高中化學(xué)同步講義（選擇性必修一）第04講 2.1化學(xué)反應(yīng)速率（學(xué)生版）

第2課第1課時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率001目標(biāo)任務(wù)課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)目標(biāo)1．知道化學(xué)反應(yīng)速率的概念及表示方法。2．了解測(cè)定化學(xué)反應(yīng)速率的簡(jiǎn)單方法。3．掌握化學(xué)反應(yīng)速率的簡(jiǎn)單計(jì)算。1.能運(yùn)用定性定量相結(jié)合的方式揭示化學(xué)反應(yīng)的特征，掌握化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法。2．能通過(guò)定量計(jì)算建立化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算模型，并運(yùn)用模型進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。002預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)自主梳理(1)概念及表達(dá)式①概念化學(xué)反應(yīng)速率可以用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物或生成物的濃度變化來(lái)表示。通常用單位時(shí)間內(nèi)的減小或的增加來(lái)表示。②表達(dá)式v＝，其中v表示反應(yīng)速率，c表示各反應(yīng)物或生成物濃度，Δc表示其濃度變化(取其絕對(duì)值)，t表示時(shí)間，Δt表示時(shí)間變化。(2)單位濃度常以mol·L－1(或mol/L)為單位，時(shí)間常以s、min為單位，故化學(xué)反應(yīng)速率的常用單位為等。(3)同一反應(yīng)用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率①表示方法對(duì)于任意一個(gè)化學(xué)反應(yīng)：mA＋nB=pC＋qD，用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率分別為：v(A)＝、v(B)＝、v(C)＝、v(D)＝。②不同物質(zhì)反應(yīng)速率的關(guān)系用不同物質(zhì)表示同一化學(xué)反應(yīng)在同一時(shí)間段內(nèi)的反應(yīng)速率時(shí)，之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的之比。即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝。預(yù)習(xí)檢測(cè)1．下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說(shuō)法，不正確的是A．化學(xué)反應(yīng)速率是衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的物理量B．化學(xué)反應(yīng)速率的大小主要取決于反應(yīng)物的性質(zhì)C．若一段時(shí)間內(nèi)某化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率為0.5mol?L-1?s-1，就是指在該時(shí)間段內(nèi)反應(yīng)物和生成物的濃度變化都為0.5mol?L-1?s-1D．化學(xué)反應(yīng)速率常用單位有mol?L-1?s-1和mol?L-1?min-12．下列說(shuō)法正確的是A．化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物或生成物的質(zhì)量變化來(lái)表示B．用不同物質(zhì)的濃度變化表示同一時(shí)間內(nèi)同一反應(yīng)的速率時(shí)，其數(shù)值之比等于反應(yīng)方程式中對(duì)應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比C．由v=計(jì)算所得化學(xué)反應(yīng)速率為某時(shí)刻的瞬時(shí)速率D．在反應(yīng)過(guò)程中，反應(yīng)物的濃度逐漸變小，所以用反應(yīng)物表示的化學(xué)反應(yīng)速率為負(fù)值3．已知反應(yīng)，經(jīng)2min，B的濃度減少，對(duì)該反應(yīng)速率的表示，下列說(shuō)法正確的是A．