2024版新教材高中化学 专题6 化学反应与能量变化 第一单元 化学反应速率与反应限度 第1课时 化学反应速率学生用书 苏教版必修第二册.docx

1、第1课时化学反应速率新课程标准1了解化学反应速率的概念和表示方法，并能进行简单计算。2会比较同一反应用不同物质表示时化学反应速率的快慢。学业质量水平合格性要求知道化学反应速率的表示方法，理解同一化学反应可用反应物，也可用生成物来表示反应的速率。(水平1)等级性要求能熟练运用化学反应速率的计算模式(三段式)求解反应速率大小。(水平3)图说考点基础知识自学思记尝试新知预习1感受化学反应的快慢(1)爆炸、酸碱的中和反应等化学反应进行的_；食物腐败和钢铁生锈等化学反应进行的_；钟乳石和石笋的形成等化学反应进行的_。(2)基础实验探究实验步骤实验现象剧烈反应，产生气泡较_缓慢反应，产生气泡较_实验结论镁

2、与盐酸的反应比铁更_2.化学反应速率3正确理解化学反应速率(vct)(1)在同一化学反应里，用不同的物质表示的反应速率可能不同，但意义相同，故描述反应速率时必须指明具体的物质。(2)固体或纯液体的浓度视为常数，c0，因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。(3)化学反应速率是一段时间内的平均反应速率，而不是某一时刻的瞬时速率。(4)用不同反应物表示化学反应速率时：化学反应速率之比化学计量数之比。应用体验的反应中，经过一段时间后，NH3的浓度增加了0.6 molL1。在此时间内用H2表示的平均反应速率为0.45 molL1s1，所经过的时间是多少s?学而思1某实验小组模拟工业上接触法制硫酸的过程，

3、若向体积为2 L的密闭容器中通入10 mol SO2、10 mol O2，发生反应反应5 min时测得SO2的物质的量为6 mol。完成表格中所缺少的项目：物质SO2O2SO3起始浓度(molL1)变化浓度c(molL1)5 min时浓度(molL1)5 min内的化学反应速率(molL1min1)化学反应速率之比2.汽车尾气的催化转化器能够提高尾气中的一氧化碳和二氧化氮转化成无毒无害气体的反应速率。已知反应在不同条件下的化学反应速率如下：v(CO)1.5 molL1min1v(NO2)0.7 molL1min1v(N2)0.4 molL1min1v(CO2)1.1 molL1min1v(NO

4、2)0.01 molL1s1上述5种情况的反应速率由大到小的顺序是_。即时自测1判断正误，正确的打“”，错误的打“”(1)由vct计算平均速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值。()(2)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。()(3)化学反应速率为0.8 molL1s1是指1 s时某物质的浓度为0.8 molL1。()(4)化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加。() (5)反应速率的大小表示某时刻反应的快慢。()(6)反应速率大则反应现象明显。()(7)对于反应：CaCO32HCl=CaCl2H2OC

5、O2，可以用CaCO3的浓度变化来表示该反应的反应速率。() 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来表示B化学反应速率的单位通常由时间单位和物质的量单位决定C用不同物质在同一段时间内的浓度变化表示同一化学反应的反应速率时，其数值之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比D在化学反应过程中，反应物的浓度逐渐减小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值3在容积不变的密闭容器中，A与B反应生成C，其化学反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示。已知：2v(A)3v(B)，3v(B)=2v(C)，则此反应可表示为()A2A3B=2C B3A2B=3CC3A

6、B=2C DAB=C4一定条件下，在2 L密闭容器中发生反应：2A(s)3B(g)=2C(g)4D(g)，测得5 min内，A的物质的量减小了10 mol，则05 min内该反应的平均速率为()Av(A)1.0 molL1min1Bv(B)1.5 molL1min1Cv(C)2.0 molL1min1Dv(D)0.5 molL1min15向体积为2 L的密闭容器中加入2 mol SO2和1 mol O2，进行反应：，反应2 min后，测得O2的物质的量为0.8 mol。(1)2 min内，SO2的物质的量减少了_，SO3的物质的量增加了_。(2)若用O2的浓度变化来表示该反应的反应速率，则v(

