化学反应速率-2023-2024学年高二化学（人教版选择性）

第2课第1课时化学反应速率

目标任务

课程标准学习目标

1.能运用定性定曷相结合的方式揭示化学反应的特征，掌握化

1.知道化学反应速率的概念及表示方法。

学反应速率的表示方法。

2.了解测定化学反应速率的简单方法。

2.能通过定量计算建立化学反应速率的计算模型，并运用模

3.掌握化学反应速率的简单计算。

型进行相关计算。

预习导学

自主梳理

(1)概念及表达式

①概念

化学反应速率可以用单位时间内反应物或生成物的浓度变化来表示。通常用单位时间内的减

小或的增加来表示。

②表达式

v=,其中。表示反应速率，c表示各反应物或生成物浓度，Ac表示其浓度变化(取其绝对值)，，表示时间，

△，表示时间变化。

(2)单位

浓度常以molL」(或mol/L)为单位，时间常以s、min为单位，放化学反应速率的常用单位为

___________________等。

(3)同一反应用不同物质表示的反应速率

①表示方法

对于任意一个化学反应：〃?A+〃B=pC+qD,用不同物质表示的化学反应速率分别为：u(A)=、o(B)

=、0(C)=、0(D)=o

②不同物质反应速率的关系

用不同物质表示同一化学反应在同一时间段内的反应速率时，之比等于化学方程式中各物质

的之比。

即v(A):v(B):v(C):v(D)=o

【答案】⑴①反应物浓度生成物浓度。吟：

(2)mol/(L.s)、mol/(L・min)(或molLJs'、mo卜L「min〔)等。

(A)Ac(B)Ac(C)be(D)

⑶®。

②化学反应速率化学计量数加：〃：p：幺

预习检测

1.下列关于化学反应速率的说法，不正确的是

A.化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量

B.化学反应速率的大小主要取决于反应物的性质

C.若•段时间内某化学反应的反应速率为0.5mol・L1•s】，就是指在该时间段内反应物和生成物的浓度变

化都为O.SmohL^s1

D.化学反应速率常用单位有mol・L】•si和moNL'mini

【答案】C

【解析】A.化学反应有的快，有的慢，则使用化学反应速率来定量表示化学反应进行的快慢，故A正确；

B.反应物本身的性质是决定反应速率的主要因素，如火药爆炸、食物腐败，故B正确；

C.若某化学反应的反应速率为0.5mol・(L・s)】是指用某一物质表示的平均速率，与用其它物质表示的速率不

一定相等，故C错误；

故选:Co

2.下列说法正确的是

A.化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示

B.用不同物质的浓度变化表示同一时间内同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质

的化学计量数之比

C.由v=孚计算所得化学反应速率为某时刻的瞬时速率

D.在反应过程中，反应物的浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值

【答案】B

【解析】A.化学反应速率通常用单位时间内反应物或牛成物的浓度变化来表示，A错误：

B.用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的

化学计量数之比，B正确；

C.化学反应速率表示化学反应在某一时间段内的平均速率，而不是瞬时速率，C错误；

D.在计算化学反应速率时，取浓度变化的绝对值，故化学反应速率恒为正值，D错误；

故答案为：Bo

B.用B、C、D表示的反应速率之比为3团2国1

D.在2min内用B表示的反应速率逐渐减小，用C表示的反应速率逐渐增大

【答案】B

故选Bo

A.①>②:③〉④C.①>②迨>④D.④>③①

【答案】A

5.某温度下，密闭容器中A与B反应生成C和D,其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)、v(D)表示，已知v

