2023-2024学年人教版新教材必修第二册 第六章第二节 化学反应的速率与限度（第1课时） 学案

第二节化学反应的速率与限度第1课时化学反应的速率一、化学反应速率1．通常用单位时间内______________或____________________(均取正值)来表示。但一般不能用固体或纯液体来表示。答案反应物浓度的减少量生成物浓度的增加量2．公式：v＝________。答案eq\f(Δc,Δt)3．单位：____________或____________。答案mol/(L·min)mol/(L·s)4．化学反应速率是用来衡量化学反应进行的________的物理量。答案快慢二、影响化学反应速率的因素1．内因：反应物本身的性质。2．外因(1)浓度：一般条件下，当其他条件相同时，________反应物浓度，化学反应速率增大，________反应物浓度，化学反应速率减小。(2)温度：升高温度，化学反应速率________，降低温度，化学反应速率________。(3)催化剂可以________化学反应速率。(4)压强：对于气体来说，________压强(________容器容积)，化学反应速率增大，________压强(________容器容积)，化学反应速率减小。(5)其他：增大反应物接触面积、原电池反应等均可以增大反应速率。答案(1)增大降低(2)增大减小(3)改变(4)增大减小减小增大1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)由v＝eq\f(Δc,Δt)计算平均反应速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值。()(2)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。()(3)化学反应速率是指某反应在某时刻的瞬时速率。()(4)升温时不论吸热反应还是放热反应，反应速率都增大。()答案(1)×(2)√(3)×(4)√2．下列说法错误的是()A．化学反应速率是表示化学反应进行快慢程度的物理量B．化学反应速率通常用单位时间内生成或消耗某物质的质量的多少来表示C．在同一个反应中，可以用反应物或生成物来表示反应速率D．化学反应速率的常用单位有mol/(L·s)和mol/(L·min)答案B3．一定条件下氨的分解反应2NH3??N2＋3H2在容积为2L的密闭容器内进行，已知起始时氨气的物质的量为4mol,5s末为2.4mol，则用氨气表示该反应的速率为()A．0.32mol/(L·s) B．0.16mol/(L·s)C．1.6mol/(L·s) D．0.8mol/(L·s)答案B解析由Δt＝5s，Δn(NH3)＝4mol－2.4mol＝1.6mol，可以得出Δc＝eq\f(ΔnNH3,V)＝eq\f(1.6mol,2L)＝0.8mol/L，则v(NH3)＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\f(0.8mol/L,5s)＝0.16mol/(L·s)。4．在反应C(s)＋CO2(g)??2CO(g)中，不可能使反应速率明显增大的措施是()A．增大压强 B．升高温度C．增大CO2的浓度 D．增加碳的量答案D解析增大压强、升高温度、增大CO2的浓度均能增大反应速率；增加固体的用量，因其浓度是常数，故反应速率不会增加，选D。5．在2A(g)＋B(g)??3C(g)＋4D(g)反应中，表示该反应速率最快的是()A．v(A)＝0.5mol·L－1·s－1B．v(B)＝0.3mol·L－1·s－1C．v(C)＝0.8mol·L－1·s－1D．v(D)＝1mol·L－1·s－1答案B解析同一反应中，用不同物质表示反应速率并比较大小时，需先统一标准：用各物质表示的反应速率除以其化学计量数，数值最大的是反应速率最快的，eq\f(vA,2)＝0.25mol·L－1·s－1，eq\f(vB,1)＝0.3mol·L－1·s－1，eq\f(vC,3)＝eq\f(0.8,3)mol·L－1·s－1，eq\f(vD,4)＝0.25mol·L－1·s－1，故选B。[课时分层练](建议用时：40分钟)[学习·理解](选择题每小题只有1个选项符合题意)1．下列关于化学反应速率的说法正确的是()A．化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物物质的量的减少或任何一种生成物物质的量的增加B．化学反应速率为0.8mol·L－1·s－1是指1s时某物质的浓度为0.8mol·L－1C．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢D．