7、O2)_。技能素养合作探究分享例1 根据文字叙述及图片信息，思考下列问题：为研究碳酸钙与稀盐酸反应的速率，某同学通过实验测定反应中生成CO2的体积(V)(已折算成标准状况)随反应时间(t)变化的情况，绘制曲线如图，稀盐酸的体积为100 mL，忽略反应过程中溶液体积的变化。(1)写出碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式，并依据vct，分别计算OA段中v(HCl)、AB段中v(CaCl2)和BC段中v(HCl)。(2)结合问题(1)的计算结果，比较OA、AB和BC段化学反应速率的大小。例2 反应：3A(g)B(g)=2C(g)2D(g)，在不同条件下，用不同物质表示其反应速率，分别为v(A)0.6 mo

8、lL1min1；v(B)0.45 molL1min1；v(C)0.015 molL1min1；v(D)0.45 molL1min1。则此反应在不同条件下进行最快的是()ABCD例3 将10 mol A和2 mol B充入2 L密闭容器中，某温度下发生反应：3AB=2C(A、B、C均为气体)，在最初2 s内，v(A)为0.6 molL1s1。(1)在2 s时，B的物质的量浓度为多少？(2)2 s时，C的体积分数为多少？(小数点后保留一位)状元随笔(1)对于可逆反应来说，各物质所表示的反应速率之比等于该化学反应方程式中对应物质的化学式前的化学计量数之比(即系数之比)，这里的反应速率是指向同一方向进

9、行的速率之比。(2)对于反应aAbB=cCdD有v(A)v(B)v(C)v(D)c(A)c(B)c(C)c(D)n(A)n(B)n(C)n(D)abcd。例4 在某化学反应中，反应混合物A、B、C的物质的量浓度(molL1)与时间t(s)的关系如表所示。t/s200400800c(A)/(molL1)1.451.281.00c(B)/(molL1)0.380.721.28c(C)/(molL1)0.0950.180.32(1)该反应的化学方程式为_。(2)用A的浓度变化表示200800 s内反应的平均反应速率为_ mol L1min1。(3)用C的浓度变化表示400800 s内反应的平均反应速

10、率为_ molL1s1。关键能力归纳提升1.化学反应速率的计算方法定义式法vct比例关系法根据同一化学反应中用各物质表示的同一段时间内的反应速率之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比求反应速率。如在反应mA(g)nB(g)pC(g)中，v(A)v(B)v(C)mnp或vAmvBnvCp(化学反应速率的单位一致)“三段式”法(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、某时刻的(或平衡)量；(3)代入上述数据，依据化学方程式计算。例如： mA(g)nB(g)pC(g)起始浓度/molL-1abc转化浓度/molL-1xnxmpxm某时刻的浓度/molL-1axbnxmc

11、pxm反应速率：v(A)xt；v(B)nxmt；v(C)pxmt。转化率：(A)xa100%；(B)nxmb100%2化学反应速率大小的比较方法(1)定量比较比较时应先统一单位：时间、浓度的单位都要统一比值法：用不同物质表示反应速率并比较大小时，反应速率与化学方程式中对应物质的化学计量数之比越大，表明反应速率越大。对于反应aA(g)bB(g)=cC(g)dD(g)，只要比较vAa、vBb、vCc、vDd的大小即可。归一法：在同一化学反应中比较反应速率的大小时，将用不同物质表示的反应速率换算成用同一物质表示的反应速率，然后进行比较，数值越大，则反应速率越大。(2)定性比较对相同条件下的不同化学反

12、应，根据反应物的活泼性判断化学反应速率的大小。如K比Na活泼，则K与H2O反应的速率比Na与H2O反应的速率大。根据化学反应现象比较化学反应速率的大小。物质在发生化学反应的过程中往往伴随着颜色、气味、沉淀的产生或消失及声、光、热等的变化。对于有明显现象的化学反应，化学反应速率不同，化学反应现象的强弱程度不同。因此，可根据化学反应现象的强弱程度比较化学反应速率的大小。如“H2O2 过氧化氢酶 O2”比“H2O2FeCl3O2”产生气泡快，则前者化学反应速率更大。课堂检测夯实测控演练1.在光照条件下，纳米TiO2能将甲醛催化氧化成二氧化碳和水。经10小时(h)催化氧化后，某密闭空间内甲醛的浓度从2

13、.0107 molL1降到1.0107 molL1，则甲醛在这段时间内的平均反应速率为()A4.0108 molL1h1B3.0108 molL1h1C2.0108 molL1h1D1.0108 molL1h12反应3A(g)B(g)=2C(g)在三种不同的条件下进行反应，在同一时间内，测得的反应速率用不同的物质表示为v(A)1.0 molL1min1v(C)0.5 molL1min1v(B)0.5 molL1min1，三种情况下的该化学反应速率大小的关系正确的是()A BC D3对于化学反应3W(g)2X(g)=4Y(g)3Z(g)，下列反应速率关系中正确的是()Av(W)3v(Z)B2v(

