第1课时 化学反应速率（学生用书）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修第一册（人教版2019）

化学 选择性必修1 课堂学案 第二章 化学反应速率与化学平衡 第一节 化学反应速率 第1课时 化学反应速率 答案解析P.s 目标导航 [知识导图] [课程标准] 我示方法 1.知道化学反应速率的表示方法,通过分析推理的方法,建立化学 区 反应中各物质的速率之比等于化学计量数之比的模型,并能根据 表达 该模型解答相关问题。 与化学计量数之间的关系 2.能进行化学反应速率的简单计算,能利用化学反应中反应物或生 -阅定法 成物的相关性质变化,设计实验以测定化学反应速率的快慢。 4.实例 课前·教材预案 在密闭容器中发生反应N。十3H。--2NH. I知识点1 化学反应速率及其表示方法 反应开始N。的浓度为0.8mol/L,5min后N 1.概念 的浓度变为0.7mol/L。填写表格; 任何化学反应的快慢都表现为有关1 有关反应物质 N. H NH 随时间变化的② 如果反应体系的 物质的量浓度变化(mol/L) 17 体积是恒定的,通常用单位时间内反应物浓度 四 化学反应速率[mol/(L·min)] 因 的③ 或生成物浓度的④ 来 (N.):v(H):u(NH) 表示。 速率之比 -2 2.数学表达式 |知识点2化学反应速率的测定 =。式中△c表示 1.测定原理 的变化,其常用单位是7 等:△表示⑧ 的变化,其常用 根据化学反应速率表达式,实验中需要测定 2 单位是 (秒)、 (分)等;v表示 反应物(或生成物)的浓度。 (取正值),常用单位是 2.测定方法 或 任何一种与物质浓度有关的可观测量都可以 3.与化学计量数之间的关系 加以利用,如气体的体积、体系的③ 对于一个化学反应mA十B--pC十qD 颜色的④ 、光的吸收、因 (A)二-△c(A) 2,v(B)-△c(B) △,(C) 等。例如,对于在溶液中进行的反应,当反应 △c(C) 物或生成物本身有比较明显的颜色时,人们常 ?,v(D)-△c(D) D。且有: △ 常利用颜色变化与 间的比例关 系来测量反应速率。 .22. 第二章 化学反应速率与化学平衡 自主测评 深度拓展1 判断正误,正确的打“/”,错误的打“×”。 1. 化学反应速率的计算方法 (1)化学反应速率用反应物表示为负值,用生 (1)利用基本公式:-_ 成物表示为正值 ) (2)化学反应速率为0.8mol·L.s是指1s 闭容器)。 时某物质的浓度变化为0.8mol·L ( → (2)利用速率之比一化学计量数之比三各物质 (3)2mol·L.s的反应速率一定比1mol· 浓度的变化量(△c)之比一各物质的物质的量 L.s的反应速率大。 , ) 的变化量(△)之比。 (4)固体和纯液体的浓度是固定的,不能用它 2.“三段式”法计算模板 例如: 们表示反应速率。 ) C mA+nB-pC 起始浓度(mol/L): b. (5)选用不同的物质表示同一化学反应,相同 C 时间段内的化学反应速率数值不一定相同,但 转化浓度(mol/L). 意义相同。 a-x6-ur (6)化学反应速率越大,现象越明显 时刻浓度(mo/L) ( ) c- 77 n 计算时注意以下量的关系: 名师提醒 (1)对反应物,c(起始)一c(转化)一c(某时刻); (1)无论是反应物还是生成物,其化学反应速 (2)对生成物:c(起始)士c(转化)一c(某时刻). 率均取正值。 【例题1】25C时,在2L的密闭容器中,A、B、C (2)化学反应速率是一段时间内的平均反应 三种气体的初始浓度和2min末的浓度如表 速率,而不是瞬时反应速率。 (该反应为可逆反应)。请填写下列空白: (3)进行化学反应速率大小的比较时要指定 物质 A B C 物质,同一反应中,同一物质的化学反应速率 初始浓度/(mol·L)1.0 2.0 0 越大,反应越快,不同物质之间的化学反应速 2min末浓度/(mol·L) 0.4 0.2 1.2 率的大小与化学计量数有关。 (1)该反应的化学方程式可表示为 (4)固体或纯液体的浓度记为常数,Ac一0. 因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。 (2)从反应开始到2min末,用物质A表示的 (5)化学反应未必有明显的现象,如NaOH 平均反应速率为 溶液与HC1溶液的反应。 思维导引:根据2min内物质的浓度变化之 比,确定化学方程式的化学计量系数之比:结 课堂·深度拓展 合化学反应速率计算式计算反应速率。 【变式1】某温度时,在容积为3L的密闭容器中 I探究点1 化学反应速率的计算方法 X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲 I互动探究lI 线如图所示,由图中数据分析 1.同一化学反应,同一时间段内,用不同物质表 物质的/rol 20 示化学反应速率,为什么符合化学计量系数 16 之比? 08 0.4 .23. 化学 选择性必修1 课堂学案 (1)该反应的化学方程式为 应物开始的可逆反应,平衡前v>,平衡后 (2)反应开始至2min末,用X表示的反应速 一。 率为 【例题2】已知反应3A(g)+B(g)--2C(g)十 I探究点2 化学反应速率的比较 2D(g),在不同条件下,用不同物质表示其反 I互动探究l 应速率,分别为; ①v(A)-0.6mol·L-1.min1; 2.已知反应A(g)十3B(g)2C(g),用下列数 ②v(B)-0. 45 mol·L-I·min ; 据表示不同条件下的反应速率: ③v(C)-0. 015 mol·L-1·min ; I.v(A)-0.01mol·L-1.s-; ④v(D)=0.45 mol·L-I·min 。 iì.v(B)-0.02mol·L-·s; 则此反应在不同条件下进行最快的是( _ III. v(B)-0. 60 mol·L-1·min-。 A.③ C.② B.① D.④ (1)反应速率(iì)>(1)吗? 思维导引:已知的反应速率单位相同,利用化 学计量系数之比,转化为同一物质的反应速 率,或利用化学反应速率与化学计量系数之 比,排序比较。 【变式2】在四个不同的容器中,在不同的条件下 (2)反应速率(II)(lI)吗? 进行合成氛反应。根据在相同时间内测定的 结果判断,生成氛最快的是 ( ) A. (H)-0.3 mol/(L.min) B. u(N)-0.2mol/(L·min) l深度拓展l C. v(NH)-0. 25 mol/(L·min) 化学反应速率的比较方法 D. (H)-0.004 mol/(L·s) 对干同一化学反应,用不同物质表示的反应 速率的数值可能不同,但比较反应速率的大小不 课末·随堂演练 能只看数值的大小,而要进行一定的转化,具体 1.(化学反应速率的理解)对于反应CaCO。十 比较方法如下: 2HCl-CaCl+HO+CO.下列说法正 1.归一法:将不同物质的化学反应速率转化成同 确的是 . ) 一物质的化学反应速率,然后进行比较 A.用HCl和CaCl。表示的反应速率数值不 2.比值法:用各物质表示的反应速率除以化学计 同,但所表示的意义相同 量数,然后比较。数值越大,反应进行得越快。 B.不能用CaCO.的浓度变化来表示反应速 如反应aA+B--cC,不同条件下其反应速 率,但可用水来表示 率分别用o(A)与v(B)表示,要比较其反应速 C.用H.O和CO。表示的化学反应速率相同 率的大小,需比较(A)与(B)的大小,若 D.用CaCl:浓度的减少表示其反应速率 6 2.(化学反应速率的计算)将4molA气体和 u(A)v(B) ,则A表示的反应速率比B表示 2molB气体在2L的容器中混合并在一定条 的反应速率大。 件下发生如下反应:2A(g)+B(g)-2C(g) 3.规律法:(1)同一反应,温度高、浓度(压强)大 若经2s后测得C的浓度为0.6mol·L-,现 反应速率快;(2)同一反应先快后慢;(3)从反 有下列几种说法 .24. 