第04講 化學(xué)反應(yīng)速率（學(xué)生版）【暑假彎道超車】2024年新高二化學(xué)暑假講義+習(xí)題（人教版2019選擇性必修1）

第04講化學(xué)反應(yīng)速率1.變化觀念：了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念及其表示方法，形成不同的反應(yīng)可用不同的方法來表示化學(xué)反應(yīng)速率的變化觀念。2.證據(jù)推理：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的測定原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，學(xué)會化學(xué)反應(yīng)速率的測定方法，通過對比的方法，發(fā)展基于變量關(guān)系的證據(jù)推理素養(yǎng)。一、化學(xué)反應(yīng)速率1．化學(xué)反應(yīng)速率的概念及其表示方法2．化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系對于已知反應(yīng)mA(g)＋nB(g)=pC(g)＋qD(g)，其化學(xué)反應(yīng)速率可用不同的或來表示，當(dāng)單位相同時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于化學(xué)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q或eq\f(1,m)v(A)＝eq\f(1,n)v(B)＝eq\f(1,p)v(C)＝eq\f(1,q)v(D)。3．化學(xué)反應(yīng)速率的測定(1)測定原理利用化學(xué)反應(yīng)中任何一種與物質(zhì)有關(guān)的可觀測量進(jìn)行測定。(2)測定方法①直接觀察測定：如釋放出氣體的體積和體系的壓強(qiáng)等。②科學(xué)儀器測定：如反應(yīng)體系顏色的變化。在溶液中，當(dāng)反應(yīng)物或生成物本身有較明顯的顏色時(shí)，可利用和間的比例關(guān)系來跟蹤反應(yīng)的過程和測量反應(yīng)速率?！疽族e(cuò)警示】化學(xué)反應(yīng)速率的理解應(yīng)注意的問題(1)誤認(rèn)為對于在不同條件下進(jìn)行的同一反應(yīng)，同一反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量的變化量大，反應(yīng)速率就一定快?；瘜W(xué)反應(yīng)速率是用單位時(shí)間內(nèi)濃度的變化量來表示的，物質(zhì)的量的變化量大，單位時(shí)間內(nèi)濃度的變化量不一定大。(2)誤認(rèn)為用不同的物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率意義不同。在同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)里，雖然用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率數(shù)值不一定相同，但是它們的實(shí)際意義完全相同，即一種物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率也就代表了整個(gè)化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率。(3)固體或純液體的濃度記為常數(shù)，Δc＝0，因此不用固體或純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率。(4)化學(xué)反應(yīng)速率是一段時(shí)間內(nèi)的平均反應(yīng)速率，而不是瞬時(shí)反應(yīng)速率。二、化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算和比較1．化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算(1)公式法：v＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\f(Δn,VΔt)【特別提醒】①如果題目中給出的是物質(zhì)的量的變化量，在計(jì)算速率時(shí)應(yīng)先除以體積，轉(zhuǎn)化為濃度的變化量。②濃度的變化量Δc＝c(某時(shí)刻)－c(初始)所以一般Δc(反應(yīng)物)為負(fù)值，Δc(生成物)為正值，而v是標(biāo)量，只有正值，所以在計(jì)算反應(yīng)速率時(shí)，v(反應(yīng)物)＝－eq\f(Δc反應(yīng)物,Δt)v(生成物)＝eq\f(Δc生成物,Δt)。(2)運(yùn)用同一反應(yīng)中“速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比”的規(guī)律進(jìn)行計(jì)算。對于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)：mA＋nB=pC＋qD，v(A)＝－eq\f(ΔcA,Δt)，v(B)＝－eq\f(ΔcB,Δt)，v(C)＝eq\f(ΔcC,Δt)，v(D)＝eq\f(ΔcD,Δt)，且有：eq\f(vA,m)＝eq\f(vB,n)＝eq\f(vC,p)＝eq\f(vD,q)。(3)“三段式”法①求解化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算題的一般步驟：a．寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式；b．找出各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、某時(shí)刻量；轉(zhuǎn)化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比；c．根據(jù)已知條件列方程計(jì)算。反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)pC(g)起始/(mol·L－1)abc轉(zhuǎn)化/(mol·L－1)xeq\f(nx,m)eq\f(px,m)某時(shí)刻(ts)/(mol·L－1)a－xb－eq\f(nx,m)c＋eq\f(px,m)再利用化學(xué)反應(yīng)速率的定義求算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。