14、X)3v(Z)C2v(X)v(Y)D3v(W)2v(X)4化学反应4A(固)3B(气)=2C(气)D(气)，经2 min时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表示的反应速率其比值是321C2 min末反应速率用B表示是0.3 molL1min1D2 min内，v(B)是v(D)的135某温度下，浓度都是1 molL1的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z，经过t min后，测得物质的浓度分别为c(X2)0.7 molL1，c(Y2)0.4 molL1，c(Z)0.3 molL1，则该反应的反应

15、式可表示为()AX22Y2=X2Y4 B2X2Y2=2X2YC3X2Y2=2X3Y DX22Y2=2XY26在体积为2 L密闭容器中加入反应物A、B，发生如下反应：A(g)2B(g)=3C(g)。经2 min后，A的浓度从开始时的1.0 molL1到0.8 molL1。已知反应开始时B的浓度是1.2 molL1。则：(1)2 min末B的浓度为_，C的物质的量为_。(2)2 min内，用A物质的浓度变化来表示该反应的反应速率，即v(A)_。(3)2 min末，B的转化率是_。7在工业上用黄铁矿(FeS2)制取硫酸，发生反应4FeS211O2高温=2Fe2O38SO2，试回答下列有关问题：(1)

16、选用哪些物质的浓度的变化来表示该反应的反应速率？(2)4 s内，生成SO2的速率为0.4 molL1s1时，O2减少的速率是多少？(3)测得4 s后O2的浓度为2.8 molL1，则开始时O2的浓度为多少？8(1)在一体积为10 L的容器中，通入一定量的CO和H2O，在850 时发生如下反应：CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)，CO和H2O浓度变化如图，则04 min的平均反应速率v(CO)_ molL1min1。(2)对于某反应X(g)3Y(g)=2E(g)2F(g)，在甲、乙、丙、丁四种不同条件下，分别测得反应速率为甲：v(X)0.3 molL1min1；乙：v(Y)1.2 m

17、olL1min1；丙：v(E)0.6 molL1min1；丁：v(F)0.9 molL1min1。则反应由快到慢的顺序是_。第1课时化学反应速率基础知识新知预习1(1)快较为缓慢极为缓慢(2)快慢快2减少增加molL1min1molL1s1应用体验解析：由化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，v(NH3)0.45 molL1s1230.3 molL1s1，NH3的浓度增加了0.6 molL1，则所用的时间为0.6 molL-10.3 molL1s12 s。答案：2 s学而思1提示：5502123420.40.20.42122提示：转化为用相同的物质表示的反应速率如v(CO)进行比较。经转化可

18、表示为v(CO)2v(NO2)1.4 molL1min1；经转化可表示为v(CO)4v(N2)1.6 molL1min1；经转化可表示为v(CO)v(CO2)1.1 molL1min1；经转化可表示为v(CO)2v(NO2)0.02 molL1s11.2 molL1min1，故反应速率由大到小的顺序为。即时自测1解析：(4)不能用固体或纯液体来表示化学反应速率。答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2解析：答案：C3解析：2v(A)3v(B)，3v(B)2v(C)，化学反应速率之比等于化学计量数之比，则A、B、C的化学计量数之比为323，反应可表示为3A2B=3C，只有B正确。答案：

19、B4解析：A错，A为固体，不能用来表示反应速率。B对，v(B)32v(C)3210 mol5 min2 L1.5 molL1min1。C错，v(C)10 mol2 L5 min1 molL1min1。D错，v(D)2v(C)21 molL1min12 molL1min1。答案：B5解析： 2SO2O2 2SO3n(初)/mol 2 1 0n/mol 0.4 0.2 0.4n(2 min)/mol 1.6 0.8 0.4(1)由上述三段式可知n(SO3)n(SO2)0.4 mol。(2)v(O2)0.2 mol2 L2 min0.05 molL1min1。答案：(1)0.4 mol0.4 mol

