第一节 化学反应速率 第1课时 化学反应速率（原卷版）高二化学高效培优讲义（人教版2019选择性必修1）

教材知识解读·讲透重点难点·方法能力构建·同步分层测评第二章化学反应速率与化学平衡第一节化学反应速率第1课时化学反应速率教习目标1.理解化学反应速率的概念，学会用公式表示化学反应速率；2.能根据给定数据计算反应的平均速率，注意不同物质的速率关系(与化学计量数成正比）；3.初步认识影响化学反应速率的因素，定性分析浓度、压强、温度、催化剂、接触面积等因素对速率的影响趋势，通过实验(如过氧化氢分解、镁条与盐酸反应)观察不同条件下速率的差异，培养控制变量法的科学思维。重点和难点重点:反应速率的定义、计算及简单影响因素(需结合化学计量数)。难点:用不同物质表示的反应速率之间的换算。◆知识点一化学反应速率概念及表示方法1.定义：用来衡量化学反应进行_______程度的物理量。2.表示方法：当体系为气态或溶液时，化学反应速率用_____________________或_____________________来表示。3.公式及单位：_______Δc为各反应物或生成物_____________________，单位为_______；Δt为时间变化量，单位为s/min/h；v为化学反应速率，单位为mol•L-1•s-1/mol•L-1•min-1/mol•L-1•h-1。4.化学反应速率的计算规律：对于某一化学反应，虽然用不同物质表示的化学反应速率不一定相同，但各物质的速率之比一定等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。例如，反应mA+nB⇌pY+qZ，用不同物质表示的化学反应速率分别为，，，则：易错提醒易错提醒1.化学反应速率均为正值，没有负值。2.化学反应速率通常指的是某物质在某一段时间内化学反应的平均速率，而不是在某一时刻的瞬时速率。3.化学反应速率不用固体或纯液体物质的“浓度变化”来表示。4.对于同一化学反应，在相同的反应时间内，用不同的物质来表示其反应速率，其数值可能不同，但这些不同的数值表示的都是同一个反应的速率。因此，表示化学反应的速率时，必须指明是用反应体系中的哪种物质作标准。即学即练1．下列关于化学反应速率的说法错误的是（）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．化学反应速率的常用单位有mol•L﹣1•s﹣1和mol•L﹣1•min﹣1 C．化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示D．化学反应速率为0.8mol/（L•s）是指在某1s时的速率是0.8mol/（L•s）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表示 B．化学反应速率可用纯固体或纯液体物质来表示 C．化学反应速率的单位由时间单位和浓度单位决定 D．在反应过程中，反应物浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值◆知识点二化学反应速率的测量1.实验探究p24化学反应速率是通过实验进行测量、计算的，可以通过化学实验来定性或定量地描述化学反应速率。（1）定性描述：通过反应物的溶解、气泡产生的剧烈程度或出现浑浊的先后来定性说明化学反应的快慢。如K与水反应比Na与水反应剧烈，Na与乙醇反应比Na与水反应缓和得多，粗锌与稀硫酸反应比纯锌快等等。（2）定量测定：通过测定单位体积内气体体积、沉淀质量的变化、溶液的电导率变化等方法来测量化学反应速率。中学实验中较易进行的是测定单位时间内气体体积的变化，如通过下图所示的实验装置和方法可以计算锌与稀硫酸反应的速率或比较不同浓度的稀硫酸与锌反应的快慢。【实验探究】实验用品：锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直角导气管、50mL注射器、铁架台、秒表、锌粒、1mol/L的硫酸、4mol/L的硫酸。实验装置：实验步骤：①取一套装置，加入40mL1mol/L的硫酸，测量收集10mLH2所用的时间。②取一套装置，加入40mL4mol/L的硫酸，测量收集10mLH2所用的时间。实验现象：锌跟硫酸反应产生气泡，收集10mL气体②所用时间比①所用时间短。实验结果：加入试剂反应时间/min反应速率/(min·L—1·min—1)1mol/LH2SO4长小4mol/LH2SO4短大实验结论：4mol/L的硫酸与锌反应比1mol/L的硫酸与锌反应快。【注意事项】①需使锌粒的颗粒(即表面积)大小基本相同；②40mL的硫酸溶液要迅速加入；③装置气密性要好，且计时要迅速准确。即学即练1.某温度下按如图安装好实验装置，在锥形瓶内盛6.5g锌粒（颗粒大小基本相同），通过分液漏斗加入40mL2.5mol/L的稀硫酸溶液，将产生的H2收集在一个注射器中，0～10s内收集到气体的体积为50mL（折合成0℃101kPa条件下的内该反应的速率为0.01mol/（L•s）下列说法不正确的是（）A．将题述中的稀硫酸改为浓硫酸，生成H2的速率变快 B．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用H+来表示10s内该反应的速率为0.01mol（L•s）C．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用Zn2+来表示10s内该反应的速率为0.01mol/（L•s）D．