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1、1第一节第一节 化学反应速率化学反应速率学习目标定位 1.了解化学速率的概念，会定量表示化学反应速率。2.掌握化学反应速率的简单计算，学会化学反应速率的测定方法，会比较化学反应速率的快慢。一、化学反应速率表示方法与计算1.化学反应速率是定量描述化学反应进行快慢程度的物理量。通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。其数学表达式为v或v。c tn Vt化学反应速率的单位常用 molL1s1或 molL1min1表示。2.在一个容积为 2 L 的密闭容器中发生反应：2SO2O22SO3，经 5 s 后，测得 SO3的催化剂物质的量为 0.8 mol，填写下表：有关反应物质SO2O2
2、SO3物质的量变化(mol)0.80.40.8物质的量浓度变化(molL1)0.40.20.4化学反应速率(molL1s1)0.080.040.08速率之比v(SO2)v(O2)v(SO3)2123.分析上表可知：(1)一般来说，随着反应的逐渐进行，反应物浓度会逐渐减小，化学反应速率也会逐渐减慢。因此，化学反应速率通常是指某一段时间内的平均反应速率，而不是瞬时反应速率。(2)在同一化学反应中，选用不同物质表示化学反应速率，其数值可能相同也可能不相同，但表示的意义相同。因此，表示化学反应速率时，必须指明用哪种物质作标准，在速率v的后面将该物质的化学式用括号括起来。(3)用不同反应物表示化学反应速
3、率时，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。21固体或纯液体的浓度记为常数，c0，因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。2化学反应速率是一段时间t内的平均反应速率，而不是瞬时反应速率。3无论是反应物还是生成物，其化学反应速率均取正值。4在描述或计算某物质表示的化学反应速率大小时，必须注明其单位，否则毫无意义。例 1 反应 4A(s)3B(g)=2C(g)D(g)，经 2 min，B 的浓度减少 0.6 molL1。对此反应速率的表示正确的是( )A.用 A 表示的反应速率是 0.4 molL1min1B.分别用 B、C、D 表示的反应速率之比是 321C.在 2
4、min 末的反应速率，用 B 表示是 0.3 molL1min1D.在 2 min 内的反应速率，用 C 表示是0.2 molL1min1答案 B解析 化学反应速率是一段时间内的平均反应速率，不是瞬时反应速率，只能取正值；不能用固体或纯液体表示某一反应的反应速率。考点 化学反应速率题点 化学反应速率的概念例 2 一定条件下，向 2 L 密闭容器中加入 2 mol N2和 10 mol H2，发生反应 N2(g)3H2(g)2NH3(g)，2 min 时测得剩余 N2 1 mol，下列化学反应速率不正确的是( )A.v(N2)0.25 molL1min1B.v(H2)0.75 molL1min1
5、C.v(NH3)1 molL1min1D.v(NH3)0.5 molL1min1答案 C解析 求化学反应速率，需先求参加反应的物质的物质的量浓度的变化量和反应所耗时间，据物质的量的变化量与体积的比可得出浓度的变化量：N2(g) 3H2(g)2NH3(g)起始量/mol 2 10 0变化量/mol 21 3 22 min 末量/mol 1 103 2则v(N2)0.25 molL1min1，21mol2 L 2 minv(H2)0.75 molL1min1，3 mol 2 L 2 min3v(NH3)0.5 molL1min1。2 mol 2 L 2 min考点 化学反应速率题点 化学反应速率的
6、计算方法点拨 计算方法(三段式法)(1)计算模型对于反应：mA(g)nB(g)=pC(g)qD(g)。A 的浓度为a molL1，B 的浓度为b molL1，C 的浓度为c molL1,D 的浓度为d molL1。反应从t0 s 开始进行至t1 s时,A 消耗了x molL1，则反应速率可计算如下：例如：反应 mA(g)nB(g)pC(g)qD起始浓度(molL1) a b c d转化浓度(molL1) x nx mpx mqx m某时刻浓度(molL1) ax b c dnx mpx mqx mv(B)。nx mt(2)注意事项对反应物：c(起始)c(转化)c(某时刻)对生成物：c(起始)c
7、(转化)c(某时刻)例 3 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v(A)0.15 molL1min1v(B)0.01 molL1s1v(C)0.40 molL1min1v(D)0.45 molL1min1则该反应在不同情况下进行的快慢顺序为 。答案 解析 方法一：将以不同物质表示的反应速率换算为用同一物质表示的速率，再比较速率数值的大小。若以物质 A 为标准，根据用不同物质表示同一反应的速率时，速率之比等于各物质的化学计量数之比，将的反应速率换算为用物质 A 表示的反应速率，则有：v(A)v(B) 0.01 molL1s160 smin10.20 mol
