
【答案】 AB段，反应为放热反应，随着温度的升高，反应速率增大。
(2) 哪一段化学反应速率开始减小？解释化学反应速率减小的原因。
【答案】 BC段，随着反应的进行，盐酸浓度减小，化学反应速率减小。
课 堂 反 馈
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1
3
1. 常温下，分别将4块形状相同、质量均为7 g的铁块同时投入下列4种溶液中，铁块溶解最快的是(　 　)
A．400 mL 1 mol·L－1 H2SO4
B．150 mL 2 mol·L－1 H2SO4
C. 500 mL 1.5 mol·L－1 H2SO4　　　　
D．100 mL 18 mol·L－1 H2SO4
B
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3
2. 对于锌粒和1 mol·L－1稀硫酸的反应，下列措施能使该反应速率增大的是(　 　)
①升温　②减小生成物浓度　③改用2 mol·L－1硫酸　④改用锌粉　⑤稀硫酸的浓度不变，体积增加1倍
A． ①②③　　　 B． ③④
C． ①③④　　　　 D． ②④
C
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3
3. 硫酸工业中燃烧硫铁矿生产SO2(另一种产物为Fe2O3)时，为提高生成SO2的速率，下列措施不可行的是(　 　)
A．把块状矿石粉碎成粉末　
B．降低温度
C. 增大O2浓度，向炉内喷吹纯O2　　
D．升高温度
1
B
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3
4. 解释下列日常生活中的现象。
(1) 木材点燃后越烧越旺。
【答案】 反应放热，温度不断升高，化学反应速率增大。
(2) 不使用空气，而采用纯氧与乙炔反应产生的热量切割金属。
【答案】 氧气浓度大，化学反应速率大，单位时间内放出的热量大，火焰温度较高。
(3) 用双氧水消毒伤口时，发现产生大量气泡。
【答案】 血液中含有能加快双氧水分解的催化剂。
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5. 用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。
(1) 在H2SO4溶液中浸取铜时，Cu与H2O2反应生成Cu2＋和H2O的化学方程式为________________________________________________。下列能提高铜浸取速率的措施有__________(填字母)。
A．适当升高浸取温度 B． 适当提高H2SO4溶液的浓度
C. 适当加快搅拌速率 D． 适当延长反应时间
1
Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O
ABC
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(2) 控制其他条件相同，印刷电路板的金属粉末用10% H2O2和3.0 mol·L－1 H2SO4的混合溶液处理，测得不同温度下铜的平均溶解速率(见下表)。
1
当温度高于40 ℃时，铜的平均溶解速率随着反应温度升高而下降，其主要原因是________________________。
温度/℃ 20 30 40 50 60 70 80
铜平均溶解速率/ (×10－3 mol·L－1·min－1) 7.34 8.01 9.25 7.98 7.24 6.73 5.76
H2O2分解速率增大
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