第二章第一节第1课时化学反应速率

第1课时化学反应速率1.变化观念了解化学反应速率的概念及其表示方法，形成不同的反应可用不同的方法来表示化学反应速率的变化观念。2.证据推理根据化学反应速率的测定原理设计实验，学会化学反应速率的测定方法，通过对比的方法，发展基于变量关系的证据推理素养。核心素养发展目标课时对点练内容索引一、化学反应速率二、化学反应速率的计算和比较一、化学反应速率1.化学反应速率的概念及其表示方法化学反应速率表示化学反应进行

的物理量→表示反应物或生成物

的变化→表示反应

的变化

或

用单位时间内反应物浓度的

或生成物浓度的

表示(反应体系的体积须恒定)意义表示表达式单位快慢减小增加浓度时间mol·L－1·min－1mol·L－1·s－12.化学反应速率的测定(1)测定原理利用化学反应中任何一种与物质

有关的可观测量进行测定。(2)测定方法①直接观察测定：如释放出气体的体积和体系的压强等。②科学仪器测定：如反应体系颜色的变化。在溶液中，当反应物或生成物本身有较明显的颜色时，可利用

和

间的比例关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。浓度颜色变化浓度变化(1)对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显(

)(2)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－1(

)(3)由v＝

计算平均速率，用反应物表示时为正值，用生成物表示时为负值(

)(4)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(

)×××√正误判断√

BCD起始浓度1mol·L－1002min内浓度变化量_________________________________2min末浓度0.4mol·L－1______________________1.反应：4A(s)＋3B(g)

2C(g)＋D(g)(1)完成下列表格，并计算该反应的化学反应速率深度思考v(B)＝

；v(C)＝

；v(D)＝

。根据计算数据得出的结论：

。0.6mol·L－10.4mol·L－10.2mol·L－10.4mol·L－10.2mol·L－10.3mol·L－1·min－10.2mol·L－1·min－10.1mol·L－1·min－1反应速率的数值之比等于化学计量数之比(2)有同学根据(1)中结论求出了用物质A表示的反应速率是0.4mol·L－1·min－1，你认为是否正确，原因是什么？提示不正确，固体或纯液体在反应中认为浓度不变，所以不能用固体、纯液体的浓度变化来表示化学反应速率。(3)以上所求的反应速率是2min末时的瞬时速率吗？提示不是，是2min内的平均速率。归纳总结2.为测定一定时间内锌和稀硫酸反应的速率，下列测量依据可行的是

。①②④1.在反应N2＋3H2

2NH3中，经过一段时间后，NH3的浓度增加了0.6mol·L－1，在此段时间内用H2表示的平均反应速率为0.45mol·L－1·s－1，则此段时间是A.1s B.2s C.44s D.1.33s应用体验√2.某按如图装置进行实验，锥形瓶内盛有6.5g锌粒(颗粒大小基本相同)，通过分液漏斗加入40mL2.5mol·L－1的硫酸溶液，将产生的H2收集在一个注射器中，用时10s时恰好收集到气体的体积为50mL(折合成0℃、101kPa条件下的H2体积为44.8mL)，在该，下列说法不正确的是A.用锌粒表示的10s内该反应的速率为0.013g·s－1B.忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用H＋表示的10s

内该反应的速率为0.01mol·L－1·s－1C.忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用Zn2＋表示的

10s内该反应的速率为0.01mol·L－1·s－1D.用H2表示的10s内该反应的速率为0.0002mol·s－1√解析0℃、101kPa条件下，H2的体积为44.8mL，其物质的量为

0.002mol，则根据Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑反应可知：Zn～H2SO4～ZnSO4～H2，|Δn(Zn)|＝|Δn(H2SO4)|＝|Δn(ZnSO4)|＝|Δn(H2)|＝0.002mol；|Δm(Zn)|＝0.002mol×65g·mol－1＝0.13g，v(Zn)＝＝0.013g·s－1，返回二、化学反应速率的计算和比较1.化学反应速率的计算(1)公式法：特别提醒

