2.3.1 化学反应速率的概念和测定-【帮课堂】高二化学同步学与练（沪科版2020选择性必修1）

2.3.1 化学反应速率的概念和测定 ( 学习聚焦 ) ( 知识精讲 ) 知识点01 化学反应速率的概念 1．定义：衡量化学反应进行快慢的物理量。 2．表示方法：单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。 3．表达式：v = 单位： mol·L-1·s-1，或mol·L-1·min-1 4．化学反应速率的统一表示：对于aA+bBcC+dD，既可以使用每种物质来表示化学反应速率，也可以统一将化学反应速率表示为下式。 5．说明：化学平衡常数（K）大，化学反应速率不一定快。二者是从不同角度认识化学反应的，前者解决的是反应程度问题，后者解决的反应快慢问题。 【即学即练1】反应4A(g)+3B(g) = 2C(g)+D(g)，经2min，A的浓度减少了0.4 mol·L-1。下列反应速率的表示正确的是 A．2min末，用A表示的反应速率是0.2 mol·L-1·min-1 B．2min内，用B表示的反应速率是0.15 mol·L-1·min-1 C．2min内，用C表示的反应速率是0.1 mol·L-1·s-1 D．2min内，用B和C表示的反应速率之比为2∶3 【答案】B 【解析】由经2min，A的浓度减少了0.4mol/L可知，2min 内A的反应速率为=，由反应速率之比等于化学计量数之比可知，B、C的反应速率之比为3：2，2min 内反应速率分别为×=、× =0.05 mol·L-1·min-1，故选B。 知识点02 化学反应速率的测定 化学反应速率是可以通过实验测定的。根据化学反应速率表达式，实验中需要测定不同反应时刻反应物（或生成物）的浓度。 物质浓度的测量方法可采用化学法、物理法。化学法测量物质浓度时，需中止反应或将化学速率减至最小，但化学法不便操作。常用的物理法则是基于测量与物质浓度相关的一些物理性质，如：气体的体积、体系的压强、颜色的深浅、吸光度、导电能力等。 【即学即练2】某同学利用下图装置测定CaCO3和稀盐酸反应的反应速率，开始时电子秤的示数为225.8 g，50 s后示数为223.6 g，则50 s内此反应的平均反应速率v(HCl)为(假定反应过程中溶液体积不变，且药品足量) A．0.01 mol·L－1·s－1 B．0.05 mol·L－1·s－1 C．0.02 mol·L－1·s－1 D．0.1 mol·L－1·s－1 【答案】A 【解析】反应过程中减少的质量是生成的CO2的质量，则CO2的物质的量为(225.8-223.6)/44= 0.05 mol，则消耗HCl的物质的量为0.10 mol，v(HCl)=0.10mol/(0.2L×50s)= 0.01 mol·L－1·s－1。答案为A。 ( 常见考法 ) 常见考法一 化学反应速率的计算 【例1】将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L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90 s后测得A的浓度为1 mol·L-1，物质A表示的反应速率正确的是 A．2 mol·L-1·min-1 B．0.67 mol·L-1·min-1 C．1 mol·L-1·min-1 D．0.5 mol·L-1·min-1 【答案】B 【解析】A的浓度变化为4/2 mol·L－1 -1 mol·L-1 =1 mol·L-1，反应时间为90 s，即1.5 min，则反应速率为1 mol·L-1/1.5 min =0.67 mol·L-1·min-1。答案为B。 必杀技 1. 化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少或者生成物浓度的增加来表示。 2. 数学表达式及单位 v＝，单位为mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1。 3. 特点 (1)同一反应选用不同物质的浓度改变量表示速率，数值可能不同，但表示的意义相同。 (2)各物质表示的反应速率之比等于其化学方程式中相应物质的系数之比。 4. 说明： (1)不用固体或纯液体表示反应速率。 (2)反应速率表示一段时间内反应的平均速率，不是瞬时速率。 【同步练习1-1】在铝与稀硫酸的反应中，已知10 s内硫酸的浓度减少了0.6 mol·L－1，若不考虑反应过程中溶液体积的变化，则10 s内生成硫酸铝的平均反应速率是(　　) A．0.02 mol·L－1·s－1　 B．1.8 mol·L－1·s－1 C．1.2 mol·L－1·s－1 D．0.18 mol·L－1·s－1 【答案】A 【解析】由v＝可知，v(H2SO4)＝＝0.06 mol·L－1·s－1；由反应2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑可知，v(H2SO4)∶v[Al2(SO4)3]＝3∶1，则v[Al2(SO4)3]＝＝0.02 mol·L－