用A表示的反應(yīng)速率是B．用B、C、D表示的反應(yīng)速率之比為3∶2∶1C．在2min末，用B表示的反應(yīng)速率是D．在2min內(nèi)用B表示的反應(yīng)速率逐漸減小，用C表示的反應(yīng)速率逐漸增大4．反應(yīng)在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為①；②；③；④，該反應(yīng)進(jìn)行的快慢順序?yàn)锳．④>③=②>① B．①>②=③>④ C．①>②>③>④ D．④>③>②>①5．某溫度下，密閉容器中A與B反應(yīng)生成C和D，其反應(yīng)速率分別用v(A)、v(B)、v(C)、v(D)表示，已知v(A)、v(B)、v(C)、v(D)之間有以下關(guān)系4v(A)=5v(B)，v(A)=v(C)，6v(B)=4v(D)，則此反應(yīng)可表示為A．4A+5B=4C+6D B．5A+4B=4C+6DC．5A+4B=5C+6D D．4A+6B=4C+5D6．小李同學(xué)采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定鋅與稀硫酸反應(yīng)的速率，取1g鋅粒與20mL0.5mol·L-1的硫酸進(jìn)行反應(yīng)，測(cè)得不同時(shí)刻反應(yīng)生成的H2的體積(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)如表。下列說(shuō)法正確的是t/s0510152025V(H2)/mL0.014.634.544.852.256.9A．反應(yīng)結(jié)束時(shí)鋅粒無(wú)剩余B．鋅與稀硫酸反應(yīng)初期速率逐漸加快，后又變慢C．應(yīng)用鋅粉代替鋅粒進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以節(jié)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間D．假設(shè)溶液的體積不變，10~25s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(H2SO4)=0.02mol·L-1·min-1探究提升03探究提升03?環(huán)節(jié)一化學(xué)反應(yīng)速率【情境材料】反應(yīng)4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)在2L的密閉容器中進(jìn)行，1min后，NH3減少了0.12mol?！締栴}探究】(1)1min內(nèi)，以NH3表示的化學(xué)反應(yīng)速率為________。(2)以O(shè)2表示的化學(xué)反應(yīng)速率為________。(3)以NO表示的化學(xué)反應(yīng)速率為________。(4)以H2O表示的化學(xué)反應(yīng)速率為________。(5)分別用NH3、O2、NO、H2O表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比為________。要點(diǎn)歸納化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)定(1)測(cè)定原理：利用化學(xué)反應(yīng)中與某一種化學(xué)物質(zhì)的濃度(或質(zhì)量)相關(guān)的性質(zhì)進(jìn)行測(cè)定。(2)測(cè)定方法①利用能夠直接觀察的某些性質(zhì)測(cè)定：如通過(guò)測(cè)量釋放出一定體積氣體的時(shí)間來(lái)測(cè)定反應(yīng)速率，或通過(guò)測(cè)定一定時(shí)間內(nèi)氣體壓強(qiáng)的變化來(lái)測(cè)定反應(yīng)速率。如氣體體積、體系壓強(qiáng)、顏色深淺、光的吸收、光的發(fā)射、導(dǎo)電能力等。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)，人們常利用顏色深淺和顯色物質(zhì)濃度間的正比關(guān)系來(lái)跟蹤反應(yīng)的過(guò)程和測(cè)量反應(yīng)速率。②利用科學(xué)儀器測(cè)量：如在溶液中，當(dāng)反應(yīng)物或生成物本身有較明顯的顏色時(shí)，可利用顏色深淺和顯色物質(zhì)濃度間的正比關(guān)系來(lái)跟蹤反應(yīng)的過(guò)程和測(cè)量反應(yīng)速率。如根據(jù)釋放出氣體的體積：安裝如圖所示的兩套裝置A、B(鋅粒大小相同)，通過(guò)分液漏斗分別加入40mL1mol·L－1和40mL4mol·L－1的硫酸后都立即產(chǎn)生氣泡，我們可以根據(jù)①產(chǎn)生10mL的氫氣所需要的時(shí)間，②1分鐘收集H2的體積來(lái)判斷A、B兩套裝置的反應(yīng)速率大小。