第二章 化学反应速率与化学平衡 ①用物质A表示的反应平均速率为0.6mol; A.10s时反应生成了0.4molC Ll.s一1 ②用物质B表示的反应的平均速 B.该反应进行到10s时,消耗了0.15molA 率为0.15mol·L.s1 ③2s时物质A的 C.该反应的化学方程式为3A+B一-2C 浓度为1.4mol·L1 ④2s时物质B的浓度 D. 10s内用B表示的反应速率为0.06mol· 为0.3mol.I-1 L-1s 其中正确的是 _~ C.②③ A.①③ D.③④ B.①④ 5.(综合应用)在2I密闭容器中进行反应 3.(化学反应速率大小的比较)对于反应A(g)十 mX(g)+nY(g)pZ(g)十qQ(g),式中m 3B(g)--2C(g)+2D(g),下列分别表示不同 n、、9为化学计量数。在0~3min内,各物质 条件下的反应速率,则反应速率大小关系正确 的物质的量的变化如表所示: 的是 C ) ①(A)=0.01 mol·L-1.s-1 ②v(B)一 类别 X Y G 1. 20 mol·L-.min-l ③(C)-2.40mol· 各时刻的 物质的量 1 .min ④u(D)-0.03 mol·L.s 起始/mol 0.7 A.②>③>④>① 1.0 B.③①-④② 2min末/mol 0.8 2.7 0.8 2.7 C.③>④>①>② 3 min末/mol 0.8 D.①④②③ 4.(综合应用)TC时,在0.5L的密闭容器中, 已知2min内(Q)=0.075mol·L.min. 气体A与气体B反应生成气体C,反应过程中 且v(Z):(Y)-1:2. A、B、C的浓度变化如图所示。则下列结论正 (1)试确定以下物质的相关量。 确的是 C ) 起始时:n(Y)三 ;n(Q)一 climel1) (2)化学方程式中n一 ,7 力一 ,一 (3)用乙表示2min内的反应速率: 友情提示完成P课时作业(四) 第2课时 影响化学反应速率的因素 活化能 答案解析P6 目标导航 [知识导图] [课程标准] 1.通过实验,从宏观上认识温度、浓度、压强和催化 剂对化学反应速率的影响。知道化学反应是有 流域 历程的,认识基元反应活化能对化学反应速率的 活化分丁数 有效 化学反ir 连大 影响。 多或减少 或少 少 2.能从定性与定量结合的角度,用一定的理论模型 化 说明外界条件改变对化学反应速率的影响。 .25.应恰变为负值,化学反应的H前者小于后者:化学反应的 10.(g)+H(g) 285.8kJ/mol,则 H0(1) △H一 AH前者大于后者的是②③④,故选C项。 [变式3]A 利用盖斯定律,由(②-③)X2可得CH(g) _CH(g)+H.(g) AH-2(AH一AH),由题知反应 的逆过程为吸热反应,则△H一AH0,△H>△H;利用盖斯 2CO.(g)+3HO(l) △H--1559.8kJ·mol ,D项正确 4.①2HS(g)+3O(g)-2SO(g)+2HO(g)AH= 定律,由(③-①)X2得出:2CH(g)-CH(g)+2H(g) AH-2(△H-△H),根据反应b可知,AH-△H>0,△H> -1036 kJ/mol;②4HS(g)+2$O.(g)-3S(g)+ △H,A项正确。 4H O(g) △H=94 kJ/mol;③2H(g)+O(g)-2HO(g) 课末·随堂演练 1.A 解析化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而 得到2HS(g)--S(g)+2H(g)的△H.=(-1036+ 与反应的途径无关,A项错误。 2.A 丙炕分子式是CH,燃烧热AH--2215k·mol. 1mol丙炕燃烧会产生4mol水,放热2215kJ。丙炕完全燃 170 烧产生1.8g水,物质的量为0.1mol,消耗丙炕的物质的量 5.A 解已知CO(g)的燃烧热△H-一283kJ·mol),可得 为0.025mol,所以反应放出的热量Q-0. 