第六章 第二节 第1课时 化学反应的速率-【高考领航】2023-2024学年高中化学必修第二册同步核心辅导与测评（人教版）

第二节　化学反应的速率与限度 第1课时　化学反应的速率 [课标解读]　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.理解影响化学反应速率的因素及规律，并能合理解释生产、生活中的相关化学现象。3.学会运用变量控制研究影响化学反应速率的方法。 知识点一　化学反应速率 1．化学反应速率 2．规律 (1)完成下表 N2 H2 NH3 起始浓度/(mol·L－1) 1.0 3.0 0 2 s末浓度/(mol·L－1) 0.6 1.8 0.8 平均反应速率(mol·L－1·s－1) 0.2 0.6 0.4 (2)规律 对于同一反应，用不同的物质来表示反应速率，其数值可能不同，但这些数值所表示的意义相同。其比值一定等于化学方程式中相应的化学计量数之比。如对于反应：mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。 [问题探究]　(1)由公式v＝计算所得的化学反应速率是某一时刻瞬时反应速率还是某一时间段内的平均反应速率？ 提示：平均反应速率。 (2)对于反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，能否用C和H2O来表示该反应的化学反应速率？ 提示：该反应的化学反应速率不能用C(s)表示，可以用H2O(g)表示，固体或纯液体的浓度可视为常数，因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。若反应中水为气体，可以用来表示反应速率，若水为液体，则不能用水表示反应速率。 　1 L的密闭容器中，发生反应4A(s)＋3B(g)===2C(g)＋D(g)，经2 min后B的浓度减少0.6 mol·L－1。对此反应速率的正确表示是(　　) A．用A表示的反应速率是0.4 mol·L－1·min－1 B．用B、C、D分别表示反应的速率，其比值是3∶2∶1 C．在2 min末的反应速率用B表示是0.3 mol·L－1·min－1 D．2 min内反应速率用C表示是0.3 mol·L－1·min－1 解析：B　A为固体，一般不用固体表示反应速率，A项错误；同一反应中，用不同物质表示的速率与方程式中各物质的计量数成正比，B项正确；C项中，反应速率为平均值，并非2 min末的速率，C项错误；2 min内Δc(C)＝Δc(B)＝0.4 mol·L－1，故2 min内的v(C)＝＝0.2 mol·L－1·min－1，D项错误。 [拓展探究]　(1)若例1反应不变，将“1 L的密闭容器中，经2 min后B的浓度减少0.6 mol·L－1”改为“2 L的密闭容器中，经2 min后B的物质的量减少0.6 mol”，2 min内用B表示的反应速率是多少？ 提示：0.15 mol·L－1·min－1。经2 min后B的物质的量减少0.6 mol，v(B)＝＝＝＝0.15 mol·L－1·min－1。 (2)将例1 A项改为“2 min内减少的A的物质的量为0.4 mol”，该选项是否正确？ 提示：不正确。2 min内的Δn(B)＝0.6 mol·L－1×1 L＝0.6 mol，则Δn(A)＝Δn(B)÷3×4＝0.8 mol。 [对点训练1]　在一定条件下，将3 mol A和1 mol B两种气体在容积固定的2 L密闭容器中混合，发生如下反应：3A(g)＋B(g)===xC(g)＋2D(g)。至2 min末时共生成0.8 mol D，并测得C的浓度为0.2 mol·L－1。下列判断不正确的是(　　) A．x＝1 B．2 min内A的反应速率为0.3 mol·L－1·min－1 C．2 min末B的浓度为0.3 mol·L－1 D．x无法求解 解析：D 　　　　　3A(g) ＋ B(g)=== xC(g)＋2D(g) n(始)/mol 3 1 0 0 Δn/mol 1.2 0.4 0.4 0.8 故x∶2＝0.4∶0.8，所以x＝1； v(A)＝＝0.3 mol·L－1·min－1； c(B)＝＝＝0.3 mol·L－1。 [归纳总结]　“三段式”法计算化学反应速率 设a mol·L－1、b mol·L－1分别为A、B两物质的起始浓度，t s后，mx mol·L－1为反应物A的转化浓度，nx mol·L－1为反应物B的转化浓度，则： 　　　　　 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) a b 0 0 mx nx px qx a－mx b－nx px qx (1)反应速率：v(A)＝ mol·L－1·s－1，v(B)＝ mol·L－1·s－1，v(C)＝ mol·L－1·s－1，v(D)＝ mol·L－1·s－1； (2