对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象就越明显答案C解析化学反应速率一般以某物质单位时间内的浓度变化量来表示，A错误；反应速率为0.8mol·L－1·s－1表示1s内某物质的浓度平均变化了0.8mol·L－1，而不是1s时的瞬时浓度，B错误；反应速率快，现象不一定明显，如盐酸和NaOH的中和反应瞬间即能完成，但几乎没有明显现象发生，故D错误。2．反应4A(s)＋3B(g)=2C(g)＋D(g)，经2min，B的浓度减少0.6mol·L－1。对此反应速率的表示正确的是()A．用A表示的反应速率是0.4mol·L－1·min－1B．分别用B、C、D表示反应速率，其比值是3∶2∶1C．在2min末的反应速率，用B表示是0.3mol·L－1·min－1D．在2min内的反应速率，用C表示是0.3mol·L－1·min－1答案B解析化学反应速率不能用固体或纯液体的物质的量浓度变化来表示，故A错误；化学反应速率是平均速率而不是瞬时速率，C错误；利用v＝eq\f(Δc,Δt)计算可知D错误。[重难点拨](1)同一反应，用不同物质表示的反应速率其数值一般不同，但表示的意义相同，故表示一个化学反应的反应速率时，必须指明是用哪种物质来表示。(2)化学反应速率只有正值没有负值。(3)同一反应中各物质的化学反应速率之比等于反应方程式中各物质的化学计量数之比。(4)Δc是指反应过程中的消耗浓度或生成浓度，可根据方程式和比例式计算。(5)固体或纯液体(不是溶液)，其浓度可视为常数，因此不用固体或纯液体表示反应速率。3．下列有关化学反应速率的说法中正确的是()A．二氧化锰能加快所有化学反应的速率B．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，适当增大硫酸浓度可以加快产生氢气的速率C．100mL2mol·L－1的盐酸与锌反应时，加入浓氯化钠溶液，生成氢气的反应速率变快D．对于任何反应，增大压强都可加快反应速率答案B解析MnO2作催化剂只能加快某些化学反应的速率，如加速H2O2的分解，并不能使所有化学反应速率都加快，故A错误；锌与盐酸反应：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，增加c(Cl－)对反应无影响，加入浓氯化钠溶液，c(H＋)减小，生成氢气的反应速率变慢，故C错误；增大压强只对有气体参与的反应的反应速率有影响，对只有固体或液体参与的反应无影响，如HCl和NaOH反应，增大压强对反应速率无影响，故D错误。4．一定量盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减缓反应速率，且不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的()①NaOH固体②KNO3溶液③水④NaCl溶液A．①③ B．②④C．②③ D．③④答案D解析①加入NaOH固体，与盐酸反应，生成氢气的总量减少；②加入KNO3溶液，铁与H＋、NOeq\o\al(－,3)反应不生成氢气，生成氢气的总量减少；③加水，氢离子浓度减小，所以与铁反应的速率减慢，同时氢离子的物质的量不变，则不影响生成氢气的总量；④加入NaCl溶液，NaCl不参与反应，与加水的效果一样。5．实验室有下列各组反应物，放出氧气的速率由快到慢排列正确的是()①0.2mol·L－1的H2O2溶液，25②0.2mol·L－1的H2O2溶液，MnO2,25③0.2mol·L－1的H2O2溶液，35④0.2mol·L－1的H2O2溶液，MnO2,35A．①②③④ B．④③②①C．②①③④ D．④②③①答案D解析一般来说，对于H2O2分解生成氧气的反应，反应物浓度增大、温度升高、加入催化剂等都可加快反应速率，则②④与①③相比较，加入催化剂，反应速率较快；②与④相比较，④温度较高，则反应速率最快，②次之；①与③相比较，③温度较高，反应速率较快，则①反应速率最慢，故反应速率由快到慢的顺序为④②③①。6．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2vB＝3vA、3vC＝2vB，则此反应可表示为()A．2A＋3B=2C B．A＋3B=2CC．3A＋B=2C D．A＋B=C答案A解析由于A、B是反应物，C是生成物，而且物质的反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比，因此化学反应方程式是2A＋3B=2C。7．在密闭容器中发生反应C(s)＋CO2(g)eq\o(=,\s\up7(△))2CO(g)，能使反应速率加快的措施是()①通过减小容器体积增大压强②升高温度③将炭粉碎④通入CO2⑤增加炭的量⑥恒容条件下通入N2A．①②③⑥ B．①②④⑥C．①②③④ D．①②③④⑤答案C解析①、④中，增大压强和通入CO2都是增大了反应物的浓度，使反应速率加快；②中升高温度，反应速率加快；③中将炭粉碎，增大了炭与CO2的接触面积，反应速率加快；⑤中增加炭的量，由于炭是固体，浓度不会改变，故不能使反应速率加快；⑥中恒容条件下通入N2，各物质的浓度不变，反应速率不变。