20、(2)0.05 molL1min1技能素养例1解析：(1)CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O，OA段n(CO2)0.112 L/(22.4 Lmol1)0.005 mol，则反应消耗0.01 mol HCl，v(HCl)0. 01 mol/(0.1 L1 min)0.1 molL1min1; AB段，n(CO2)0.224 L/(22.4 Lmol1)0.01 mol，则反应生成0.01 mol CaCl2，v(CaCl2)0.01 mol/(0.1 L1 min)0.1 molL1min1；BC段n(CO2)0.112 L/(22.4 Lmol1)0.005 mol，则反应消耗0.0

21、1 mol HCl，v(HCl)0.01 mol/(0.1 L1.5 min)0.067 molL1min1。(2)AB段v(CaCl2)0.1 molL1min1，结合不同物质的化学反应速率与化学计量数的关系可得：v(HCl)2v(CaCl2)0.2 molL1min1；又知OA段v(HCl)0.1 molL1min1 ，BC段v(HCl)0.067 molL1min1。因此反应速率按由大到小的顺序排列为AB段OA段BC段。答案：见解析例2解析：化学反应速率之比等于化学反应方程式中的化学计量数之比，即v(A)v(B)v(C)v(D)3122，则用A表示的化学反应速率分别为v(A)0.6mol

22、L1min1；中v(A)3v(B)0.45 molL1min131.35 molL1min1；中v(A)32v(C)320.015 molL1min10.022 5 molL1min1；中v(A)32v(D)320.45 molL1min10.675 molL1min1，所以在不同条件下，进行最快的是，B项正确。答案：B例3解析：在最初2 s内，v(A)为0.6 molL1s1，因此消耗A的物质的量是0.6 molL1s12 s2 L2.4 mol，根据方程式可知消耗B是0.8 mol，生成C是1.6 mol，剩余B是2 mol0.8 mol1.2 mol，则在2 s时，B的物质的量浓度为1.

23、2 mol2 L0.6 molL1，C的体积分数为1.67.6+1.2+1.6100%15.4%。答案：(1)0.6 molL1(2)15.4%例4解析：(1)反应中A的浓度减少，B、C浓度增大，因此A为反应物，B、C为产物。在200800 s，c(A)c(B)c(C)241，因此反应的化学方程式为2A=4BC。(2)200800 s内，v(A)0.45 molL-1600 s60 smin10.045 molL1min1。(3)400800 s内，v(C)0.32-0.18molL-1400 s3.5104 molL1s1。答案：(1)2A=4BC(2)0.045(3)3.5104课堂检测1

24、答案：D2答案：C3解析：化学反应速率之比等于化学方程式的化学计量数之比，A项中，v(W)v(Z)；B项中，3v(X)2v(Z)；C项中，2v(X)v(Y)；D项中，2v(W)3v(X)。答案：C4答案：B5答案：A6解析：A(g)2B(g)=3C(g)c(起始/molL1) 1 1.2 0c(转化/molL1) 0.2 0.4 0.6c(2 min末/molL1) 0.8 0.8 0.6(1)2 min末B的浓度为0.8 molL1，C的物质的量为0.6 molL12 L1.2 mol。(2)2 min内，用A物质的浓度变化来表示该反应的反应速率，即v(A)0.2 molL12 min0.1

25、 molL1min1。(3)2 min末，B的转化率是0.41.2100%33.3%。答案：(1)0.8 molL11.2 mol(2)0.1 molL1min1(3)33.3%7解析：(1)因为FeS2、Fe2O3为固体，O2、SO2为气体，故可用O2、SO2的浓度变化来表示该反应的反应速率。(2)v(O2)118v(SO2)1180.4 molL1s10.55 molL1s1。(3)4 s内O2的浓度减少了0.55 molL1s14 s2.2 molL-1，故开始时O2的浓度为2.8 molL12.2 molL15.0 molL1。答案：(1)O2、SO2(2)0.55 molL1s1(3

26、)5.0 molL18解析：(1)由图像可知：04 min的v(CO)0.20 molL-1-0.08 molL-14 min0.03 molL1min1。(2)归一法：若以物质X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，将乙、丙、丁条件下的反应速率换算为用物质X表示的反应速率，则：乙v(X)13v(Y)131.2 molL1min10.4 molL1min1；丙v(X)12v(E)120.6 molL1min10.3 molL1min1；丁v(X)12v(F)120.9 molL1min10.45 molL1min1。比值法：甲：vX10.3 molL1min1；乙：vY3131.2 molL1min10.4 molL1min1；丙：vE2120.6 molL1min10.3 molL1min1；丁：vF2120.9 molL1min10.45 molL1min1，则反应速率快慢为丁乙丙甲。答案：(1)0.03(2)丁乙丙甲