①如果题目中给出的是物质的量的变化量，在计算速率时应先除以体积，转化为浓度的变化量。②浓度的变化量Δc＝c(某时刻)－c(初始)所以一般Δc(反应物)为负值，Δc(生成物)为正值，而v是标量，只有正值，所以在计算反应速率时，(2)运用同一反应中“速率之比等于化学计量数之比”的规律进行计算。(3)“三段式”法①求解化学反应速率计算题的一般步骤：a.写出有关反应的化学方程式；b.找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；转化量之比等于化学计量数之比；c.根据已知条件列方程计算。再利用化学反应速率的定义求算②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)；2.化学反应速率的比较方法(1)定性比较通过明显的实验现象，如反应的剧烈程度、产生气泡或沉淀的快慢、固体消失或气体充满所需时间的长短等来定性判断化学反应的快慢。如K与水反应比Na与水反应剧烈，则反应速率：K＞Na。(2)定量比较①“一看”：看化学反应速率的单位是否一致，若不一致，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，或分别除以相应物质的化学计量数。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。1.在密闭容器里，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3v(B)＝2v(A)、2v(C)＝3v(B)，则此反应可表示为A.2A＋3B===2C B.A＋3B===2CC.3A＋2B===3C D.A＋B===C√应用体验2.某，在2L密闭容器中投入一定量的A、B发生反应：3A(g)＋bB(g)

cC(g)

ΔH＝－QkJ·mol－1(Q＞0)。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.前12s内，A的平均反应速率为0.025mol·L－1·s－1B.12s后，A的消耗速率等于B的生成速率C.化学计量数之比b∶c＝1∶2D.12s内，A和B反应放出的热量为0.2Q

kJ√由上述分析可知，该反应的化学方程式为3A(g)＋B(g)

2C(g)，其中A、B化学计量数不同，12s后达到平衡状态，A的消耗速率不等于B的生成速率，B错误；3molA完全反应放热QkJ,12s内A反应的物质的量为(0.8mol·L－1－

0.2mol·L－1)×2L＝1.2mol，则1.2molA反应放出热量0.4QkJ，D错误。3.已知反应4CO＋2NO2

N2＋4CO2在不同条件下的化学反应速率如下：①v(CO)＝1.5mol·L－1·min－1②v(NO2)＝0.7mol·L－1·min－1③v(N2)＝0.4mol·L－1·min－1④v(CO2)＝1.1mol·L－1·min－1⑤v(NO2)＝0.01mol·L－1·s－1请比较上述5种情况反应的快慢_________________(由大到小的顺序)。③>①>②>⑤>④解析②经转化可表示为v(CO)＝2v(NO2)＝1.4mol·L－1·min－1；③v(CO)＝4v(N2)＝1.6mol·L－1·min－1；④v(CO)＝v(CO2)＝1.1mol·L－1·min－1；⑤v(CO)＝2v(NO2)＝0.02mol·L－1·s－1＝1.2mol·L－1·min－1，故反应快慢为③>①>②>⑤>④。4.在2L密闭容器中进行反应：mX(g)＋nY(g)

pZ(g)＋q为物质的化学计量数。在0～3min内，各物质的物质的量变化如下表所示：物质时间XYZQ起始/mol0.7

1

2min末/mol0.82.70.82.73min末/mol

0.8

(1)试确定以下物质的相关量：起始时n(Y)＝________，n(Q)＝________。2.3mol3.0mol物质时间XYZQ起始/mol0.7

1

2min末/mol0.82.70.82.73min末/mol

0.8

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/mol

0.7

n(Y)

1

n(Q)改变/mol

Δn(X)

Δn(Y)Δn(Z)Δn(Q)2min末/mol

0.82.70.82.7故Δn(X)＝0.8mol－0.7mol＝0.1molΔn(Z)＝0.8mol－1mol＝－0.2moln(Q)＝0.3mol＋2.7mol＝3.0mol|Δn(Y)|＝0.4moln(Y)＝2.7mol－0.4mol＝2.3mol(2)化学方程式中m＝____，n＝____，p＝____，q＝____。1

4

2

3解析m∶n∶p∶q＝|Δn(X)|∶|Δn(Y)|∶|Δn(Z)|∶|Δn(Q)|＝0.1mol∶0.4mol∶0.2mol∶0.3mol＝1∶4∶2∶3。物质时间XYZQ起始/mol0.7

1

2min末/mol0.82.70.82.73min末/mol

0.8

(3)用Z表示2min内的反应速率：____________________。0.05mol·L－1·min－1物质时间XYZQ起始/mol0.7

1

2min末/mol0.82.70.82.73min末/mol

0.8

(4)2min末Q的转化率为________。10%物质时间XYZQ起始/mol0.7

1

2min末/mol0.82.70.82.73min末/mol

0.8

由n(或c)～t图像确定化学方程式的方法(1)看趋势，定位置观察图像，n(或c)随时间逐渐减小的物质为反应物，反之为生成物。(2)看变化量，定系数由图像计算各物质在相同时间内的浓度(或物质的量)的变化量，从而确定各物质的化学计量数。(3)看是否共存，定符号根据图像观察各物质是否最终共存(即是否有物质反应完)，从而判断该反应是否为可逆反应，确定在方程式中用“===”还是“