(1)由公式v＝eq\f(Δc,Δt)計(jì)算得到的化學(xué)反應(yīng)速率，是某一時(shí)間段的平均速率而不是瞬時(shí)速率。(2)不論是反應(yīng)物還是生成物，其化學(xué)反應(yīng)速率值都取正值。(3)固體或純液體(不是溶液)的物質(zhì)的量濃度可視為不變的常數(shù)，因此，一般不用固體或純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率。(4)同一化學(xué)反應(yīng)中，用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值可能不同，但它們表示的意義完全相同，因此，要在反應(yīng)速率v后標(biāo)明具體的物質(zhì)。典例精講【例1】（2022秋·四川攀枝花·高二攀枝花七中?？茧A段練習(xí)）反應(yīng)在容積為2L的密閉容器中進(jìn)行，1mim后，減少了0.12mol，則平均每秒濃度的變化表示正確的是A．： B．：C．： D．：【例2】（2023春·四川綿陽(yáng)·高二綿陽(yáng)中學(xué)?？奸_學(xué)考試）在密閉容器中進(jìn)行A與B反應(yīng)生成C的可逆反應(yīng)，反應(yīng)速率v(A)、v(B)、v(C)之間存在以下關(guān)系：v(C)=2v(A)，3v(C)=2v(B)，則該反應(yīng)可以表示為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)?2C(g)【例3】容積固定的2L密閉容器中進(jìn)行的某一可逆反應(yīng)A（g）+2B（g）2C（g），以B的物質(zhì)的量濃度表示的反應(yīng)速度υ正、υ逆與時(shí)間的關(guān)系如圖所示，則圖中陰影部分的面積可表示

A．A的物質(zhì)的量濃度的減少 B．B的物質(zhì)的量濃度的減少C．C的物質(zhì)的量的增加 D．B的物質(zhì)的量減少?環(huán)節(jié)二化學(xué)反應(yīng)的速率的計(jì)算與比較【情境材料】物理學(xué)科中可以利用速度來(lái)描述物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的快慢，化學(xué)學(xué)科中我們利用化學(xué)反應(yīng)速率來(lái)定量測(cè)量化學(xué)反應(yīng)的快慢?！締栴}探究】1．計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)，我們應(yīng)該知道哪些物理量？2．對(duì)于比較復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算，常采用“三段式法”進(jìn)行計(jì)算，如下例所示：2A(g)＋B(g)2C(g)起始濃度/(mol·L－1)210轉(zhuǎn)化濃度/(mol·L－1)2xx2xns后濃度/(mol·L－1)2－2x1－x2x有v(A)＝eq\f(2x,n)mol·L－1·s－1，v(B)＝eq\f(x,n)mol·L－1·s－1，v(C)＝eq\f(2x,n)mol·L－1·s－1，B的轉(zhuǎn)化率為eq\f(x,1)×100%。根據(jù)上面具體實(shí)例，總結(jié)“三段式法”的操作步驟。要點(diǎn)歸納1．化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算方法——“三段式”法(1)求解化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算題的一般步驟：①寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。②找出各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、某時(shí)刻量。③根據(jù)已知條件列方程計(jì)算。v(B)＝eq\f(轉(zhuǎn)化濃度,Δt)＝eq\f(nx,mΔt)(2)計(jì)算中注意以下量的關(guān)系：①對(duì)反應(yīng)物：c(起始)－c(轉(zhuǎn)化)＝c(某時(shí)刻)②對(duì)生成物：c(起始)＋c(轉(zhuǎn)化)＝c(某時(shí)刻)③轉(zhuǎn)化率＝eq\f(c（轉(zhuǎn)化）,c（起始）)×100%2．化學(xué)反應(yīng)速率大小的比較方法同一化學(xué)反應(yīng)中，用不同物質(zhì)來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)，數(shù)值可能不同，需要進(jìn)行轉(zhuǎn)化。