2025版新教材高中化学第2章化学反应速率与化学平衡第1节化学反应速率第1课时化学反应速率二化学反应速率的计算与比较学生用书新人教版选择性必修1

二、化学反应速率的计算与比较1．化学反应速率的计算依据(1)化学反应速率的定义式：v＝eq\f(Δc,Δt)。(2)对于同一个化学反应，用不同物质的物质的量浓度随时间的变更表示的反应速率之比等于相应物质在化学方程式中的化学计量数之比，这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。如：对于化学反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，有下列恒等式v(A)v(B)v(C)v(D)＝abcd。2．运用“三段式”求解化学反应速率计算题的一般步骤(1)写出有关反应的化学方程式。(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。(3)依据已知条件列方程计算。如：mA(g)＋nB(g)pC(g)起始/(mol·L－1)abc转化/(mol·L－1)xeq\f(nx,m)eq\f(px,m)eq\f(某时刻ts,mol·L－1)a－xb－eq\f(nx,m)c＋eq\f(px,m)再利用化学反应速率的定义求算：v(A)＝eq\f(x,t)mol·L－1·s－1；v(B)＝eq\f(nx,mt)mol·L－1·s－1；v(C)＝eq\f(px,mt)mol·L－1·s－1。3．化学反应速率大小的比较方法(1)定性比较。通过明显的试验现象(如气泡产生快慢、沉淀生成快慢等)来定性比较化学反应速率的大小。(2)定量比较同一化学反应中，不同物质来表示化学反应速率时，数值可能不同，须要进行转化。常用以下两种方法：①归一法：②比值法：通过化学反应速率与其对应的化学计量数的比值进行比较，比值大的化学反应速率大。如对于反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，若eq\f(vA,a)>eq\f(vB,b)，则A表示的化学反应速率较大。正｜误｜判｜断(1)达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率都为零。(×)(2)在可逆反应中，正反应的化学反应速率是正值，逆反应的化学反应速率是负值。(×)(3)在反应4NO＋5O24NO2＋6H2O中，4v(NO)＝5v(O2)。(×)(4)化学反应速率的单位可以是g·L－1·s－1，也可以是kg·L－1·s－1或t·L－1·s－1等。(×)深｜度｜思｜考1.对于反应CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑，能否用CaCO3来表示化学反应速率？提示：不能用固体或纯液体的浓度来表示化学反应速率，因固体或纯液体的浓度视为常数。2．同一化学反应，用不同物质表示其反应速率时，数值相同吗？提示：不愿定相同；若化学反应计量数相同，则反应速率相同；否则，不相同。3．已知反应A(g)＋2B(g)C(g)中，若知道A表示的反应速率，能否确定其他物质表示的反应速率？提示：能。依据反应速率之比等于化学方程式中各物质的计量数之比来求算。4．比较化学反应速率大小时要留意哪些问题？提示：对于同一化学反应的速率，用不同物质表示时数值可能不同，但表示的意义相同。可将不同物质表示的反应速率转化成同一物质进行比较，同时要留意单位要一样。应｜用｜体｜验1.在2L的密闭容器中，加入1molH2和3mol的I2，在某温度下发生反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)。在2s末时，测得容器中含有0.4mol的HI。2s内，用H2、I2、HI表示该反应的反应速率分别是多少？答案：v(H2)＝0.05mol·L－1·s－1，v(I2)＝0.05mol·L－1·s－1，v(HI)＝0.1mol·L－1·s－1解析：依据题意，利用“三段式”法求解。H2＋I22HI起始量/mol：130变更量/mol：0.20.20.42s末量/mol：1－0.23－0.20.4则v(H2)＝0.05mol·L－1·s－1v(I2)＝0.05mol·L－1·s－1v(HI)＝0.1mol·L－1·s－12．对于反应N2(g)＋3H2O(g)2NH3(g)＋eq\f(3,2)O2(g)，在不同时间段内所测反应速率如下，则表示该化学反应进行最快的是(B)A．v(NH3)＝1.5mol·L－1·min－1B．v(N2)＝1.2mol·L－1·min－1C．v(H2O)＝1.67mol·L－1·min－1D．v(O2)＝1.5mol·L－1·min－1解析：将选项中的各反应速率换算成同一物质表示的反应速率，然后比较。3．在2L密闭容器中进行反应：mX(g)＋nY(g)pZ(g)＋qQ(g)，式中m、n、p、q为物质的化学计量数。在0～3min内，各物质的物质的量变更如下表所示：物质时间XYZQ起始/mol0.712min末/mol0.82.70.82.73min末/mol0.8已知2min内v(Q)＝0.075mol·L－1·min－1，eq\f(vZ,vY)＝eq\f(1,2)。(1)起始时n(Y)＝_2.3_mol__，n(Q)＝_3.0_mol__。(2)化学方程式中m＝_1__，n＝_4__，p＝_2__，q＝_3__。(3)用Z表示2min内的反应速率为_0.05_mol·L－1·min－1__。(4)2min末Q的转化率为10%。解析：解题时明确化学反应速率与化学计量数的关系以及化学计算的方法。对比X的起始量和2min末的量，可知反应逆向进行。|Δn(Q)|＝|v(Q)·V·Δt|＝0.075mol·L－1·min－1×2L×2min＝0.3mol，对反应过程作“三段式”分析如下：mX(g)＋nY(g)pZ(g)＋qQ(g)起始/mol0.7n(Y)1n(Q)转化/molΔn(X)Δn(Y)Δn(Z)Δn(Q)2min末/mol0.82.70.82.7故Δn(X)＝0.8mol－0.7mol＝0.1molΔn(Z)＝0.8mol－1mol＝－0.2moln(Q)＝0.3mol＋2.7mol＝3.0mol(1)因eq\f(vZ,vY)＝eq\f(|ΔnZ|,ΔnY)＝eq\f(0.2mol,ΔnY)＝eq\f(1,2)Δn(Y)＝0.4moln(Y)＝2.7mol－0.4mol＝2.3mol。(2)mnpq＝Δn(X)Δn(Y)|Δn(Z)||Δn(Q)|＝0.1mol0.4mol0.2mol0.3mol＝1423。(3)eq\f(vQ,vZ)＝eq\f(3,2)，v(Q)＝0.075mol·L－1·min－1，故v(Z)＝0.05mol·L－1·min－1。(4)2min末Q的转化率α(Q)＝eq\f(|ΔnQ|,nQ)×100%＝eq\f(0.3