2.1.1化学反应速率（讲义）-2024-2025学年高二化学同步教学课件+讲义（人教版2019选择性必修1）

第二章化学反应速率和化学平衡 2.1.1化学反应速率 【学习目标】 1、掌握化学反速率的概念及表示方法，熟悉化学反应速率的测定思路和测定方法 2、掌握有关化学反应速率的计算方法 【知识回顾】 1．化学反应速率是定量描述化学反应进行 的物理量。通常用单位时间内 的减少或 的增加来表示。其数学表达式为 ，Δc表示 ，常用单位 ，Δt表示 ，常用单位s、min或h。 2．在密闭容器中，发生合成氨的反应：N2＋3H22NH3，开始时N2的浓度为8 mol·L－1，H2的浓度为20 mol·L－1，5 min 后N2的浓度为6 mol·L－1，在这个反应中N2浓度的变化值为Δc(N2)＝2 mol·L－1， 时间变化为Δt＝5 min，那么用N2的浓度变化表示的反应速率为 而用NH3的浓度变化表示的反应速率 【探索新知】 一、化学反应速率的应用 1、在一个体积为2 L的密闭容器中发生反应：2SO2＋O22SO3，经5 s后，测得SO3的物质的量为0.8 mol，填写下表： 有关反应物质 SO2 O2 SO3 物质的量变化(mol) 0.8 物质的量浓度变化(mol·L－1) 化学反应速率(mol·L－1·s－1) 速率之比 2.分析上表可知： (1)化学反应速率反映了化学反应进行的快慢，只取正值，不取负值。 (2)一般来说，随着反应的逐渐进行，反应物浓度会逐渐 ，化学反应速率也会逐渐 。因此，化学反应速率通常是指某一段时间内的 反应速率，而不是 反应速率。 (3)在一定温度下，固态物质的密度是固定的，故固态物质在反应中的浓度保持不变(可视为常数)，而纯液态物质的浓度可视为1，因此不能选用 物质来表示化学反应速率。 (4)对于同一化学反应，在相同的反应时间内，用不同的物质来表示其反应速率，数值可能 ，但这些不同的数值表示的都是同一个反应的反应速率。因此，表示化学反应速率时，必须指明用反应体系中的 作依据，在v的后面将该物质的化学式用括号括起来。 (5)各物质表示的化学反应速率之比等于该反应方程式中各物质的 之比，也等于各物质的浓度变化量之比，这是有关化学反应速率计算或换算的依据。如对反应aA＋bB===cC＋dD(A、B、C、D均不是固体或纯液体)，有 ，可推导出 ,因此同一反应的不同速率也可以用对应的“速率系数比”来判断大小，比值大的速率大，前提是 要一致。 【课堂练习1】 1．已知4NH3＋5O2===4NO＋6H2O，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、 v(H2O)(mol·L－1·min－1)来表示，则正确的关系是(　 　) A.v(NH3)＝v(O2) B.v(O2)＝v(H2O) C.v(NH3)＝v(H2O) D.v(O2)＝v(NO) 2．在四个不同的容器中进行合成氨的反应。根据下列在相同时间内测定的结果，判断生成氨的速率最快的是(　 　) A．v(H2)＝0.3 mol·L－1·min－1 B．v(N2)＝0.05 mol·L－1·s－1 C．v(N2)＝0.2 mol·L－1·min－1 D．v(NH3)＝0.3 mol·L－1·min－1 3、对于可逆反应A(g)＋3B(s)2C(g)＋2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是(　 　) A．v(A)＝0.5mol·L－1·min－1 B．v(B)＝1.2mol·L－1·s－1 C．v(D)＝0.4mol·L－1·min－1 D．v(C)＝0.1mol·L－1·s－1 二、化学反应速率的测定 设计实验测定锌与硫酸反应的速率，按下列实验步骤完成实验：①按下图（a）所示安装装置，加入锌粒，然后快速加入40 mL 1 mol·L－1的硫酸，测量收集10 mL H2所用的时间。 ②按图示(a)再安装一套装置，加入与前一套装置颗粒大小相同的锌粒，然后再快速加入40 mL 4 mol·L－1（不能太大）的硫酸，测量收集10 mL H2所用的时间。 回答下列问题： (1)为什么要使用颗粒大小基本相同的Zn粒？ (2)除了通过测定产生相同氢气的时间，还可以采用什么方法？ (3)你能得出的实验结论如何？ 上述实验装置（注射器），若因为活塞与针筒之间的摩擦较大而不能有效收集氢气时，可以改用下图(b)与（c）、（d）的量气装置，在读数时，需要上下移动量筒或水准管，使得内外液面相平。 【归纳总结】 化学反应速率是通过实验测定的。因为化学反应中发生变化的是体系内的化学物质(包括反应物和生成物)，所以与其中任何一种化学物质的浓度(或质量)相关的性质在测量反应速率时都可以加以利用。如：(1)利用能够直接观察的某些性质测定： 如通过测量释放出一定体积的气体的 来测定反应速率（或相同时间产生 来测速率），或 来测定反应速率。 (2)利用依靠科学仪器才能测量的性质进行测定，如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力(3)在溶液中，当反应物或生成物本身有比较明显的颜色时，常常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率 【课堂练习2】 “碘钟”实验中，3I－＋S2O===I＋2SO的反应速率可以用I遇加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20 ℃进行实验，得到的数据如下表： 实验编号 ① ② ③ ④ ⑤ c(I－)/mol·L－1 0.040 0.080 0.080 0.160 0.120 c(S2O)/mol·L－1 0.040 0.040 0.080 0.020 0.040 t/s 88.0 44.0 22.0 44.0 t1 回答下列问题： (1)该实验的目的是 。 (2)显色时间t1为 。 (3)通过分析比较上述数据，得到的结论是 。 