常用以下兩種方法：(1)歸一法(2)比值法通過(guò)化學(xué)反應(yīng)速率與其對(duì)應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)的比值進(jìn)行比較，比值大的化學(xué)反應(yīng)速率大。如對(duì)于反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，若eq\f(v（A）,a)>eq\f(v（B）,b)，則用A表示的化學(xué)反應(yīng)速率較大。比較反應(yīng)速率大小時(shí)，一定注意單位是否統(tǒng)一。典例精講【例4】（2022秋·河南·高二校聯(lián)考階段練習(xí)）下列測(cè)量化學(xué)反應(yīng)速率的依據(jù)不可行的是選項(xiàng)化學(xué)反應(yīng)測(cè)量依據(jù)(單位時(shí)間內(nèi))A2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O溶液顏色變化BAgNO3+NaCl=AgC1↓+NaNO3沉淀質(zhì)量變化CH2(g)+I2(g)2HI(g)溫度、體積一定時(shí)，體系壓強(qiáng)變化DH2O2+2HI=2H2O+I2溶液體積一定時(shí)，I-的濃度變化A．A B．B C．C D．D【例5】（2021秋·河南駐馬店·高二統(tǒng)考期末）已知反應(yīng)：2NO2(g)(紅棕色)N2O4(g)(無(wú)色)△H＜0。將一定量的NO2充入注射器中后封口，下圖是在拉伸和壓縮注射器的過(guò)程中氣體透光率隨時(shí)間的變化(氣體顏色越深，透光率越小)。下列說(shuō)法不正確的是A．b點(diǎn)的操作是壓縮注射器B．d點(diǎn)：v(正)<v(逆)C．c點(diǎn)與a點(diǎn)相比，c(NO2)增大，c(N2O4)減小D．若不忽略體系溫度變化，且沒有能量損失，則T(b)<T(c)004課堂總結(jié)0505強(qiáng)化訓(xùn)練探究提升1．下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說(shuō)法，正確的是（

）A．化學(xué)反應(yīng)速率是衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行程度的物理量B．化學(xué)反應(yīng)速率為1.8mol·L-1·min-1，是指1min時(shí)，物質(zhì)的量濃度為1.8mol·L-1C．各物質(zhì)表示的速率的數(shù)值之比等于方程式中各物質(zhì)的計(jì)量數(shù)之比D．某可逆反應(yīng)速率越快，該反應(yīng)平衡時(shí)反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越大2．將4molA氣體和2molB氣體在2L的容器中混合，并在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g)+B(g)2C(g)，若90s后測(cè)得A的濃度為1mol/L，物質(zhì)A表示的反應(yīng)速率正確的是A．2mol/(L?min) B．0.67mol/(L?min) C．1mol/(L?min) D．0.5mol/(L?min)3．在固定的2L密閉容器中，充入X、Y各2mol，發(fā)生可逆反應(yīng)X(g)+2Y(g)?2Z(g),

并達(dá)到平衡，以Y的濃度改變表示的反應(yīng)速率v(正)、v(逆)與時(shí)間t的關(guān)系如圖，則Y的平衡濃度(mol/L)表示式正確的是(式中S指對(duì)應(yīng)區(qū)域的面積)A．1–Saob B．2–Saob C．2–Sabdo D．1–Sbod4．在高效催化劑作用下可發(fā)生反應(yīng)，下列有關(guān)該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率的比較中，錯(cuò)誤的是A． B．C． D．5．已知反應(yīng)4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g)在不同條件下的反應(yīng)速率如下，其中表示反應(yīng)速率最快的是A．v(N?)=2.8mol/(L·min) B．v(NO2)=0.09mol/(L?s)C．v(CO)=0.2mol/(L?s) D．v(CO?)=4.0mol/(L·min)6．向一容積為5L的恒容密閉容器中充入5molA與8molB，在一定條件下反應(yīng)：(x、y為正整數(shù))反應(yīng)進(jìn)行2min后達(dá)到平衡，這2min內(nèi)平均反應(yīng)速率，D的平衡濃度為，又知，則下列說(shuō)法中一定不正確的是A． B．