②計(jì)算中注意以下量的關(guān)系：對反應(yīng)物：c(起始)－c(轉(zhuǎn)化)＝c(某時(shí)刻)；對生成物：c(起始)＋c(轉(zhuǎn)化)＝c(某時(shí)刻)；轉(zhuǎn)化率＝eq\f(c轉(zhuǎn)化,c起始)×100%。2．化學(xué)反應(yīng)速率的比較(1)定性比較通過明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如反應(yīng)的劇烈程度、產(chǎn)生氣泡或沉淀的快慢、固體消失或氣體充滿所需時(shí)間的長短等來定性判斷化學(xué)反應(yīng)的快慢。如K與水反應(yīng)比Na與水反應(yīng)劇烈，則反應(yīng)速率：K＞Na。(2)定量比較對于同一化學(xué)反應(yīng)速率用不同物質(zhì)表示的數(shù)值可能不同，但比較反應(yīng)速率的大小不能只看數(shù)值的大小，而要進(jìn)行一定的轉(zhuǎn)化，具體比較方法如下：歸一法：將不同物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化成同一物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率。比值法：比較同一物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值或分別除以相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之后的數(shù)值。數(shù)值越大，反應(yīng)進(jìn)行得越快。如反應(yīng)：aA＋bB=cC，比較eq\f(vA,a)與eq\f(vB,b)，若eq\f(vA,a)＞eq\f(vB,b)，則A的反應(yīng)速率比B大。【方法技巧】①“一看”：看化學(xué)反應(yīng)速率的單位是否一致，若不一致，轉(zhuǎn)化為同一單位。②“二化”：將不同物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化成同一物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，或分別除以相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。③“三比較”：標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一后比較數(shù)值大小，數(shù)值越大，反應(yīng)速率越大?？键c(diǎn)01化學(xué)反應(yīng)速率及其表示方法【例1】將5.6g鐵粉投入的硫酸中，2min后鐵恰好完全溶解。下列有關(guān)該反應(yīng)速率的表示正確的是(忽略溶液體積的變化)A．用鐵表示的反應(yīng)速率為B．用硫酸表示的反應(yīng)速率為C．用硫酸亞鐵表示的反應(yīng)速率為D．用氫氣表示的反應(yīng)速率為【變式1-1】下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法中，正確的是A．化學(xué)反應(yīng)速率是指某一時(shí)刻，某種反應(yīng)物的瞬時(shí)反應(yīng)速率B．化學(xué)反應(yīng)速率為0.8mol·L-1·s-1是指反應(yīng)1s時(shí)某物質(zhì)的濃度為0.8mol·L-1C．根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的大小可以知道化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢D．化學(xué)反應(yīng)速率可用反應(yīng)體系中任何一種物質(zhì)濃度的變化來表示【變式1-2】一定條件下，在容積為1L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，2min后測得生成0.06molNH3，則該段時(shí)間內(nèi)用NH3來表示的化學(xué)反應(yīng)速率為A．0.01mol·L-1·min-1 B．0.02mol·L-1·min-1C．0.03mol·L-1·min-1 D．0.06mol·L-1·min-1考點(diǎn)02化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系的應(yīng)用【例2】對于可逆反應(yīng)A(g)+3B(s)2C(g)+2D(g)，在不同條件下的化學(xué)反應(yīng)速率如下，其中表示的反應(yīng)速率最快的是A．v(A)=0.5mol/(L?min) B．v(B)=1.2mol/(L?s)C．v(C)=0.1mol/(L?s) D．v(D)=0.4mol/(L?min)【變式1-1】在容積不變的密閉容器中，A與B反應(yīng)生成C，其化學(xué)反應(yīng)速率分別用、、表示。已知：、，則該反應(yīng)可表示為A． B．C． D．【變式1-2】在反應(yīng)中，表示的反應(yīng)速率最快的是A． B．C． D．考點(diǎn)03化學(xué)反應(yīng)速率圖像分析【例3】臭氧是理想的煙氣脫硝試劑，可逆反應(yīng)在體積固定的密閉容器中進(jìn)行，反應(yīng)過程中測得的濃度隨時(shí)間1的變化曲線如圖所示下列敘述錯(cuò)誤的是A．a(chǎn)-c段反應(yīng)速率加快的原因可能是反應(yīng)放熱B．若向容器內(nèi)充入一定體積的，化學(xué)反應(yīng)速率加快C．向反應(yīng)體系中通入氫氣，反應(yīng)速率降低D．2~8min的化學(xué)反應(yīng)速率【變式1-1】在一定條件下，A氣體與B氣體反應(yīng)生成C氣體。反應(yīng)過程中，反應(yīng)物與生成物的濃度隨時(shí)間變化的曲線如下圖，則下列敘述正確的是A．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為B．時(shí)刻，反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率為60%C．0→這段時(shí)間內(nèi)，A的反應(yīng)速率為D．在→內(nèi)，【變式1-2】一定溫度下，向容積為4L的密閉容器中通入兩種氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如圖所示，下列對反應(yīng)的推斷合理的是A．