025mol×2215kJ/mol CO(g)+0.(g)-CO.(g) AH--283 kJ/mol①,由图 55.375kJ,A项正确。 3.D 解水由液态到气态需要吸热,由①知生成气态水放热 可得NO(g)+CO(g)-N(g)+CO(g) △H=-330+ 123-229十+77--359kJ/mol②,由盖斯定律,(反应②- 小于1300kJ,A项错误:由②知放热小于3295kJ,B项错 ①)X2可得反应2NO(g)--2N(g)+O(g),反应热 △H-(-359+283)X2=-152kJ·mol,故选A项。 据盖斯定律由3X①-②得3C。H(g)-CH(g) AH= 6.C 根据表格中的数据可知,H的键能为218×2-436k· -605k]/mol,D项正确。 mol ,A项正确;由表格中的数据可知O的键能为:249×2 4.A 解H.S与O:的反应为放热反应,等量的HS反应越 498kJ·mol ,由题中信息可知H.O. 中氧氧单键的键能为 214kl·mol,则O.的键能大于H.O. 中氧氧单键的键能 完全,放出的热量越多,△H越小,故△H。△H;反应②生 的两倍,B项正确;由表格中的数据可知HOO--HO+O. 成的为HO(D,反应③生成的为HO(g),HO(1)转化为 解离其中氧氧单键需要的能量为249+39-10-278kl· H.O(g)为吸热过程,根据盖斯定律可知,△H △H。,则 mol ,HO. 中氧氧单键的键能为214kJ·mol.C项错 AH>△H>△H,故选A项。 5.解(1)根据盖斯定律,由②一①可得C(s)十HO(g) 误;由表中的数据可知H.O(g)十O(g)--HO.(g)的 △H--136-249-(-242)--143kJ·mol,D项正确。 COg)+H(g),则△H-△H-AH=(-110.5kJ·mol) 7.B 解该反应为放热反应,反应物的总能量大于生成物的 (-241.8kJ·mol)-+131.3kJ·mol。(2)依据燃烧 总能量,根据题目中给出的反应物与生成物的比热容可知, 热的概念写出两个热化学方程式:①CH。OH(1)十 升高温度反应物能量升高较快,反应结束后反应放出的热量 30.(g)-CO(g)+2Ho(1) AH=-726.5kJ·mol; 也会增大,比较4个图像B项符合题。 ②cO(g)+0(g)-CO(g)△H=-283.0 k·mol。 第二章 化学反应速率与化学平衡 根据盖斯定律,由①一②得:CH.OH(l)+O(g)CO(g)十 第一节 化学反应速率 2HO(1),则△H-AH.-△H--726.5kJ·mol-1 第1课时 化学反应速率 (-283.0kJ·mol)--443.5kJ·mol。 (1)C(s)+HOg)-CO(g)+H(g) 课前·教材预案 △H-+131.3kJ.mol-1 知识点一 1.物质的量 ②多少 (2)CHOH(D+O(g)--CO(g)+2HO(l ③减少 ④增加 AH--443.5kJ·mol-1 2. 反应物浓度或生成物浓度 mol/L(或mol· 章末复习方案 1) ⑧反应时间 9s 国min 反应速率 mol· 1.解析根据表格燃烧热数据可知,存在反应①C(石墨,s)十 L-.s-)mol/(I.·s) ) AH=-393.5kJ·mol,②H:(g)十 O.(g)--CO(g) 3.A)(B)v(C)D) 7 ) 10(g-HO)△H=-285.8k·mol,③C H(1)+ 0.06 4.-0.1 -0.3 170.2 180.02 200.04 150.(g)-6CO(g)+3HO(1) AH=-3 267.5k· 回1:3:2 知识点二 mol 。根据盖斯定律,①×6十②×3-③得反应:6C(石墨. 1.园不同反应时刻 s+3H(g)CH(D),AH=(-393.5 kJ·mol)X6 2.