(A)、v(B)、v(C)、v(D)之间有以下关系4V(A)=5v(B),v(A)=v(C),6v(B)=4v(D),则此反应可表示为

A.4A+5B=4C+6DB.5A+4B=4C+6D

C.5A+4B=5C+6DD.4A+6B=4C+5D

【答案】C

【解析】化学反应速率之比等于化学计量数之比,确定各物质的系数,4v(A)=5v(B),v(A)=v(C),6v(B)=4v(D),

则v(A)：v(B)：v(C)：v(D)=5：4：5：6,A与B反应生成(：与D,该反应为5A+4B=5C+6D,故选C。

6.小李同学采用如图所示的实验装置测定锌与稀硫酸反应的速率，取1g锌粒与20mL0.5moi•13的硫酸进行

反应，测得不同时刻反应生成的出的体积(已折算为标准状况)如表。下列说法正确的是

t/S0510152025

V(H2)/mL0.014.634.544.852.256.9

A.反应结束时锌粒无剩余

B.锌与稀硫酸反应初期速率逐渐加快，后又变慢

C.应用锌粉代替锌粒进行实验，以节约实验时间

D.假设溶液的体积不变,10~25s内的平均反应速率v(H2S04)=0.02mol・LLmini

【答案】B

【解析】A.Zn与稀硫酸反应：Zn+H2sC)4=ZnSO4+H2个，lgZn消耗稀硫酸的物质的量为」molAO.Olmol,锌

65

过量，故A错误；

B.锌与稀硫酸反应放热，温度升高，化学反应速率加快，反应进行一定时间后，酸中氢离子浓度减小，化

学反应速率减慢，故B正确；

C.采用锌粉反应速率太快，收集一定体积的W时所需时间间隔太短，不易计时，故C错误；

答案为B。

探究提升

A环节一化学反应速率

【情境材料】

【问题探究】

反应速率v(A)、v(B)、v(C)之间存在以F关系:v(C)=2v(A),3v(C)=2v(B),则该反应可以表示为

A.A(g)+B(g)^C(g)B.2A(g)+2B(g)^3C(g)

C.A(g)+3B(g)=2C(g)D.3A(g)+B(g)^2Cig)

【答案】C

【解析】在同一化学反应中，用不同物质表示的化学反应速率，速率比等于化学方程式中化学计量数的比。

密闭容器中A(g)与B(g)反应生成C(g),其反应速率分别用瓶)、1峋、1，。表示,它们之间有以下关系：*)=2"可,

3v(C)=2v(B),则化学方程式为A(g)+3B(g)=2C(g),故合理选项是C。

【例3】容积固定的2L密闭容器中进行的某一可逆反应A(g)+2B(g)U2C(g),以B的物质的量浓度

表示的反应速度1^正、u逆与时间的关系如图所示，则图中阴影部分的面积可表示

A.A的物质的量浓度的减少B.B的物质的量浓度的减少

C.C的物质的量的增加D.B的物质的量减少

【答案】B

【解析】观察图像，纵坐标为B的反应速率，横坐标为时间，由微分法可知，二者之积为浓度，故V(正)X.平

衡)表示B向正反应方向进行时减少的浓度，V(逆)4(平衡)表示B向逆反应方向进行时增大的浓度，故阴影

部分的面积表示B向正反应方向进行时"净〃减少的浓度，再利用浓度变化量之比等于化学计量数之比判断A

的浓度变化；

A.浓度变化量之比等于化学计量数之比，故△C(A)=O.5AC(B),为阴影面积的一半，选项A错误；

B.由上述分析可知，阴影为平衡时B的浓度减少量△c(B),选项B正确：

C.由上述分析可知，阴影为平衡时B的浓度减少量/^伯)，选项C错误；

D.阴影为平衡时B的浓度减少量AOB),容器的体积为2L,阴影部分的面积不能表示B的物质的量的减少

量，选项D错误；

答案选B。

A环节二化学反应的速率的计算与比较

【情境材料】

物理学科中可以利用速度来描述物质运动的快慢，化学学科中我们利用化学反应速率来定量测

量化学反应的快慢。

【问题探究】

1.计算化学反应速率时，我们应该知道哪些物理量？

2.对于比较复杂的化学反应速率计算，常采用“三段式法”进行计算，如下例所示：

2A(g)+B(g)-2c(g)

起始浓度/(molL」)210

转化浓度/(molL')2xx2x

ns后浓度/(molLi)2~2x1—x2x

有o（A）=，mol-L!-sIu（B）=・mol-L'-su（C）=~mol-L1B的转化率转X100%o

根据上面具体实例，总结“三段式法”的操作步骤。

【答案】1.起始浓度、终态浓度、反应时间。

2.（1）写出化学反应方程式并配平。（2）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）、浓度（或物质的量）的变化量及一段时间后的浓度（或物质的量），未知量可以设未知