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3B+4C6A+2DB．反應(yīng)進(jìn)行到1s時(shí)，v(A)=v(C)C．反應(yīng)進(jìn)行到6s時(shí)，B的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?s)D．反應(yīng)進(jìn)行到6s時(shí)，各物質(zhì)的反應(yīng)速率相等1．在的反應(yīng)中，2s后，的物質(zhì)的量濃度增加了，用來表示反應(yīng)速率為A． B． C． D．2．在容積不變的密閉容器中，A和B反應(yīng)生成C和D，其化學(xué)反應(yīng)速率分別用v(A)、v(B)、v(C)、v(D)表示。已知2v(A)=v(C)、3v(B)=4v(D)、3v(A)=2v(D)，則此反應(yīng)可表示為A．3A+4B=2C+3D B．3A+4B=4C+2DC．2A+4B=4C+3D D．A+4B=3C+3D3．在2L密閉容器中，3molA和1molB發(fā)生反應(yīng)：3A(g)+B(g)?2C(g)+2D(g)，10s末時(shí)，生成0.6mol/LC，下列說法正確的是A．10s內(nèi)，v(D)=0.12mol/(L·s) B．10s末時(shí)，物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為40%C．10s末時(shí)，B的物質(zhì)的量為0.4mol D．10s末時(shí)，C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為15%4．恒溫密閉容器中的反應(yīng)，經(jīng)2min，M的濃度減少了。下列敘述錯(cuò)誤的是A．2min內(nèi)M的平均反應(yīng)速率為B．M、P、Q表示的反應(yīng)速率之比為4∶2∶1C．用N表示的反應(yīng)速率是D．2~4min內(nèi)M的平均反應(yīng)速率小于5．某溫度下按如圖安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，在錐形瓶內(nèi)盛6.5g鋅粒(顆粒大小基本相同)，通過分液漏斗加入40mL2.5mol/L的稀硫酸溶液，將產(chǎn)生的H2收集在一個(gè)注射器中，0～10s內(nèi)收集到氣體的體積為50mL(折合成0℃、101kPa條件下的H2體積為44.8mL)。下列說法不正確的是A．將題述中的稀硫酸改為濃硫酸，生成H2的速率變快B．忽略錐形瓶內(nèi)溶液體積的變化，用H+來表示10s內(nèi)該反應(yīng)的速率為0.01mol?L?1?s?1C．忽略錐形瓶內(nèi)溶液體積的變化，用Zn2+來表示10s內(nèi)該反應(yīng)的速率為0.3mol?L?1?min?1D．可通過測定溶液的pH來測定反應(yīng)速率6．某溫度下，把一定量的NH4Cl置于密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：NH4Cl(s)NH3(g)+HCl(g)，2HCl(g)Cl2(g)+H2(g)。2min后，測得H2的濃度為0.5mol·L-1，HCl的濃度為4mol·L-1，若上述反應(yīng)速率用v(NH3)表示，則下列反應(yīng)速率正確的是A．2.5mol·L-1·min-1 B．2.0mol·L-1·min-1C．1.25mol·L-1·min-1 D．0.5mol·L-1·min-17．下列不同條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：A+B=C+D，反應(yīng)速率由大到小的順序正確的一組是①常溫下，20mL溶液中含A和B各0.001mol；②常溫下，100mL溶液中含A和B各0.01mol；③常溫下，向10mL含A和B各0.0005mol的溶液中再加入蒸餾水30mL；④常溫下，100mL溶液中含A0.01mol和B0.005mol。A．①②③④ B．④③②① C．②④①③ D．②①④③8．在2L密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g)+B(g)→C(g)+D(g)，若開始時(shí)加入A和B都是4mol，在10min時(shí)測得A的濃度為0.8mol/L，則10min時(shí)B的平均反應(yīng)速率v(B)為A．0.06mol/(L·min) B．0.16mol/(L·min)C．0.08mol/(L·min) D．0.04mol/(L·min)9．反應(yīng)A＋3B=2C＋D在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為①v(A)=0.15mol·L-1·s-1②v(B)=0.6mol·L-1·s-1③v(C)=0.5mol·L-1·s-1④v(D)=0.45mol·L-1·s-1，則反應(yīng)速率由快到慢的順序?yàn)锳．④>③>①>② B．②>④>③>①C．②>③>④>① D．④>③>②>①10．反應(yīng)在密閉容器中進(jìn)行，下列反應(yīng)速率中最快的是A．v(X)=0.5mol/(L·min) B．v(Y)=0.3mol/(L·min)C．v(Z)=0.4mol/(L·min) D．11．在4個(gè)均為密閉容器中不同投料下進(jìn)行合成氨反應(yīng)：，根據(jù)在相同時(shí)間內(nèi)測定的結(jié)果，判斷該反應(yīng)速率最大的是A． B．C． D．12．在容積恒定的容器中發(fā)生反應(yīng)，0~15min內(nèi)測得反應(yīng)速率，下列敘述正確的是A．0~15min內(nèi)反應(yīng)消耗氨氣5.4molB．0~15min內(nèi)用的濃度變化表示的反應(yīng)速率C．0~15min內(nèi)，D．15min時(shí)氧氣濃度下降到13．反應(yīng)4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)，經(jīng)2min，B的濃度減少0.6mol·L-1.對此反應(yīng)速率的表示正確的是A．用A表示的反應(yīng)速率是0.4mol/(L·min)B．若相同時(shí)間，分別用B、C表示的反應(yīng)速率均為0.3mol/(L·min)，但這兩段時(shí)間反應(yīng)速率不相等C．在2min末的反應(yīng)速率，用B表示是0.3mol/(L·m