C．A的平衡濃度為 D．A與B的平衡濃度之比為2∶37．在2L的密閉容器中，發(fā)生3A(g)+B(g)2C(g)的反應(yīng)，若最初加入A和B都是4mol，測(cè)得10s內(nèi)A的平均速率v(A)=0.12mol/(L·s)，則反應(yīng)進(jìn)行到10s時(shí)容器中B的物質(zhì)的量是A．1.6mol B．2.8mol C．3.2mol D．6mol8．已知：4NH3+5O2=4NO+6H2O，若反應(yīng)速率分別用VNH3、VO2、VNO、VH2O(mol·L-1)表示，則正確的關(guān)系A(chǔ)．VNH3VO2 B．VO2VH2OC．VNH3VH2O D．VO2VNO9．某反應(yīng)的速率方程為，其半衰期(當(dāng)剩余的反應(yīng)物恰好是起始的一半時(shí)所需的時(shí)間)為。在650K時(shí)，反應(yīng)物濃度不同時(shí)的反應(yīng)速率如表所示。0.0250.0500.0250.0400.0400.120下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．該反應(yīng)可能為基元反應(yīng)B．該反應(yīng)的速率常數(shù)C．當(dāng)，，650K時(shí)的反應(yīng)速率為D．在過(guò)量的B存在時(shí)，反應(yīng)掉93.75%的A所需的時(shí)間是1200min10．將4molA氣體和2molB在2L的容器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g)+B(s)?2C(g)，2s后測(cè)得C的濃度為0.8mol?L-1，下列說(shuō)法正確的是A．用物質(zhì)A表示的反應(yīng)平均速率為0.8mol?L-1?s-1B．用物質(zhì)B表示的反應(yīng)的平均速率為0.2mol?L-1?s-1C．2s時(shí)物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為40%D．2s時(shí)物質(zhì)B的濃度為0.6mol?L-111．在一定溫度下，10mL0.40mol/LH2O2發(fā)生催化分解。不同時(shí)刻測(cè)定生成O2的體積(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)如下表。t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列敘述不正確的是(液體積積變化忽略不計(jì))A．反應(yīng)至6min時(shí)，c(H2O2)=0.3mol/LB．第6min后平均反應(yīng)速率逐漸減慢C．0-6min的平均反應(yīng)速率：v(H2O2)≈3.3×10-2mol/(L·min)D．反應(yīng)至6min時(shí)，過(guò)氧化氫的分解率為50%12．某小組用如下裝置測(cè)定100mL、4.5mol·L-1的H2SO4與稍過(guò)量的鋅粒反應(yīng)的速率，當(dāng)針筒活塞到達(dá)刻度10.0mL時(shí)，用時(shí)為20s。下列說(shuō)法正確的是A．固定針筒活塞，用分液漏斗向錐形瓶中注入50.0mL水，可檢驗(yàn)裝置的氣密性B．可將圖中“分液漏斗”換為“長(zhǎng)頸漏斗”，也不影響實(shí)驗(yàn)測(cè)定C．用氣體體積表示產(chǎn)生H2速率，v(H2)＝0.5mL/sD．若改用25mL、18mol·L-1的H2SO4，則產(chǎn)生H2速率更快，且不影響最終得到H2總量13．一定溫度下，在2L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示：(1)從反應(yīng)開始到10s時(shí)，用Y表示的反應(yīng)速率為。(2)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)若上述反應(yīng)分別在甲、乙、丙三個(gè)相同的密閉容器中進(jìn)行，經(jīng)同一段時(shí)間后，測(cè)得三個(gè)容器中的反應(yīng)速率分別為：甲：v(X)＝0.3mol·L－1·s－1；乙：v(Y)＝0.12mol·L－1·s－1丙：v(Z)＝9.6mol·L－1·min－1；則甲、乙、丙三個(gè)容器中反應(yīng)速率由慢到快的順序?yàn)椤?4．回答下列問題(1)在400℃時(shí)，將一定量的AB2和14molB2壓入一個(gè)盛有催化劑的10L密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：2AB2+B22A