③压强 ④深浅 园导电能力 浓度变化 (-285.8 kJ·mol )x3-(-3 267.5 k·mol 1)= 【自主测评】 49. 1kJ·mol。 (1)× (2)× (3)×(4)(5)(6)× 6C(石墨,s)+3H(g)CH() AH-49.1kJ·mol 课堂·深度拓展 2.翻由图可知,1molN。和3molH。反应时,放出的热量为 探究点一 (a-b)kJ,所以该反应的热化学方程式N(g)十3H。(g)- 1.同一化学反应在同一时间段内,容器体积相同,不同物质的 2NHo(g)AH--(a-b)kJ·mol-。 物质的量变化符合化学方程式计量系数之比,故化学反应速 智N(g)+3H.(g)--2NH.(g) 率也符合化学计量系数之比。 △H--(a-b)kJ.mol1 [例题1](1)由表中数据可知,A、B为反应物,C为生成物 3.D 解HO应该为液态,A项错误:CH(g)-CH(g)十 同一反应中,各物质的物质的量浓度变化量之比等于化学计 H(g) △H-+137kJ·mol ,B项错误;氢气的燃烧热为 量数之比,则反应的化学方程式为A十3B--2C。 ·205· 2min ④根据“三段式”可知,2s时物质B的浓度-1.4mol 2I. (1)A+3B2C (2)0.3mol·(L.·min)-1 0.7mol·L,④错误;故选C项。 [变式1]解析(1)根据题图可知,该反应是可逆反应,且Z、Y 3.C 比较不同条件下的反应速率应转化成同一物质的 是反应物,X是生成物,同一反应中,各物质的物质的量的 速率进行比较,根据化学反应速率之比等于化学计量数之比 变化量之比等于化学计量数之比,则△(X):An(Y): 进行转换,以A的速率为标准。①对应的ux(A)一0.01m0l A(Z)-0.6mol:0.2mol:0.4mol-3:1:2.所以该反 1.·s)-0.6mol·L-)·min;②对应的(A)-v(B) 应的化学方程式可以表示为2Z十Y-3X。(2)反应开始 1. 20 mol·1-.min-o.4mol·1-·min-;③v(A)= 至2min末,X的反应速率为(0.8mol-0.4mol)-3L- 2 min~0.067mol·L-.min-1. 3 (1)2Z+Y3X(2)0.067mol·1-1·min- v(C)2. 40 mol·L-1.min 2 -1.20mol·L-1.min; 探究点二 2 2.(1)否。v(B)-3v(A)-3x0.01mol.I.s 0. 03mol·L-1.s0.02mol·L1.s,故反应速率 min。可知反应速率的由快到慢的顺序为:③一④一①> (1)(Ii)。 (2)否。(B)9. 60 mol1.min-0. 01 mol 1.s< ②;故选C项。 4.D 解观察题图可知,该反应为可逆反应。10s时反应生 60s.mn- 0.02mol·L.s,故反应速率(lì)(I)。 成气体C的物质的量为0.4mol·L-l×0.5L-0.2mol,消耗 [例题2]C 解(方法一)归一法:化学反应速率与化学计量 A的物质的量为(0.5mol·L-1-0.3mol·L-1)×0.5L 系数成正比,据此可以将反应速率都转化为B的反应速率。 0. 1mol,A.B项错误;△(A):A(B).(C)=0. 2mol·L; 0.6mol·L:0.4mol·I1-1:3:2,故该反应的化学 ①(A):v(B)=3:1,0.6mol·L-1·min1.v(B)= 3:1.(B)-0. 2mol·L-l·min-1;③v(B).(C) 方程式应为A十3B--2C,C项错误;10s内用B表示的反 1:2.(B):0. 0l5 mol·L-1.min=1.2.(B)= 10s 0. 007 5mol·L-·min;④v(B):(D)-1:2.v(B): D项正确。 0.45 mol·L-·min1-1:2.v(B)-0. 225 mol·L-1· 5.解2min内v(Q)-0.075 mol·L·min ,则△(Q) min。