2019高中化学第二章第一节化学反应速率教案新人教版必修4.docx

化学反应速率1了解化学反应速率的概念，会定量表示化学反应速率。2掌握化学反应速率的简单计算。3学会化学反应速率的测定方法，会比较化学反应速率的快慢。1化学反应速率2化学反应速率的测定(1)测定原理利用化学反应中与某一种化学物质的浓度(或质量)相关的性质进行测定。(2)测定方法利用能够直接观察的某些性质测定：如通过测量释放出一定体积气体的时间来测定反应速率，或通过测定一定时间内气体压强的变化来测定反应速率。利用科学仪器测量：如在溶液中，当反应物或产物本身有较明显的颜色时，可利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。(3)实验探究反应原理：ZnH2SO4=ZnSO4H2。实验过程：a按如图所示安装两套装置，在锥形瓶内各盛有2 g锌粒。b取一套装置，通过分液漏斗加入40 mL 1 molL1的硫酸，测出收集 10 mL H2所用的时间。c取另一套装置，通过分液漏斗加入40 mL 4 molL1的硫酸，测出收集10 mL H2所用的时间。实验现象：锌与硫酸反应产生气泡，收集10 mL H2所用的时间比较：使用4 molL1的硫酸比使用1 molL1的硫酸所用的时间短。探究结论：4 molL1的硫酸与锌反应比1 molL1的硫酸与锌反应快。新知探究在密闭容器中，合成氨的反应：N23H22NH3，开始时，N2的浓度为8 molL1，H2的浓度为20 molL1，5 min 后N2的浓度为6 molL1，在这个反应中N2浓度的变化 c(N2)2_molL1，v(N2)0.4_molL1min1，v(H2)1.2_molL1min1，v(NH3)0.8_molL1min1，其速率之比v(N2)v(H2)v(NH3)132。名师点拨1表示化学反应速率的注意事项(1)在同一化学反应中，选用不同物质表示化学反应速率，其数值可能相同也可能不相同，但它们表示的意义却是完全相同的。因此，表示化学反应速率时，必须指明用哪种物质作标准。(2)由于在反应中纯液体和固体的浓度是恒定不变的，因此对于有纯液体或固体参加的反应一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率。(3)在同一个化学反应中，无论选用反应物还是生成物来表示化学反应速率，其值均为正值。(4)化学反应速率通常是指某一段时间内的平均反应速率，而不是瞬时反应速率。2化学反应速率的计算方法(1)利用反应速率的定义式v。(2)用不同的物质表示同一时间的反应速率时，其数值可能不同，但表达的意义相同，各物质的反应速率之比等于化学计量数之比。对于反应mA(g)nB(g)=pC(g)qD(g)来说，即vAvBvCvDmnpq。(3)利用“三段式”计算格式进行计算：写出化学方程式。根据题意，依次列出各反应物和生成物的起始浓度(或物质的量，下同)、浓度的变化量及一段时间后的浓度，未知量可设未知数表示，即“三段式”。根据起始浓度与一段时间后的浓度的差等于浓度的变化量及变化量之比等于对应物质的化学计量数之比，列出关系式计算。计算中注意以下量的关系：对反应物：c(起始)c(转化)c(某时刻)；对生成物：c(起始)c(转化)c(某时刻)；转化率100%。对点演练1对于反应：4NH35O24NO6H2O，在1 L密闭容器中进行，半分钟后水蒸气的物质的量增加了0.45 mol，则v(NH3)_，v(O2)_，v(H2O)_，三种物质的化学反应速率之比为_。解析v(H2O)0.9 molL1min1；根据化学方程式：反应消耗NH3 0.3 mol，消耗O2 0.375 mol，v(O2) 0.75 molL1min1，v(NH3)0.6 molL1min1；v(NH3)v(O2)v(H2O)456。答案0.6 molL1min10.75 molL1min1 0.9 molL1min14562将4 mol A 气体和2 mol B 气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A(g)B(g)2C(g)。若2 s末测得C的浓度为 0.6 molL1，现有下列几种说法：用物质A表示的反应的平均速率为0.3 molL1s1；用物质B表示的反应的平均速率为0.6 molL1s1；2 s末，物质A的转化率为70%；2 s末，物质B的浓度为0.7 molL1。其中正确的是()ABC D解析由三段式表示：2A(g)B(g)2C(g)开始物质的量浓度(molL1) 2 1 0转化物质的量浓度(molL1) 0.6 0.3 0.62 s末物质的量浓度(molL1) 1.4 0.7 0.6所以v(A)0.3 molL1s1，v(B)0.15 molL1s1，A的转化率为 100%30%，2 s末时c(B)0.7 molL1。