”。方法指导返回课时对点练题组一化学反应速率及其表示方法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.若一段时间内某化学反应的反应速率为0.5mol·L－1·s－1，就是指在该

时间段内反应物和生成物的浓度变化都为0.5mol·L－1·s－1D.化学反应速率常用单位有mol·L－1·s－1和mol·L－1·min－1√123456789101112131415对点训练2.把0.6molX气体和0.4molY气体混合于2L的容器中，发生反应3X(g)＋Y(g)

nZ(g)＋2W(g)。5min末生成0.2molW。若测知以Z浓度变化来表示的反应速率为0.01mol·L－1·min－1，上述反应中Z气体的化学计量数n的值是A.1 B.2 C.3 D.4√1234567891011121314153.下列化学反应速率的测量中，测量依据不可行的是123456789101112131415选项化学反应测量依据(单位时间内)A2NO2(g)

N2O4(g)颜色深浅BZn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑H2体积变化CCO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)压强变化DCa(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH沉淀质量变化√123456789101112131415解析化学反应速率用单位时间内反应物的浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。2NO2(g)

N2O4(g)，NO2是红棕色气体，N2O4是无色气体，可以用单位时间内气体颜色的变化来衡量反应的快慢，故A项正确；可以用单位时间内气体体积变化多少来衡量反应的快慢，故B项正确；该反应是气体体积不变的反应，反应前后压强不变，故C项错误；单位时间内产生的沉淀的质量越大，速率越快，故D项正确。题组二化学反应速率与化学计量数关系的应用4.(2020·二期末)将5.6g铁粉投入盛有100mL2mol·L－1稀硫酸的烧杯中，2min时铁粉刚好溶解完全；若反应前后溶液的体积不变，则0～

2min内，该反应的平均速率可表示为A.v(Fe)＝0.5mol·L－1·min－1B.v(H2SO4)＝1mol·L－1·min－1C.v(H2)＝1mol·L－1·min－1D.v(FeSO4)＝0.5mol·L－1·min－1123456789101112131415√解析根据反应Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑可知，2min时5.6g(0.1mol)Fe刚好溶解完全，消耗0.1molH2SO4，生成0.1molH2和0.1molFeSO4。Fe为固体，不用浓度变化表示反应速率，A项错误；不能计算氢气浓度，C项错误；1234567891011121314155.反应A(g)＋3B(g)

2C(g)＋2D(g)，在四种不同情况下用不同物质表示的反应速率分别如下，其中反应速率最大的是A.v(A)＝0.05mol·L－1·s－1 B.v(B)＝0.06mol·L－1·min－1C.v(C)＝0.04mol·L－1·s－1 D.v(D)＝0.03mol·L－1·s－1√1234567891011121314151234567891011121314156.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①v(A)＝0.45mol·L－1·s－1②v(B)＝0.6mol·L－1·s－1③v(C)＝0.4mol·L－1·s－1④v(D)＝0.45mol·L－1·s－1该反应在四种不同情况下进行的快慢顺序为A.①>③＝②>④ B.④>②＝③>①C.②>①＝④>③ D.①>④>②＝③√1234567891011121314157.将4molA气体和2molB气体在2L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)。若经2s后测得C的浓度为0.6mol·L－1，现有下列几种说法：①用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol·L－1·s－1②用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol·L－1·s－1③2s末时物质B的浓度为0.7mol·L－1④2s末，物质A的转化率为70%其中正确的是A.①④ B.①③ C.②④

D.③④123456789101112131415√解析2s末C的浓度为0.6mol·L－1，则2s末n(C)＝0.6mol·L－1×2L＝

1.2mol，由三段式表示：

2A(g)＋B(g)

2C(g)开始/mol420转化/mol1.20.61.22s末/mol

2.81.41.21234567891011121314151234567891011121314158.t

℃时，10L0.40mol·L－1H2O2溶液发生催化分解：2H2O2===2H2O＋O2↑，不同时刻测得生成O2的体积如下表，已知反应至6min时，H2O2分解了50%(已折算为标准状况)123456789101112131415下列叙述正确的是(溶液体积变化忽略不计)A.0～2minH2O2平均反应速率比4～6min慢B.反应至6min时，共产生O244.8LC.0～6min的平均反应速率v(H2O2)≈3.3×10－2mol·L－1·min－1D.反应至6min时，c(H2O2)＝0.3mol·L－1t/min0246V(O2)/L09.917.2V＝？√题组三化学反应速率图像分析9.将6molCO2和8molH2充入一容积为2L的密闭容器中(持不变)发生反应CO2(g)＋3H2(g)

CH3OH(g)＋H2O(g)