可通过测定溶液的pH来测定反应速率2.为探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果，甲、乙两组同学分别设计了如图1、图2所示的实验。下列叙述中不正确的是（）A．图1实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小 B．若图1所示的实验中反应速率为①＞②，则一定说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好 C．用图2装置比较反应速率可测定在相同状况下反应产生一定气体体积所需反应时间D．为检查图2装置的气密性，可关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否复原一、化学反应速率的计算1.根据公式进行计算①常用单位：______________或______________或______________。②适用范围：表示_______物质或溶液中_______性物质的速率，不表示_______或_______物质的速率。易错提醒易错提醒同一化学反应用不同物质表示的反应速率其数值可能不同，因此，一定要标明是哪种具体物质的反应速率。实践应用1.（24-25高一上·浙江湖州·阶段练习）某温度时，反应2s后，NO的浓度减少了，则以表示该时段的化学反应速率是A． B．C． D．2.（24-25高二上·四川绵阳·阶段练习）在2L的密闭容器中发生下面反应：，经过3min后A的物质的量由10mol变为7mol，则下面表示的反应速率正确的是A． B．C． D．2.根据速率之比等于化学计量数之比进行计算化学反应速率之比＝物质的量浓度变化之比＝物质的量变化之比＝化学计量数之比。对于反应mA(g)＋nB(g)=pC(g)＋qD(g)来说，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝______________。实践应用1.（23-24高一下·宁夏吴忠·期中）一定温度下，在2L密闭容器中发生可逆反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，5s内消耗的CO的物质的量为2mol，则用H2表示的该反应速率是A．0.4mol/(L·S) B．2mol/(L·S)C．0.2mol/(L·S) D．0.2mol/(L·min)2.在密闭容器中A与B反应生成C，其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示。已知v(A)、v(B)、v(C)之间有以下关系：2v(B)＝3v(A)、3v(C)＝2v(B)，则此反应可表示为A．2A+3B=2C B．3A+B=2C C．A+3B=2C D．A+B=C3.根据“三段式”进行计算步骤：（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）根据已知条件列方程式计算。如对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，起始时A的浓度为amol·L－1，B的浓度为bmol·L－1，反应进行至t1s时，A消耗了xmol·L－1，则化学反应速率可计算如下：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)起始/(mol·L－1)ab00转化/(mol·L－1)xeq\f(nx,m)eq\f(px,m)eq\f(qx,m)终末/(mol·L－1)a－xb－eq\f(nx,m)eq\f(px,m)eq\f(qx,m)则：v(A)＝eq\f(x,t1)mol·L－1·s－1，v(B)＝eq\f(nx,mt1)mol·L－1·s－1，v(C)＝eq\f(px,mt1)mol·L－1·s－1，v(D)＝eq\f(qx,mt1)mol·L－1·s－1。实践应用1.（24-25高二上·浙江宁波·期中），一定条件下，将1molX和3molY通入2L的恒容密闭容器中，反应10min，测得Y的物质的量为2.4mol。下列说法正确的是A．10min内，Y的平均反应速率为0.03B．第10min时，X的反应速率为0.01C．第10min时，Z的物质的量浓度为0.4D．10min内，X和Y反应放出的热量为0.2akJ2.（24-25高二上·广西钦州·阶段练习）在一个体积固定的密闭容器中加入反应物、，发生如下反应：A+2B3C(、、C均为气体)。反应经后，的浓度从开始时的降到。已知反应开始时的浓度是，求：（1）末B、C的浓度。（2）用单位时间内A浓度的减小来表示内该反应的平均速率。4.根据反应速率图像进行计算步骤：（1）找出横、纵坐标对应的______________；（2）将图中的变化量转化成相应的______________；（3）根据公式v＝_______进行计算。实践应用1.（24-25高二上·北京·期中）向容积为2L的密闭容器中加入0.3molA、0.1molC和一定量的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质的物质的量随时间变化如图所示。已知在反应过程中混合气体的总物质的量不变。下列说法不正确的是A．若则0~t1内反应速率B．t1时A的转化率为60%C．反应的化学方程式为4A(g)=2C(g)+B(g)D．起始B的浓度为2.（2025·山西·二模）一定条件下，在容积为10L的固定容器中发生反应：

