6.2 化学反应的速率与限度（第1课时 化学反应的速率）-2022-2023学年高一化学同步素养目标精品讲义（人教版2019必修第二册）

第六章 第二节 化学反应的速率与限度 第1课时 化学反应的速率 榆次一中 李金虎 【学习目标】 1．通过实验认识化学反应速率及其影响因素。 2．能进行化学反应速率的计算、转化与比较，学会控制化学反应速率的常用方法。 【素养目标】 1．通过实验探究影响化学反应速率的因素，培养学生“科学探究与创新意识”的学科素养。 2．通过“三段式”来计算化学反应速率，培养学生“证据推理和模型认知”的学科素养。 必备知识与关键能力 知识点一：化学反应速率 1．化学反应速率概念理解 (1)概念：化学反应速率是用来衡量化学反应过程进行快慢程度的物理量。 (2)表示方法：通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示。 (3)计算：表达式为v＝或v＝。 式中：Δc为浓度的变化量，一般以mol·L－1为单位；Δt为时间，一般以s或min为单位。 (4)常用单位mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1。 【归纳总结】 1．Δt表示某一时间段，故化学反应速率是平均速率，而非瞬时速率。 2．表示化学反应速率时，必须指明具体的物质，因为同一化学反应，用不同的物质表示反应速率，其数值可能不同。例如，化学反应N2＋3H22NH3，用H2表示该反应的反应速率时应写成v(H2)。 3．对于有固体或纯液体参加的反应，由于固体或纯液体的浓度为一常数，即Δc＝0(无意义)，所以不用固体或纯液体表示反应速率。 4．对于一个具体的化学反应，反应物和生成物的物质的量的变化是按化学方程式中化学计量数之比进行的，所以化学反应中各物质的反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。 对于反应aA＋bB===cC＋dD(A、B、C、D均不是固体或纯液体)，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝Δn(A)∶ Δn(B)∶ Δn(C)∶Δn(D)＝Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)∶Δc(D)＝a∶b∶c∶d。 5．在同一时间内的同一个化学反应里，虽然用不同物质表示的化学反应速率不一定相同，但它们表示的意义相同，即一种物质的化学反应速率就代表了整个化学反应的反应速率。 典例1．一定条件下在一容积恒为2 L的容器内发生反应：2A(g)+B(g)2C(g)，已知起始投入4 mol A(g)和2 mol B(g)，经2 s后测得C的浓度为0.6 mol/L，并且2 s后各组分浓度不再改变。下列说法正确的是(　　) A．2 s内用物质A表示的平均反应速率为0.6 mol/(L·s) B．2 s内用物质B表示的平均反应速率为0.6 mol/(L·s) C．2 s后每有0.6 mol的物质B生成，同时就有0.6 mol物质C生成 D．2 s时物质B的浓度为0.7 mol/L 【答案】D 【解析】 2 s内用物质C表示的平均反应速率为v(C)=△c(C)÷△t=0.6 mol/L÷2 s=0.3 mol/(L·s)，v(A)=v(C)=0.3 mol/(L·s)，A错误；v(B)=v(C)=0.15 mol/(L·s)，B错误；0.6 mol的物质B生成，表示逆反应方向，同时有0.6 mol物质C生成，表示正反应方向，正逆反应速率之比为1：1，不等于系数之比2：1，未处于平衡状态，反应向正反应方向进行，C错误；△c(B)=△c(C)=×0.6 mol/L=0.3 mol/L，2 s时物质B的浓度为2 mol÷2 L−0.3 mol/L=0.7 mol/L，D正确。 典例2．已知某反应aA(g)+bB(g)===2C(g)的各物质浓度数据如下，据此可推算出上述方程式中A、B、C三种物质的化学计量数之比是(　　) A B C 起始浓度(mol/L) 3.0 1.0 0 2 s末浓度(mol/L) 1.8 0.6 0.8 A．9∶3∶4 B．3∶1∶2 C．2∶1∶3 D．3∶2∶1 【答案】B 【解析】 v(A)∶v(B)∶v(C)=∶∶=3∶1∶2，即A、B、C三种物质的化学计量数之比为3∶1∶2。 【思维建模】反应速率大小比较的两种方法 同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同，比较化学反应速率的快慢不能只看数值大小，还要进行一定的转化： (1)换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值大小。 (2)比较化学反应速率与化学计量数的比值。如反应aA＋bBcC，要比较v(A)与v(B)的相对大小，即比较的相对大小，若，则用v(A)表示的反应速率比用v(B)表示的反应速率大。 2．“三段式”解答模板 (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、某时刻量。 (3)根据已知条件列方程式计算。 例如，反应　　　mA　　＋　　nB　　　　pC t0 s/(mol·L－1) a