数表示。（3）根据起始浓度（或物质的量）与一段时间后的浓度（或物质的量）的差等于浓度（或物质

的量）的变化量，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。

要点归纳

1.化学反应速率的计算方法——“三段式”法

（I）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v

②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。

③根据已知条件列方程计算。

⑵计算中注意以下量的关系：

①对反应物：C（起始）一C（转化）=”某时刻）

②对生成物：。（起始）（转化）=e（某时刻）

③转化率r（=转能化7）X1OO%

2.化学反应速率大小的比较方法

同一化学反应中，用不同物质来表示化学反应速率时，数值可能不同，需要进行转化。常用以下两种方法:

（1）归一法

看化学反应速率的单位是否一致.

I一看一若不一致,‘需转化为同一单位

将不同物质表示的化学反应速率转化

成同,物质表示的化学反应速率

标准统•后比较数值大小.数值

三比较

越大,反应速率越大

（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.

3易错揭噩

比较反应速率大小时，一定注意单位是否统一。

典例精讲

【例4】（2022秋•河南•高二校联考阶段练习）下列测审化学反应速率的依据不可行的是

选项化学反应测量依据（单位时间内）

A2KMnO4+5H2c2O4+3H2sO4=K2so4+2MnSO4+10CC)2个+8比0溶液颜色变化

沉淀质量变化

BAgNO3+NaCI=AgC14/+NaNO3

C温度、体枳一定时，体系压强变化

溶液体积一定时，的浓度变化

DH2O2+2HI=2H2O+l21

A.AB.BC.CD.D

【答案】C

【解析】A.酸性KMnO4溶液和H2c2。4溶液反应生成MM+和二氧化碳，随着反应进行高镭酸钾溶液褪色,

可以通过记录溶液褪色时间来测定反应速率，A不符合题意；

B.单位时间内产生的沉淀的质量越多，则反应速率越快，反之反应速率越慢，测量依据可行，B不符合题

思;

C.该反应前后气体分子数不变，故温度、体积一定时，反应前后气体总压不变，则测量依据不可行，C符

合题意；

D.单位时间内，I浓度减小得越多，反应速率越快，反之，反应速率越慢，测量依据可行，D不符合题意：

故答案选C。

【例5】（2021秋•河南驻马店•高二统考期末）已知反应：2NO2（@（红棕色）UN2O4®（无色旭HC3。将一定量

的NO2充入注射器中后封口，下图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化（气体颜色越深,

透光率越小）。下列说法不正确的是

A.b点的操作是压缩注射器

B.d点：v（正）vv（逆）

C.c点与a点相比，c（NO2）增大，c（N2O4）减小

D.若不忽略体系温度变化，且没有能量损失，则T（b）＜T（c）

【答案】C

【解析】A.b点后透光率突然降做，说明颜色变深，b点的操作应该是压缩注射器，故A正确；

B.d点突然降低，说明颜色变深，平衡逆向移动，v（正）＜v（逆），故B正确；

C.c点是a点后的新平衡，由于b点的操作应该是压缩注射器，所以c（NOz）增大，c（N2O4）增大，故C错误；

D.压缩注射器，压强变大，平衡止向移动，止反应是放热反应，故T（b）＜T（c）,故D止确。

故选:Co

课堂总结

概念：衡小化学反应进行快慢

表达式：v=寿

露赢盘比国计

化

学计算方法4

反量教之比

应

速原理：利用某一物质浓度(或质状)相关

率性质测定

L化学反应速

率的测定方法利用能够宜接观察的性质

利用科学仪器

强化训练探究

1.下列关于化学反应速率的说法，正确的是()

A.化学反应速率是衡量化学反应进行程度的物理量

B.化学反应速率为L8moHJ・mini,是指lmin时，物质的量浓度为1.8moH?