，反应过程中部分物质的物质的量（n）随时间（t）变化的曲线如图。下列说法错误的是A．曲线Y表示的物质的量变化B．时刻：正反应速率等于逆反应速率C．在10min时改变的条件可能是降低温度D．0～8min内，的平均反应速率为化学反应速率大小的比较1．定性比较通过明显的实验现象(如_______产生快慢、_______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，需要进行转化。常用以下两种方法：（1）归一法①“一看”：看化学反应速率的单位是否一致，若不一致，需转化为______________。②“二化”：将不同物质的化学反应速率转化成______________的化学反应速率。③“三比较”：标准统一后比较数值大小，数值越_______，反应速率越_______。（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_______。如对于反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，若eq\f(v（A）,a)_______eq\f(v（B）,b)，则A表示的化学反应速率较_______。3.由图像比较反应速率大小的方法：根据图像看反应达到平衡所需的时间，时间越_______，对应的反应的温度、浓度或压强就越_______，则对应的反应速率越_______。实践应用1.（24-25高三上·黑龙江大庆·阶段练习）反应在四种不同情况下的反应速率如下，其中表示反应速率最快的是A．mol⋅L⋅min B．mol⋅L⋅minC．mol⋅L⋅min D．mol⋅L⋅min2.（23-24高二上·江苏连云港·阶段练习）对于反应3A(g)+B(s)2C(g)+2D(g)在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是A．v(A)=0.1mol·(L·s)-1 B．v(B)=6mol·(L·min)-1C．v(C)=8mol·(L·min)-1 D．v(D)=4mol·(L·min)-1转化率的概念及计算概念：化学中的转化率是指某一反应物在化学反应中转化为产物的比例，通常以百分比表示。它是衡量化学反应进行程度的重要指标，反映了反应物转化为产物的效率。计算公式：转化率＝eq\f(c（转化）,c（起始）)×100%实践应用1.（24-25高二上·四川乐山·阶段练习）反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g

ΔH=−905.9kJ·mol−1，恒温条件下在5L密闭容器中投入1molNH3和1mol的O2，2分钟后体系压强变为原来的1.05倍，下列说法错误的是A．0～2minv(O2)=0.05mol·L−1·min−1 B．2分钟内O2的转化率是50%C．2分钟末c(H2O)=0.1mol/L D．2分钟反应放出的热量值等于90.59kJ考点一化学反应速率的计算【例1】（24-25高二上·辽宁锦州·期中）反应在2L密闭容器中进行，5min后X减少了0.4mol，则此反应的速率v为 B．C． D．解题要点解题要点熟记化学反应速率的计算公式、转化率等概念，熟练应用“三段式”解题。【变式1-1】（24-25高二上·辽宁·期中）一定温度下，在2L的恒容密闭容器中发生如图反应，反应过程中X、Y、Z、W（均为气体）的物质的量变化如图所示，下列说法正确的是A．反应的化学方程式为B．反应至6min时C．反应至2min时Y的转化率为D．反应任意时刻体系的压强与初始压强之比均为【变式1-2】（24-25高二上·黑龙江·期中）下列说法中不正确的是A．已知：4NH3(g)＋5O2(g)=4NO(g)＋6H2O(g)，若化学反应速率分别用v(O2)、v(NO)、[单位均为mol/(L·s)]表示，则v(O2)=v(NO)B．对于合成氨的反应，在不同条件下测得N2、H2、NH3的化学反应速率的数值如下：①v(N2)=0.01mol/(L·s)

②v(H2)=0.9mol/(L·min)

③v(NH3)=0.8mol/(L·min)，反应速率由大到小的顺序是①>③>②C．不能用固体和纯液体物质表示化学反应速率D．反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)经amin后SO3浓度的变化情况如上图所示，在0～amin内用O2表示的平均反应速率为0.04mol/(L·min)，则a等于5考点二化学反应速率大小的比较【例2】（24-25高二下·湖南长沙·期中）对反应，下列反应速率最慢的是A． B．C． D．v(A)=0.2mol/(L·s)解题要点解题要点①“一看”：看化学反应速率的单位是否一致，若不一致，需转化为同一单位。②“二化”：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。③“三比较”：标准统一后比较数值大小，数值越大，反应速率越大。【变式2-1】（24-25高二上·广西玉林·期中）在反应中，表示该反应速率最快的是A． B．C． D．【变式2-2】（24-25高二上·福建漳州·期中）对于可逆反应3X(s)+Y(g)2Z(g)+2Q(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是A．