答案B新知探究对于同一化学反应速率用不同物质表示的数值可能不同，但比较反应速率的大小不能只看数值的大小，而要进行一定的转化，具体比较方法如下：(1)归一法：将不同物质的化学反应速率转化成同一物质的化学反应速率。(2)比值法：比较同一物质化学反应速率或除以化学计量数之后的数值。数值越大，反应进行的越快。如反应：aAbB=cC，比较 与 ，若 ，则A的反应速率比B大。注意看化学反应速率的单位是否统一，不要只比较数值大小。对点演练3反应A(g)3B(g)=2C(g)2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为v(A)0.45 molL1min1v(B)0.6 molL1s1v(C)0.4 molL1s1v(D)0.45 molL1s1下列有关反应速率的比较中正确的是()AB D解析若四种反应速率都用A表示单位molL1s1，数值分别为v(A)0.007 5 molL1s1；v(A)0.2 molL1s1；v(A)0.2 molL1s1；v(D)0.225 molL1s1，所以，故A正确。答案A1下列关于化学反应速率的说法正确的是()A化学反应速率是指单位时间内任何一种反应物或生成物的浓度变化量B化学反应速率是指某一时刻，某种反应物的瞬时速率C在反应过程中，反应物的浓度逐渐减小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值D同一反应中，用不同物质表示的化学反应速率之比等于其化学计量数之比解析：选D化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的浓度变化来表示。固体和纯液体的浓度为常数，一般不用固体和纯液体来表示化学反应速率，所以A错误。化学反应速率为正值，C错误。化学反应速率是某一时间段内的平均反应速率，所以B错误。2已知反应：A3B=2CD，在某一段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速率为1 molL1min1，则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为()A0.5 molL1min1B1 molL1min1C2 molL1min1D3 molL1min1解析：选C根据反应速率之比等于各物质的化学计量数之比，即v(A)v(C)12，而 v(A)1 molL1min1，则v(C)2 molL1min1。3在N23H22NH3的反应中，在5 s内N2的浓度由6 molL1减至2 molL1。则NH3的化学反应速率是()A2.4 molL1s1B1.6 molL1s1C0.8 molL1s1D0.08 molL1s1解析：选Bv(N2)0.8 molL1s1，则 v(NH3)2v(N2)1.6 molL1s1。4在四种不同条件下测得反应2SO2O22SO3的反应速率如表所示，则反应速率最大的是()选项ABCD反应速率(molL1min1)v(SO2)v(O2)v(SO3)v(O2)0.40.250.50.3解析：选D依据反应速率之比等于化学计量数之比，则各物质的化学反应速率表示为选项ABCD反应速率(molL1min1)v(SO2)v(O2)v(SO3)v(O2)0.40.250.50.3反应速率/化学计量数0.20.250.250.3反应速率与化学计量数的比值中，数值大的反应速率大。5向体积为2 L的密闭容器中加入2 mol SO2和1 mol O2，进行可逆反应：2SO2O22SO3，反应2 min后，测得O2的物质的量为0.8 mol。(1)2 min内，SO2的物质的量减少了_，SO3的物质的量增加了_。(2)若用O2的浓度变化来表示该反应的反应速率，则v(O2)_。解析： 2SO2O22SO3n(初)/mol 2 1 0n/mol 0.4 0.2 0.4n(2 min)/mol 1.6 0.8 0.4(1)n(SO3)n(SO2)2n(O2)(1 mol0.8 mol)20.4 mol。(2)v(O2)0.05 molL1min1。答案：(1)0.4 mol0.4 mol(2)0.05 molL1min16A与B反应生成C，假定反应由A、B开始，它们的起始浓度均为1 molL1。反应进行2 min后A的浓度为0.8 molL1，B的浓度为0.6 molL1，C的浓度为 0.6 molL1。(1)2 min内反应的平均速率为v(A)_，v(B)_，v(C)_。(2)三者数值之间的关系：v(A)_v(B)_v(C)。(3)该反应的化学方程式为_。解析：v(A)0.1 molL1min1，v(B)0.2 molL1min1，v(C)0.3 molL1min1，v(A)v(B)v(C)0.10.20.3123，即v(A)v(B)v(C)，故反应的化学方程式为A2B=3C。答案：(1)0.1 molL1min1 02 molL1min10.3 molL1min1(2)(3)A2B=3C一、选择题 1.