专题2 第1单元 第1课时 化学反应速率的表示方法(Word教参)-【优化指导】2022-2023学年新教材高中化学选择性必修1（苏教版2019）

第一单元　化学反应速率 第1课时　化学反应速率的表示方法 课程标准要求 学业质量水平 1.知道化学反应速率的表示方法，了解反应速率测定的简单方法。 2．能进行化学反应速率的简单计算。 1.认识化学变化的多样性和复杂性，能分析化学反应速率及简单计算。(水平2) 2．能运用宏观、微观、符号等方式描述、说明物质转化的本质和规律。(水平3) 一、化学反应速率 1．表示方法 (1)表示方法：化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度(通常使用物质的量浓度)的减少或生成物浓度的增加来表示。 (2)数学表达式：化学反应速率v＝，其中v表示化学反应速率，Δc表示反应物或生成物物质的量浓度的变化(取绝对值)，Δt表示一定的时间间隔。 (3)单位：mol·L－1·s－1、mol·L－1·min－1等。 2．化学反应速率与化学计量数的关系 (1)对于化学反应：mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，A、B、C、D四种物质对应的化学反应速率为： v(A)＝，　　　　　　 v(B)＝， v(C)＝， v(D)＝。 (2)化学反应速率之间的关系：＝＝＝，或表示为v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。 例如，在密闭容器中发生反应：N2＋3H22NH3，反应开始至5 min 时，c(N2)由8 mol·L－1下降到6 mol·L－1，则有v(N2)＝0.4 mol·L－1·min－1；根据不同物质表示的化学反应速率与化学计量数的关系可得：v(H2)＝3v(N2)＝1.2 mol·L－1·min－1， v(NH3)＝2v(N2)＝0.8 mol·L－1·min－1。 3．平均速率和瞬时速率 根据求得的反应速率是在时间间隔Δt内化学反应的平均速率。若时间间隔Δt非常小，则平均速率接近某一时刻的瞬时速率。瞬时速率也可以在物质的浓度随时间的变化曲线上通过数学方法求得。 二、化学反应速率的测定 1．测定方法 化学反应速率可通过实验测定。要测定不同时刻反应物或生成物的浓度，可观察、测量体系中某一物质的相关性质，再进行适当的转换和计算。 (1)过氧化氢的分解反应中有气体生成，可以测量在一定温度和压强下释放出来的气体的体积。 (2)当溶液中存在有色物质时，随着反应的进行，溶液的颜色不断变化，可以用比色的方法测定溶液颜色的深浅，再根据溶液颜色的深浅与有色物质浓度的正比关系，确定反应物或生成物在不同时刻的浓度。 2．实验探究 盐酸与大理石反应生成CO2气体，离子方程式为CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O，通过测量一定时间内产生CO2气体的体积，可测定该反应的速率。 盐酸与大理石反应的实验装置图 (1)如上图所示，在锥形瓶中放入5 g大理石，加入20 mL 1 mol·L－1盐酸。每隔10 s观测玻璃注射器中气体的体积，记录实验数据。 (2)以 mL·s—1为反应速率的单位，计算每10 s时间间隔内的反应速率。 (3)以反应时间为横坐标，产生气体的体积为纵坐标，在坐标中绘制CO2气体体积[V(CO2)]­反应时间(t)曲线图。 1．巧判断(对的打“√”，错的打“×”) (1)同一化学反应中，化学反应速率可用任何一种物质的浓度变化来表示。(×) (2)化学反应速率可以用一定时间内某物质的质量或物质的量变化来表示。(×) (3)合成氨反应中，0～5 s内v(N2)＝0.5 mol·L－1·s－1表示第5 s时刻c(N2)为0.5 mol·L－1。(×) (4)对于反应A(g)＋2B(g)3C(g)，同一时间内存在：v(B)＝2v(A) ，v(C)＝3v(A)。(√) (5)对于某一反应，时间间隔Δt非常小，则该反应的平均速率接近于某时刻的瞬时速率。(√) (6)对于反应2NO2(g)N2O4(g)，可以用比色的方法测定气体颜色的深浅，从而测定该反应的反应速率。(√) 2．某一反应物的浓度为1.0 mol·L－1，经过20 s后，它的浓度变成了0.2 mol·L－1，在这 20 s 内它的反应速率为(　　) A．0.04　　　　　　　　　 B．0.04 mol·L－1 C．0.04 mol·L－1·s－1 D．0.8 mol·L－1·s－1 C　[20 s内，该反应物的浓度由1.0 mol·L－1变为0.2 mol·L－1，则有Δc＝0.8 mol·L－1，从而推知反应速率为＝0.04 mol·L－1·s－1。] 3．在2 L的恒容容器中，充入1 mol A和3 mol B，并在一定条件下发生反应： A(g)＋3B(g)2C(g)，若经3 s后测得C的浓度为0.6 mol·L－1。 (1)用B表示的反应速率为 ；用C表示的反应速率为 。 (2)3 s时生成C的物质的量为 ；3 s时B的物质的量浓度为