C.各物质表示的速率的数值之比等于方程式中各物质的计量数之比

D.某可逆反应速率越快，该反应平衡时反应物转化率越大

【答案】C

【解析】A、化学反应有的快，有的慢，则使用化学反应速率来定晟表示化学反应进行的快慢，选项A正确；

B、化学反应速率为1.8mol-L，mini,不是是指lmin时物质的量浓度为1.8rnoH?,而是指lmin内该物质的

浓度变化量为1.8moH?,选项B错误；

C、化学反应中，各物质表示的速率的数值之比等于方程式中各物质的计量数之比，选项C正确：

D、转化率等于某反应中、达到平衡后的某反应物的物质的量与达到平衡前该反应物的物质的量的比值，但

转化率大小与反应速率无关，选项D错误。

答案选C。

A.2mol/(L*min)B.0.67mol/(L*min)C.lmol/(L*min)D.0.5mol/(L*min)

【答案】B

3.在固定的2L密闭容器中，充入X、Y各2mol,发生可逆反应X(g)+2Y(g)=2Z(g),并达到平衡，以Y的

浓度改变表示的反应速率v(正卜v(逆)与时间t的关系如图，则Y的平衡浓度(mol/L)表示式正确的是(式中S

指对应区域的面积)

A.1—SaobB.2—SaobC.2—SabdoD.1—Sbod

【答案】A

【分析】由v=^可知，vu：与t的乘积为浓度的减小量，v也与t的乘积为浓度的增加量；

【解析】Sabd。表示Y向正反应方向进行时减少的浓度，而Sbod则表示Y向逆反应方向进行时增大的浓度，所

以，Saob=SabdoSbod，表示Y向正反应方向进行时“净”减少的浓度,而Y的初始浓度为lmol/L,所以Y的平衡

浓度表达式为ISaob：

故选A。

【答案】B

【解析】根据反应速率之比等于化学计量数之比进行分析•：

答案选B。

5.已知反应4co(g)+2NCh(g)W4cCh(g)+N2(g)在不同条件下的反应速率如下，其中表示反应速率最快的是

A.v(N2)=2.8mol/(L-min)B.v(N02)=0.09mol/(L-s)

C.v(CO)=0.2mol/(Ls)D.v(CO2)=4.0mol/(L-min)

【答案】C

【解析】速率之比等于化学计量数之比，为便于比较反应速率的快慢，我们把各物质表示的反应速率都转

化为co表示的反应速率，且将单位统一。

A.v(N2)=2.8mol/(Lmin),则v(CO)=11.2mol/(Lmin)；

B.v(N02)=0.09mol/(L-s),贝ljv(CO)=10.8mol/(Lmin)；

C.v(CO)=0.2mol/(L-s)»则v(CO)=12mol/(L-min)；

D.v(CO2)=4.0mol/(Lmin),则v(CO)=4.0mol/(Lmin)：

从转化结果可以看出，v(CO)=12mol/(L-min)H't,反应速率最快，故选

【答案】D

答案选D。

7.在2L的密闭容器中，发生3A(g)+B(g)U2c(g)的反应，若最初加入A和B都是4mol,测得10s内A的

平均速率y(A)=0.12mol/(Ls),则反应进行到10s时容器中B的物质的量是

A.1.6molB.2.8molC.3.2molD.6mol

【答案】C

【解析】测得10s内A的平均速率v(A)=0.12mol/(Ls),则10s内反应消耗A的物质的量△〃(A)=0；2mol/(Ls)x2

Lxl0s=2.4mol,物质反应转化关系等于方程式中相应物质的化学计量数的比，则10S内反应消耗B的物质

的量是2.4molxg=0.8mol,所以反应进行到10s时容器中B的物质的量是〃(B)=4mol0.8mol=3.2mol,故合

理选项是B。

1

8.已知：4NH3+5O2=4NO+6H2O,若反应速率分别用VNH3、VO2>VNO>VnaoCmol-L)表示，则正确的关系

42

A.—VNH3=VO2B.—V02=VH20

56

C.—VNH3=VH20D.—V02=VNO

【答案】D

【解析】A.根据化学方程式可知，4V(O2)=5V(NH3),即V(O2)=?V(NH3),A错误;

B.根据化学方程式可知，6V(O2)=5V(H2O),即V(H2O)=£V(O2),B错误；

3

C.根据化学方程式可知，6V(NH3；=4V(H2O),即V(H2O)=5V(NH3),C错误；

4

D.根据化学方程式可知，5V(NO)=4V(O2),即V(N0)=？(02),D正确；

故答案选D0

0.0250.0500.025

0.0400.0400.120

卜列说法错误的是

A.该反应可能为基元反应

D.在过量的B存在时，反应掉93.75%的A所需的时间是1200min

【答案】C

故选:C。

10.将4molA气体和2molB在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A(g)+B(s^2C(g),2s后测得