对于反应：CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2，下列说法正确的是()A用HCl和CaCl2表示的反应速率数值不同，但所表示的意义相同B不能用CaCO3的浓度变化来表示反应速率，但可用H2O的来表示C用H2O和CO2表示的化学反应速率相同D用CaCl2浓度的减小表示其反应速率解析：选A因HCl和CaCl2在反应中的化学计量数不同，用HCl和CaCl2表示的反应速率数值不同，但所表示的意义相同，A正确；水是纯液体，不能用水的浓度变化表示反应速率，B、C错误；CaCl2是生成物，应用其浓度的增大表示反应速率，D错误。2对于可逆反应A(g)3B(s)2C(g)2D(g)，在不同条件下表示的反应速率最快的是()Av(A)0.5 molL1min1Bv(B)1.2 molL1s1Cv(D)0.4 molL1min1Dv(C)0.1 molL1s1解析：选D本题可以采用归一法进行求解，将不同物质表示的反应速率折算成A表示的反应速率进行比较。B项中的B物质是固体，不能表示反应速率；C项中对应的v(A)0.2 molL1min1；D项中对应的v(A)3 molL1min1。3在2 L密闭容器中进行反应：mX(g)nY(g)=pZ(g)qQ(g)，2 s内用X表示的平均反应速率为 molL1s1，则2 s内，物质Q增加的物质的量为()A. molB. molC. mol D. mol解析：选A根据化学方程式可知，v(X)v(Q)mq，故v(Q) molL1s1，故n(Q) molL1s12 s2 L mol。45.6 g铁粉投入到盛有100 mL 2 molL1稀硫酸的烧杯中，2 min时铁粉刚好溶解(溶解前后溶液体积变化忽略不计)，下列表示这个反应的速率正确的是()Av(Fe)0.5 molL1min1Bv(H2SO4)1 molL1min1Cv(H2SO4)0.5 molL1min1Dv(FeSO4)1 molL1min1解析：选C铁粉为固体，其物质的量浓度可视为常数，不能用来表示化学反应速率，A错；反应的铁粉是0.1 mol，参加反应的H2SO4为0.1 mol，所以v(H2SO4)0.5 molL1min1，v(FeSO4)0.5 molL1min1，B、D 错。5在密闭容器里，A与B反应生成C，其反应速率分别用vA、vB、vC表示，已知2vB3vA、3vC2vB，则此反应可表示为()AA3B=2CB2A3B=2CC3AB=2C DAB=C解析：选B已知2vB3vA、3vC2vB，反应速率之比等于相应的化学计量数之比，则vAvBvC232，因此该反应可表示为2A3B=2C。6反应2SO2O22SO3经一段时间后，SO3的浓度增加了0.4 molL1，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 molL1s1，则这段时间为()A0.1 s B2.5 sC5 s D10 s解析：选C因为SO3的浓度增加了0.4 molL1，所以O2的浓度必定减少了0.2 molL1，t5 s。7将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L密闭的容器中混合，并在一定条件下发生反应：2A(g)B(g) xC(g)，若经2 s后测得A的物质的量为2.8 mol，C的浓度为 0.6 molL1，下列几种说法中正确的是()2 s内，用物质A表示的平均反应速率为0.3 molL1s12 s内，用物质B表示的平均反应速率为0.6 molL1s12 s时，物质B的转化率为70%x2ABC D解析：选B由题干信息计算出v(A)03 molL1s1，则v(B)0.15 molL1s1; 2 s时，A消耗1.2 mol，则B消耗0.6 mol，所以B的转化率为30%；2 s时，生成物C的浓度为0.6 molL1，所以v(C)0.3 molL1s1，v(A)v(C)2x11，得x2，故正确。8对于锌粒与稀硫酸的反应，下列说法中不正确的是()A可选用颗粒大小基本相同的锌粒与不同浓度的硫酸反应，比较二者收集10 mL氢气所用的时间，从而计算反应速率并说明浓度对反应速率的影响B可记录溶液中氢离子的浓度随时间的变化(用pH计测定溶液的pH)来测量反应速率C可记录溶液的温度变化(用温度计来测量温度)来测量反应速率D可选用等质量的Zn片和Zn粒与相同浓度的硫酸反应，记录Zn完全消失的时间，从而计算反应速率并说明固体表面积对反应速率的影响解析：选C温度变化不能定量反映化学反应速率。9将10 mol A和5 mol B放入10 L真空容器内，某温度下发生反应：3A(g)B(g) 2C(g)，在最初的0.2 s内，消耗A的平均速率为0.06 molL1s1，则在0.2 s 时，容器中C的物质的量是 ()A0.12 mol B0.08 molC0.04 mol D0.8 mol解析：选Bv(A)v(C)32，则v(C)0.04 molL1s1，n(C)0.2 s0.04 molL1s110 L0.08 mol。