ΔH＜0。测得H2的物质的量随时间变化如图所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。该反应在3～8min内CO2的平均反应速率是A.0.5mol·L－1·min－1B.0.1mol·L－1·min－1C.0D.0.033mol·L－1·min－1√12345678910111213141510.在一定条件下，密闭容器内某一反应中A、B的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列说法正确的是A.化学方程式为A

2BB.t1时，A的反应速率是B的2倍C.t2时，A、B的反应速率相等√123456789101112131415解析A项，t2时A的物质的量减少了4mol，B的物质的量增加了2mol，因此A为反应物，B为生成物，化学方程式为2A

B，错误；B项，t1时，A的物质的量减少了2mol，B的物质的量增大了1mol，因此A的反应速率是B的2倍，正确；C项，t2时，A的物质的量减少了4mol，B的物质的量增加了2mol，因此两者的反应速率不相等，错误；12345678910111213141511.用纯净的CaCO3与100mL稀盐酸反应制取CO2，实验过程记录如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)，下列分析正确的是A.OE段表示的平均反应速率最快B.EF段，用盐酸表示该反应的平均反应速率为

0.4mol·L－1·min－1C.OE、EF、FG三段中，该反应用二氧化碳表

示的平均反应速率之比为2∶6∶7D.F点收集到的CO2最多123456789101112131415√解析相同时间内，生成的CO2越多，反应速率越快，由图可知，相同时间内，EF段生成的CO2最多，所以EF段反应速率最快，A项错误；123456789101112131415OE、EF、FG三段生成的CO2的体积分别为224mL、448mL、112mL，所以OE、EF、FG三段中，该反应用CO2表示的平均反应速率之比为224mL∶448mL∶112mL＝2∶4∶1，C项错误；123456789101112131415由图可知，G点收集到784mL气体，反应结束，则G点收集到的CO2最多，D项错误。12.将固体NH4I置于2L密闭容器中，在某一，发生反应：NH4I(s)

NH3(g)＋HI(g)，2HI(g)

H2(g)＋I2(g)。2min后测知H2为1mol，HI为8mol，若NH4I的分解速率用v(NH3)表示，下列速率正确的是A.1.25mol·L－1·min－1

B.2mol·L－1·min－1C.2.5mol·L－1·min－1

D.5mol·L－1·min－1123456789101112131415综合强化√解析2min后，容器中H2和HI的浓度分别为0.5mol·L－1、4mol·L－1。根据反应可知，碘化铵分解生成的氨气浓度与碘化氢浓度相等，碘化铵分解生成的碘化氢的浓度为c(HI)＋2c(H2)＝4mol·L－1＋2×0.5mol·L－1＝5mol·L－1，所以2min后碘化铵分解生成的氨气的浓度：c(NH3)＝c总(HI)＝5mol·L－1，氨气的平均反应速率为2.5mol·L－1·min－1，所以C项正确。123456789101112131415(1)常选用哪些物质来表示该反应的化学反应速率___________(填化学式)。解析一般不用固体和纯液体来表示反应速率，所以可用O2、SO2来表示该反应的反应速率。123456789101112131415O2、SO2(2)当生成SO2的速率为0.64mol·L－1·s－1时，则氧气减少的速率为___________________。1234567891011121314150.88mol·L－1·s－1(3)若测得4s后O2的浓度为2.8mol·L－1，此时间内SO2的反应速率为

0.4mol·L－1·s－1，则开始时氧气的浓度为_____________。解析此时间内SO2的速率为0.4mol·L－1·s－1，则氧气表示的速率为

0.4mol·L－1·s－1×

＝0.55mol·L－1·s－1，所以氧气的浓度变化为0.55mol·L－1·s－1×4s＝2.2mol·L－1，则开始时氧气的浓度为2.8mol·L－1＋

2.2mol·L－1＝5.0mol·L－1。1234567891011121314155.0mol·L－112345678910111213141514.在容积为2L的密闭容器中进行如下反应：A(g)＋2B(g)

3C(g)＋nD(g)，开始时A为4mol，B为6mol；5min末时测得C为3mol，用D表示的化学反应速率v(D)为0.2mol·L－1·min－1。试回答下列问题：(1)5min末A的物质的量浓度为____________。1.5mol·L－1123456789101112131415解析由题干信息可得：A(g)＋2B(g)

3C(g)＋nD(g)

起始量/mol460变化量/mol1235min末/mol

343123456789101112131415(2)5min内用B表示的化学反应速率v(B)为_________________。0.2mol·L－1·min－1123456789101112131415(3)化学方程式中n为______。2解析根据同一反应中、同一时间段内，各物质的反应速率之比等于化学计量数之比，则v(B)∶v(D)