v(X)=0.4mol·L-1·s-1 B．v(Y)=5mol·L-1·min-1C．v(Z)=0.2mol·L-1·s-1 D．v(Q)=6mol·L-1·min-1基础达标1.（24-25高二上·江苏无锡·期中）下列关于化学反应速率的说法正确的是A．其他条件不变，温度越高，吸热反应速率越快，放热反应速率越慢B．的反应速率一定比的反应速率大C．有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增大活化分子的百分数，从而使反应速率增大D．升高温度，可增大单位体积内活化分子数，从而使单位时间有效碰撞次数增多2．（24-25高二上·浙江湖州·阶段练习）某温度时，反应后，的浓度减少了，则以表示该时段的化学反应速率是A． B．C． D．3.（24-25高二上·北京昌平·期末）一定温度下，向10L密闭容器中投入2molC2H6和3molCO2，发生反应：C2H6(g)+2CO2(g)=4CO(g)+3H2(g)，测得5min时CO的物质的量为2mol。下列叙述正确的是A．v(C2H6)=0.01mol·L−1·min−1 B．v(CO2)=0.2mol·L−1·min−1C．5min时c(H2)=1.5mol·L−1 D．4v(CO)=3v(H2)4.（24-25高二上·河南·阶段练习）在2L恒容密闭容器中进行反应：X(s)+2Y(g)=3Z(g)+W(g)，5min时Y减少了0.3mol，则此反应0~5min内的平均速率v为A．v(X)=0.015mol·L-1·min-l B．v(Y)=0.02mol·L-1·min-lC．v(Z)=0.045mol·L-1·min-l D．v(W)=0.015mol·L-1·s-l5.（24-25高二上·天津河东·期末）已知反应在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是A． B．C． D．6.（24-25高二上·安徽六安·期中）在反应中，表示该反应速率最快的是A． B．C． D．7.（23-24高二上·黑龙江哈尔滨·开学考试）已知，若反应速率分别用表示，则正确的关系式为A． B．C． D．8.（24-25高二上·陕西渭南·阶段练习）某温度时，在容器中三种气态物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析，该反应的化学方程式和反应开始至末Z的平均反应速率分别为A．； B．；C．； D．；9.某温度下，在容积为2L的密闭容器中投入一定量的A、B发生反应

，12s时反应达到平衡，生成C的物质的量为0.8mol，反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是A．化学计量数之比b：c=1：2B．前12s内，A的平均反应速率为C．12s后，A的消耗速率等于B的生成速率D．12s内，A和B反应放出的热量为0.2QkJ10.某温度下，在10L密闭容器中X、Y、Z三种物质(均为气态)间进行反应，其物质的量随时间的变化曲线如图。据图回答：（1）该反应的化学方程式可表示。（2）反应起始至tmin(设t=2)，X的平均反应速率是。（3）达到平衡状态时X的转化率为。11.将等物质的量的混合于的密闭容器中，发生如下反应：，经后，测得D的物质的量浓度为的平均反应速率为。求：（1）此时A的物质的量浓度，反应开始前容器中的物质的量。（2）B的平均反应速率：。（3）x的值为。12.某温度时，在一个2L密闭容器中，X、Y、Z三种气体物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据填空：（1）该反应的化学方程式为。（2）反应开始至，以气体X表示的平均反应速率为。（3）若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行，分别测得甲中，乙中，则(选填“甲”或“乙”)中反应速率更快。综合应用13.已知某反应的各物质浓度数据如下：起始浓度()3.01.002s末浓度()1.80.60.8据此可推算出上述反应化学方程式中，各物质的化学计量数之比是A． B． C． D．14.（24-25高二上·北京东城·期末）在25℃时，实验测得溶液中的反应在反应物浓度不同时的实验数据如下表。(已知：碘单质溶于水后，溶液为棕黄色。)实验编号①②③初始/()0.10.10.2初始/()0.10.20.1从混合到出现棕黄色的时间/s136.56.6将实验①延长至20s，测得。若用KI代替HI，溶液未出现棕黄色，有无色气体生成，过程中检测到。下列说法不正确的是A．在20s内①的B．由实验数据可知，增大反应物浓度可以加快反应速率C．加入KI时，反应可能有：、D．上述实验说明酸性环境下，I-还原性增强15.某温度时，在一个容积为2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，下列有关说法错误的是A．该反应的化学方程式为3X＋Y=2ZB．2min时，反应达最大限度，但化学反应仍在进行C．反应开始至2min，Z的反应速率为0.05mol·L-1·min-1D．反应达到平衡时，压强是开始时的0.9倍16.在一定温度下，将3molA和1molB两种气体相混合于1L的密闭容器中，发生以下反应：。2min末反应达到平衡状态，生成了1.2molD。(用三段式解题)（1）A的转化率为多少？（2）求平衡时D的体积分数(即物质的量分数