8、L1min11 31 3v(A)v(C) 0.40 molL1min10.20 molL1min11 21 24v(A)v(D) 0.45 molL1min10.225 molL1min11 21 2故反应在不同情况下进行的快慢顺序为。方法二：首先将反应速率单位统一为 molL1min1，则v(B)0.60 molL1min1，然后根据反应速率与对应物质化学计量数之比的大小进行判断。由化学方程式 A(g)3B(g)2C(g)2D(g)得出：0.15 molL1min1vA10.20 molL1min1vB30.20 molL1min1vC20.225 molL1min1vD2故反应在不同情况下
9、进行的快慢顺序为。考点 化学反应速率题点 化学反应速率大小的比较方法点拨 比较同一化学反应不同条件下反应速率快慢的方法“一看”：看化学反应速率的单位是否统一；“二化”：将不同的化学反应速率转化为同一种物质的化学反应速率或分别除以相应物质的化学计量数；“三比较”：比较同一种物质的化学反应速率的数值或分别除以相应物质的化学计量数之后的数值，数值越大，反应速率越大。如反应aA(g)bB(g)=cC(g)，比较与，若vAavBb，则v(A)表示的反应速率大于v(B)表示的反应速率。vAavBb二、化学反应速率的测定1.已知反应 ZnH2SO4=ZnSO4H2，你有几种方法测定该反应的反应速率？试判断所
10、设计实验的可行性。答案 (1)测量收集一定体积的 H2时所用的时间或测量一段时间内收集到 H2的体积。(2)测量一段时间内溶液中 H浓度的变化。(3)测量一段时间内锌粒质量的变化。以上三种方法中第(1)种方法最容易操作。2.设计实验测定锌与硫酸反应的速率，按下列实验步骤完成实验：按下图所示安装装置，加入锌粒，然后快速加入 40 mL 1 molL1的硫酸，测量收集 10 5mL H2所用的时间。按图示再安装一套装置，加入与前一套装置相同的锌粒，然后再快速加入 40 mL 4 molL1的硫酸，测量收集 10 mL H2所用的时间。回答下列问题：(1)实验所用仪器有：锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直
11、角导气管、50 mL 注射器、铁架台、秒表。(2)观察到的现象是：锌跟硫酸反应产生气泡；收集 10 mL 气体所用时间比所用时间短。(3)所能得出的实验结论是：4 molL1的硫酸与锌反应比 1 molL1的硫酸与锌反应快。(1)对于有气体生成的反应，可测定相同时间内收集气体的多少或测定收集等量气体所耗时间的多少。(2)对于有固体参加的反应，可测定相同时间内消耗固体质量的多少。(3)对于有酸或碱参加的反应，可测定溶液中c(H)或c(OH)的变化。(4)对于有颜色变化或有沉淀生成的反应，可测定溶液变色或变浑浊所消耗时间的多少。例 4 化学反应速率是通过实验测定的，下列化学反应速率的测量中，测量依
12、据不可行的是( )选项化学反应测量依据(单位时间内)ACO(g) H2O(g)=CO2(g) H2(g)压强变化BZn(s)H2SO4(aq)=ZnSO4(aq)H2(g)H2体积C2NO2(g)N2O4(g)颜色深浅DCa(OH)2(aq)Na2CO3(aq)=CaCO3(s)2NaOH(aq)沉淀质量答案 A解析 化学反应速率用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。A 项，该反应是气体分子数不变的反应，反应前后压强不变；B 项，单位时间内 H2体积变化大，速率快；C 项，2NO2N2O4，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6变化来衡量反应的快慢
13、；D 项，单位时间内产生的沉淀的质量越多，速率越快。71.下列对“化学反应速率”的理解正确的是( )A.化学反应速率表示的是化学反应进行的程度B.化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的变化来表示C.化学反应速率可以用任何一种反应物或生成物的浓度变化来表示D.化学反应速率可以是正值，也可以是负值答案 B解析 化学反应速率表示化学反应进行的快慢程度，不表示反应进行的程度，A 项错误；化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的减少来表示，也可以用单位时间内生成物浓度的增加来表示，B 项正确；反应速率不能用纯液体或纯固体来表示，C 项错误；化学反应速率都是正值、无负值，D 项错误。考点 化学反应速率题
14、点 化学反应速率的概念2.在 N2(g)3H2(g)2NH3(g)的反应中，经过一段时间后，NH3的浓度增加了 0.6 molL1，在此段时间内用 H2表示的平均反应速率为 0.45 molL1s1，则此段时间是( )A.1 s B.2 s C.44 s D.1.33 s答案 B解析 本题考查化学反应速率的有关计算。已知用 H2表示的平均反应速率为 0.45 molL1s1，则用 NH3表示的平均反应速率为v(NH3)v(H2) 0.45 2 32 3molL1s10.3 molL1s1，t2 s。0.6 molL1 0.3 molL1s1考点 化学反应速率题点 化学反应速率的计算3.(2017湖北沙市中学高二月考)在密闭容器里，A 与 B 反应生成 C，其反应速率分别用vA、vB、vC表示，已知 2vB3vA、3vC2vB，则此反应可表示为( )A.A3B=2C B.2A3B=2C8C.3AB=2C D.AB=C答案 B解析 已知 2vB=3vA、3vC=2vB，反应速率之比等于相应的化学计量数之比，则vAvBvC232，因此反应方程式为 2A3B=2C。考点 化学反应速率题点 化学反应速率的计算4.将化合物 A 的蒸气 1 mol 充入 0.5 L 容器中加热分解：2A(g)