[重难点拨]外界因素对化学反应速率的影响(1)温度升高温度，正反应速率和逆反应速率都加快，但加快的程度不同；降低温度，正反应速率和逆反应速率都减慢，但减慢的程度不同。(2)压强压强对反应速率的影响是通过改变浓度来实现的，浓度不变，速率不变。(3)固体和纯液体固体和纯液体量的增减，不能改变化学反应速率，固体的表面积改变才能改变化学反应速率。(4)催化剂催化剂降低了正、逆反应的活化能，同等程度改变正、逆反应速率。[应用·实践](选择题每小题只有1个选项符合题意)8．恒温恒容密闭容器中发生反应2A(g)＋B(g)??2C(g)，若反应物A的浓度由0.1mol·L－1降到0.06mol·L－1需20s，那么由0.06mol·L－1降到0.036mol·L－1所需的时间为()A．等于10s B．等于12sC．大于12s D．小于12s答案C解析在反应过程中，反应物的浓度逐渐减小，反应速率逐渐减小。先假设按前20s的反应速率，计算所需要的时间：前20s的化学反应速率＝eq\f(0.1－0.06mol·L－1,20s)＝0.002mol·L－1·s－1，由0.06mol·L－1降到0.036mol·L－1所需反应的时间＝eq\f(0.06－0.036mol·L－1,0.002mol·L－1·s－1)＝12s，因反应速率小于0.002mol·L－1·s－1，所需反应的时间应大于12s。9．某实验探究小组研究320K时N2O5的分解反应：2N2O5??4NO2＋O2。如图是该小组根据所给表格中的实验数据绘制的。下列有关说法正确的是()t/min01234c(N2O5)/(mol·L－1)0.1600.1140.0800.0560.040c(O2)/(mol·L－1)00.0230.0400.0520.060A．曲线Ⅰ是N2O5的浓度变化曲线B．曲线Ⅱ是O2的浓度变化曲线C．N2O5的浓度越大，反应速率越快D．O2的浓度越大，反应速率越快答案C解析结合表格中N2O5和O2的初始浓度可知曲线Ⅰ、Ⅱ分别是O2、N2O5的浓度变化曲线，A、B错误；利用表格中数据进行计算，无论是用N2O5的浓度变化量，还是用O2的浓度变化量得出的反应速率都随着反应的进行而减小，而随着反应的进行，N2O5的浓度减小，O2的浓度增大，故C正确，D错误。10．在带有活塞的密闭容器中发生如下反应：Fe2O3(s)＋3H2(g)eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe(s)＋3H2O(g)，采取下列措施不能改变反应速率的是()A．将Fe2O3由块状粉碎成粉末状B．保持容器容积不变，增加H2通入量C．保持容器内压强不变，充入N2D．保持容器容积不变，充入N2答案D解析将Fe2O3块状固体粉碎可增加反应的接触面积，可加快反应速率，A错误；保持容积不变，增加H2通入量，增大了H2浓度，可以加快化学反应速率，B错误；保持容器内压强不变，充入N2，气体体积增大，则各气态反应物、产物浓度减小，因此化学反应速率减慢，C错误；保持容器容积不变，充入N2，各气态反应物、产物浓度不变，因此化学反应速率不发生改变，D正确。11．在容积为2L的密闭容器中进行反应：A(g)＋2B(g)??3C(g)＋nD(g)。开始时A的物质的量为4mol，B的物质的量为6mol；5min末测得C的物质的量为3mol，用D表示的化学反应速率v(D)为0.2mol·L－1·min－1。计算：(1)5min末A的物质的量浓度为________。(2)前5min内用B表示的化学反应速率v(B)为________。(3)化学方程式中n的值为________。(4)此反应在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)＝5mol·L－1·min－1②v(B)＝6mol·L－1·min－1③v(C)＝4.5mol·L－1·min－1④v(D)＝8mol·L－1·min－1其中反应速率最快的是________(填序号)。答案(1)1.5mol·L－1(2)0.2mol·L－1·min－1(3)2(4)①解析(1)根据题给信息可知，5min时生成3molC，则消耗A的物质的量为1mol，消耗B的物质的量为2mol，5min末A的物质的量浓度为eq\f(4mol－1mol,2L)＝1.5mol·L－1。(2)前5min内用B表示的反应速率v(B)＝eq\f(2mol,2L×5min)＝0.2mol·L－1·min－1。(3)由v(B)∶v(D)＝2∶n＝0.2mol·L－1·min－1∶0.2mol·L－1·min－1＝1∶1，得n＝2。(4)比较反应速率的大小时应换算为用同一物质表示的反应速率再比较数值大小。[创新·提高]12．Ⅰ．某温度下，在2L密闭容器中