C的浓度为0.8moH?,卜列说法止确的是

A.用物质A表示的反应平均速率为0.8moH?・si

B.用物质B表示的反应的平均速率为0.2moH?-s】

C.2s时物质A的转化率为40%

D.2s时物质B的浓度为O.Gmol-L1

【答案】C

B.物质B为固体，固体的浓度为常数，不能用浓度表示固体的化学反应速率，故B不符合题意；

D.物质B为固体，容器的体枳不是固体B的体积，无法计算出B的浓度，故D不符合题意；

答案选C。

11.在一定温度下，10mL0.40mol/LH202发生催化分解。不同时刻测定生成。2的体积(已折算为标准状况)

如下表。

t/min0246810

V(02)/mL0.09.917.222.426.529.9

卜列叙述不正确的是(液体积积变化忽略不计)

A.反应至6min时，c(H2O2)=0.3mol/L

B.第6min后平均反应速率逐渐减慢

C.06min的平均反应速率:v(H2O2)~3.3xl02mol/(L-min)

D.反应至6min时，过氧化氢的分解率为50%

【答案】A

B.反应物浓度越大反应速率越大，随着反应进行，H2O2的浓度逐渐减小，反应速率逐渐减小，即6min后

浓度减小，反应速率逐渐减慢，故B正确；

故答案为A。

12.某小组用如下装置测定100mL、4.5moMJ的H2s与稍过量的锌粒反应的速率，当针筒活塞到达刻度

10.0mL时，用时为20s。下列说法正确的是

A.固定针筒活塞，用分液漏斗向锥形瓶中注入50.0mL水，可检验装置的气密性

B.可将图中“分液漏斗”换为"长颈漏斗〃，也不影响实验测定

C.用气体体积表示产生，速率，v(H2)=0.5mL/s

D.若改用25mL、1801011?的氏504,则产生比速率更快，且不影响最终得到出总量

【答案】A

【解析】A.根据检查装置气密性的方法可知，检查该装置气密性的正确方法是将注射器活塞固定，向分液

漏斗中注入适量蒸储水，打开分液漏斗活塞，如果分液漏斗颈部能形成稳定的水柱，则气密件良好，反之

气密性差，A正确；

B.将图中“分液漏斗"换为“长颈漏斗”，容易造成气体损失，且不易控制液体流量，会影响实验测定，B错误；

C.反应前针筒活塞的刻度未知，因此无法计驿反应速率，C错误；

D.浓硫酸和锌反应生成的是二氧叱硫，得不到氢气，D错误；答案选A0

13.一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示：

⑴从反应开始到10s时，用Y表示的反应速率为o

⑵该反应的化学方程式为。

⑶若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行，经同一段时间后，测得三个容器中的反应速

率分别为：

甲:v(X)=0.3mol-L-1-s-1；

乙：v(Y)=0.12molL-1-s-1

丙：v(Z)=9.6molL-1-min

则甲、乙、丙三个容器中反应速率由慢到快的顺序为

【答案】(l)0.0395mol-L_1-s_1

(2)X(g)+Y(g)U2Z(g)

⑶丙V乙〈甲

(2)由图象可以看出，反应中X、Y的物质的量减少，应该为反应物，Z的物质的量增多，应为生成物，当

反应进行到10s时,An(X)=0.79mok△n(Y)=0.79mok△n(Z)=1.58moL则△n(X)：An(Y)：An(Z)=l：1：2,参

加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则反应的方程式为：X(g)+Y(g)=2Z(g),故答案为X(g)

+Y(g)=2Z(g)；

(3)均转化为X的速率，甲：v(X)=0.3mol-L4-sb乙：v(X)=v(Y)=0.12mol-LJ-s丙：v(X)=-v(Z)=

4.8molL，min^O.OSmol-L】-sL则甲、乙、丙三个容器中反应速率由慢到快的顺序为丙V乙V甲，故答

案为丙〈乙〈甲。

14.回答下列问题

①反应中消耗了_

molAB2,2min后AB3的物质的量浓度是,

②2