10在4 L密闭容器中充入6 mol A气体和5 mol B气体，在一定条件下发生反应：3A(g)B(g) 2C(g)xD(g)，5 s达到平衡。达到平衡时，生成了2 mol C，经测定D的浓度为0.5 molL1，下列判断正确的是()Ax1BB的转化率为20%C平衡时A的浓度为1.50 molL1DB的平均反应速率为0.2 molL1s1解析：选B平衡时，n(D)0.5 molL14 L2 mol。在相同时间内生成C和D的物质的量相等，因此x2，A错误； 3A(g)B(g) 2C(g)2D(g)开始/mol: 6 5 0 0转化/mol: 3 1 2 2平衡/mol: 3 4 2 2(B)100%20%，B正确；平衡时，c(A)0.75 molL1，C错误；v(B)0.05 molL1s1，D错误。11在密闭容器中，进行可逆反应，A与B反应生成C，反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示，且v(A)、v(B)、v(C)之间存在如下关系：v(B)3v(A)，3v(C)2v(B)，v(C)2v(A)。则此反应可表示为()AABCB2A2B3CC3AB2C DA3B2C解析：选D由v(B)3v(A)，v(C)2v(A)，得v(A)v(B)v(C)v(A)3v(A)2v(A)132, 即A、B、C的化学计量数之比为132，则化学方程式为A3B2C。12一定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是()A该反应的化学方程式为3B4D6A2CB反应进行到1 s时，v(A)v(D)C反应进行到6 s时，B的平均反应速率为0.05 molL1s1D反应进行到6 s时，各物质的反应速率相等解析：选CA中各物质的物质的量变化之比等于化学方程式中化学计量数之比，n(A)n(B)n(C)n(D)(1.20)mol(1.00.4)mol(1.00.2)mol(0.40)mol6342，所以化学方程式为3B4C6A2D，A错误；不论在什么时刻，用各物质表示的速率之比等于化学计量数之比，B、D错误。二、非选择题13将等物质的量的A、B混合放于 2 L 的密闭容器中，发生反应3A(g)B(g) xC(g)2D(g)。经 5 min 后，测得D的浓度为0.5 molL1，c(A)c(B)35，v(C)0.1 molL1min1。则：(1)x_。(2)前5 min 内B的反应速率v(B)_。(3)5 min末A的转化率为_。解析：(1)v(D)0.1 molL1min1v(C)，由此推知x2。(2)v(B)0.05 molL1min1。(3)设A的起始浓度为a molL1。3A(g) B(g) 2C(g)2D(g)起始(molL1) a a 0 0转化(molL1) 0.75 0.25 0.5 0.55 min末(molL1) a0.75 a0.25 0.5 0.5(a0.75)(a0.25)35，解得a1.5，A的转化率100%50%。答案：(1)2(2)0.05 molL1min1(3)50%14.如图所示为800时，A、B、C三种气体物质的浓度随时间变化的情况。试回答下列问题：(1)该反应的反应物是_。(2)该反应的化学方程式为_。(3)若t2，A物质的平均反应速率为_。解析：(1)由题图可知，随着反应的进行，A的浓度减小，B、C的浓度增大，说明A是反应物，B、C是生成物。(2)0t min A的浓度变化量c(A)1.2 molL1，B的浓度变化量c(B)0.4 molL1，C的浓度变化量c(C)1.2 molL1。A、B、C三种物质的浓度变化量之比为313，最终各物质的浓度不变且均不为零，故该反应为可逆反应，化学方程式为3AB3C。(3)v(A)0.6 molL1min1。答案：(1)A(2)3AB3C(3)0.6 molL1min115在一个容积固定为2 L的密闭容器中，发生反应aA(g)bB(g) pC(g)反应情况记录如表：时间c(A)(molL1)c(B)(molL1)c(C)(molL1)0130第2 min0.82.60.4第4 min0.41.81.2第6 min0.41.81.2请仔细分析，根据表中数据，回答下列问题：(1)a_，b_，p_。(取最小正整数)(2)第2 min到第4 min内A的平均反应速率v(A)_molL1min1。解析：(1)由表中数据可知在02 min内A、B、C的浓度变化分别为0.2 molL1、0.4 molL1、0.4 molL1，A、B、C的浓度变化之比为122，所以a1，b2，p2。(2)24 min内A的浓度变化为0.8 molL10.4 molL10.4 molL1，所以A的反应速率为0.2 molL1min1。答案：(1)122(2)0.2能力提升16向2 L密闭容器中通入a mol气体A和b mol气体B，在一定条件