比较上述数值,可知②表示的反应速率最快。(方 0. 075mol·L-.min ×2minx2 L=0.3mol,根据表中数 法二)比值法:化学反应速率与化学计量数的比值越大,反 应速率越快,则①}v(A)-x0.6mol·1.1·min-- 据可知,2min内X的物质的量变化为0.8mol一0.7mol 0. 1mol,乙的物质的量变化为1.0mol-0.8mol-0.2mol,根 0.2 mol·L-·min;②v(B)-0. 45 mol·L-.min ; 据反应速率v(Z):v(Y)-1:2可知,Y的物质的量变化为 ③(C)-xo.015 mol· 1.-1·min-+-0. 0075mol· An(Y)一2△n(Z)一0.4mol,化学方程式中各物质的物质的 量变化与其化学计量数成正比,则n!n!力:g-0.1mol: .1·min-;④v(D)-x0. 45 mol·1.-'·min-= 0.4mol:0.2mol:0.3mol=1:4:2:3,所以m=1、 4、-2、q=3,反应方程式为X(g)十4Y(g)-2Z(g)+3Q(g) 0.225mol·L-·min。比较上述数值,可知②表示的反 (1)由上述分析可知,2min内生成Y的物质的量为0.4mo,则 应速率最快,故选C项。 起始时Y的物质的量为2.7mol-0.4mol-2.3mol;Q在 [变式2]B 对于反应N(g)十3H。(g)一2NH(g),以 2min内物质的量减少0.3mol,则起始时Q的物质的量为 氢气的反应速率为标准进行判断。A项,v(H)-0.3mol 2.7mol+0.3mol-3.0mol。(2)根据上述分析可知,m (L·min);B项,反应速率之比等于化学计量数之比,所以 1、n=4、-2、q-3。(3)2min内消耗的乙的物质的量为 (H)=3u(N)=0. 6mol/(L·min):C项,v(H) (Z)-1.0mol-0.8mol-0.2mol,则用Z表示2min内的反应 速率为(Z-2LX2min 0.2mol-0.05 mol·Lt·min。 0. 004mol/(L·s)-0. 24mol/(L·min)综上所述,生成 智解(1)2.3mol 3.0mol (2)14 2 3 氛最快的是B项。 (3)0.05mol·L-)·min1 第2课时 影响化学反应速率的因素 课末·随堂演练 活化能 1.A 在同一反应中,选用不同的物质表示反应速率,反 课前·教材预案 应速率数值之比等于化学计量数之比,数值可能相同,也可 知识点一 能不同,但所表示的意义相同,A项正确;因为CaCO。是固 1.①结构 ②性质 ③浓度、压强、温度 体,水为纯液体,所以不能用其浓度的变化来表示化学反应 MO2HO+O: 2.(1)④2H0.- 速率,B、C项错误;CaCl:为生成物,故应用其浓度的增加表 n+HSO- ZnSO.+HM 增大 较短 ⑧减小 增大 示反应速率,D项错误。 增大 2.C 析由已知2s后C的浓度为0.6ml·L-,根据n-c·V (2)增大 园降低 3升高 ④降低 改变 改变 可知C的物质的量为1.2mol。则: 知识点二 2A(g)+B(g)-一2C(g) 1.(1多个2H-→H+21· 2I.-→I回每一步 起始(mol) 2 0 1.2 0.6 转化(mol) 1.2 (2)回基元 园反应机理 2.(1)③能够发生化学反应的碰撞 ④越快 2.8 1.2 2s(mol) 14 (2)园有效碰撞 园平均 平均 ⑧活化能 ①(A)-22 园放出的能量 1.2mol0.3mol·L-1.s,①错误;②u(B)= 3反应热 3.(1)国增加 园增加 圈减小 (2)④增加 围增加 0.6mol-0.15mol·1.·s,②正确;③根据“三段式”可 ④增加 ③增大 国减小(3)国历程 囤降低 增加 2LX2s 增大 (4)③输入④改变 【自主测评】 21. (1×(2)X(3)×(4)X(5)X(6) ·206·