2.1 第1课时 化学反应速率的表示方法 学案 2023-2024学年高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1

2.1 第1课时　化学反应速率的表示方法 【学习目标】 1.了解化学反应速率的概念及其表示方法,掌握化学反应速率的简单计算,学会比较化学反应速率快慢的方法。 2.了解测定化学反应速率的简单方法,能设计简单实验测定化学反应速率,提升实验探究水平。 【合作探究】 任务1　化学反应速率的计算及比较 【学习情境】 化学反应的速率千差万别,有的进行的极其缓慢,如溶洞的形成,需要上百年才能完成;有的一触即发,瞬间完成,如物质的爆炸,更多的则介于两者之间。那么化学上又是如何定量地判断一个化学反应的快慢呢?怎样比较一个化学反应反应速率的快慢呢? 【新知生成】 1.意义:表示化学反应进行　　　　的物理量。 2.表示:用单位时间内反应物　　　　　的减少或者生成物　　　　　的增加来表示。 3.表达式及其单位 (1)表达式:　　　　　　。 (2)单位:　　　　　　　　　　。 4.与化学计量数的关系 对任意一个反应mA+nBpC+qD,各物质的化学反应速率之比　　　　化学计量数之比,即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=　　　　　　　　。 【答案】1.快慢　2.浓度　浓度　3.(1)v= (2)mol·L-1·min-1、mol·L-1·s-1　4.等于　m∶n∶p∶q 【核心突破】 典例1　一定温度下,N2O5在四氯化碳中的分解反应为2N2O54NO2+O2,1.00 mol·N2O5分解过程中不同时刻N2O5的浓度如下表: t/min 0 1 2 3 4 c(N2O5)/(mol·L-1) 1.00 0.71 0.50 0.35 0.25 c(NO2)/(mol·L-1) 0 c(O2)/(mol·L-1) 0 (1)完成表格。 (2)按要求回答下列问题: ①计算0~2 min、2~3 min内分别用N2O5、NO2、O2表示的化学反应速率(单位:mol·L-1·min-1)填入下表。 　　　　　速率 时间(Δt)/min　　 　 v(N2O5) v(NO2) v(O2) v(N2O5)∶v(NO2)∶v(O2) 0~2 2~3 ②通过计算、讨论,你能得出什么结论? 【答案】(1)0.58　1.00　1.30　1.50　0.145　0.25　0.325　0.375 (2)①0.25　0.5　0.125　2∶4∶1　0.15　0.3　0.075 2∶4∶1 ②在同一个化学反应中,用不同物质表示的化学反应速率,其数值不一定相同,但表示的意义相同,即一种物质的速率就代表了整个化学反应的速率。 用不同反应物表示化学反应速率时,化学反应速率之比=物质的量浓度变化量之比=物质的量变化量之比=化学计量数之比。 归纳总结：化学反应速率的特点 (1)化学反应速率是一段时间(Δt)内的平均反应速率,而不是瞬时反应速率。 (2)固体或纯液体的浓度记为常数,Δc=0,因此不用固体或纯液体的浓度变化表示化学反应速率。 (3)无论是反应物还是生成物,其化学反应速率均取正值。 (4)同一反应,可以采用不同物质的浓度变化量表示速率,表示的意义相同,但数值可能不同。一种物质的速率代表了整个化学反应的速率。因此在表示某反应的化学反应速率时要指明具体哪种物质。 (5)各物质表示的速率之比等于该反应方程式中的化学计量数之比。 训练1　某温度下,浓度都是1 mol·L-1的两种气体X2和Y2,在密闭容器中反应生成气体Z,经t min后,测得各物质的浓度分别为c(X2)=0.4 mol·L-1,c(Y2)=0.6 mol·L-1,c(Z)=0.4 mol·L-1,则该反应的化学方程式可表示为(　　) A.2X2+3Y22X2Y3 B.3X2+2Y22X3Y2 C.X2+2Y22XY2 D.2X2+Y22X2Y 【解析】t min内,反应消耗X2 0.6 mol·L-1,Y2 0.4 mol·L-1,生成Z 0.4 mol·L-1,三者浓度的变化量之比为3∶2∶2,即化学方程式为3X2+2Y22Z,由质量守恒可知Z的化学式为X3Y2。 【答案】B 典例2　化学反应速率是描述化学反应快慢的物理量。回答下列问题: (1)在300℃时,将0.60 mol CO、1.40 mol H2充入4L密闭容器中,在恒温恒容下发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH<0,甲醇的物质的量浓度随时间的变化如图所示: 5 min内H2的平均反应速率v(H2)=　。 (2)硝基苯甲酸乙酯在OH-存在下发生水解反应: O2NC6H4COOC2H5+OH-O2NC6H4COO-+C2H5OH,两种反应物的初始浓度均为0.050 mol·L-1,15 ℃时测得O2NC6H4COOC2H5的转