三、化学反应速率的相关计算的常见题型 题型一、求化学反应速率 1、在铝与稀硫酸的反应中，已知10 s末硫酸的浓度减少了0.6 mol·L－1，若不考虑反应过程中溶液体积的变化，则10 s内生成硫酸铝的平均反应速率是(　　) A．0.02 mol·L－1·min－1 B．1.8 mol·L－1·min－1 C．1.2 mol·L－1·min－1 D．0.18 mol·L－1·min－1 2、反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)经一段时间后，SO3的浓度增加了0.4 mol·L－1，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 mol·L－1·min－1，则这段时间为(　　) A．5 s B．10 s C．300 s D．600 s 题型二、化学反应反应速率快慢的比较 3、反应A(g)＋3B(g)2C(g)＋2D(g)，在不同情况下测得反应速率，其中对反应速率的正确描述中最快的是(　　) A．v(D)＝0.4 mol·L－1·min－1 B．v(A)＝0.5 mol·L－1·min－1 C．v(B)＝0.6 mol·L－1·min－1 D．v(C)＝0.5 mol·L－1·min－1 4、对于可逆反应A(g)＋3B(s)2C(g)＋2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是(　　) A．v(A)＝0.5mol·L－1·min－1 B．v(B)＝1.2mol·L－1·s－1 C．v(D)＝0.4mol·L－1·min－1 D．v(C)＝0.1mol·L－1·s－1 题型三、根据各物质的反应速率之比写出化学方程式 5、把0.6 mol X气体和0.4 mol Y气体混合于2 L密闭容器中，发生反应：3X(g)＋Y(g)nZ(g)＋2W(g)，5 min末生成0.2 mol W，若测知以Z浓度变化来表示的平均速率为0.01 mol·L－1·min－1，上述反应中Z气体的化学计量数n的值是(　　) A．1 B．2 C．3 D．4 6、已知某反应的各物质浓度数据如下： 　　　　　　　　　 aA(g)＋bB(g)2C(g) 起始浓度(mol·L－1) 3.0 1.0 0 2 s末浓度(mol·L－1) 1.8 0.6 0.8 据此可推算出上述反应化学方程式中，各物质的化学计量数之比是(　　) A．9∶3∶4 B．3∶1∶2 C．2∶1∶3 D．3∶2∶1 题型四、化学反应速率的图像题 7、T ℃时，在0.5 L的密闭容器中，气体A与气体B反应生成气体C，反应过程中A、B、C的浓度变化如图所示。则下列结论正确的是(　　) A．10 s时反应生成了0.2 mol C B．该反应进行到10 s时，消耗了0.15 mol A C．该反应的化学方程式为3A＋B2C D．10 s内用B表示的反应速率为0.01 mol·L－1·s－1 8、一定温度下，在0.5 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示，10 s时达到化学平衡状态。则从反应开始到10 s末的反应速率用X表示是(　　) A．0.08 mol·L－1·s－1 B．0.30 mol·L－1·s－1 C．0.16 mol·L－1·s－1 D．0.32 mol·L－1·s－1 题型五、“三段式”法在化学反应速率计算中的妙用 9、可逆反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，取amolA和bmolB置于VL的容器中，1min后，测得容器内A的浓度为xmol·L－1。这时B的浓度为__________mol·L－1，C的浓度为__________mol·L－1。这段时间内反应的平均速率若以物质A的浓度变化来表示，应为_____________ 【小结】 【课后作业】 1．在生产、生活中为增大反应速率而采取的措施合理的是 A．塑料制品中添加抑制剂 B．在食品中添加适量防腐剂 C．在糕点包装内放置小包除氧剂 D．工业上燃烧硫铁矿制取时，先将矿石粉碎 2．在带有活塞的密闭容器中发生反应，采取下列措施不能加快正反应速率的是 A．减小容器容积 B．保持容器容积不变，增加输入量 C．充入，保持容器内压强不变 D．升高体系温度 3．将3molA气体和1.5molB气体在3L的容器中混合并在一定条件发生如下反应： 2A(g)+B(g) 2C(g)。经2s后测得C的浓度为0.3mol/L，则下列计算正确的是： ①用A表示的平均反应速率为0.3mol/（L·s） ②2s时物质A的浓度为0.7mol/L ③用B表示的平均反应速率为0.15mol/（L·s） ④2s时物质B的转化率为30％ A．②④ B．①④ C．②③ D．①③ 4．与混合于的密闭容器中，发生反应：。若时，A的转化率为50%，在内的化学反应速率，下列推断正确的是（    ） A．在内，化学反应速率 B． C．B的转化率为75% D．反应开始时与时容器的压强比为4：3 5．下列说法不正确的组合为 ①化学反应速率为0.8mol·L-1·s-1是指1s时某物质的浓度为0.8mol·L-1 ②同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，数值越大，表示化学反应速率越快 ③升温时吸热反应速率增大，放热反应速率减小 ④一定量的锌与过量的稀硫酸反应制取氢气，滴入少量硫酸铜与醋酸钠均能够提高反应速率 ⑤增大反应物的浓度，能够增大活化分子的百分数，所以反应速率增大 ⑥100mL2mol·L-1盐酸与锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变 A．①②③④⑤⑥ B．①②③④ C．①②③⑤⑥ D．①③④⑤ 6．下列四种X溶液，均能跟盐酸反应，其中反应最快的是 A．10℃ 20 mL 3mol/L的X溶液 B．20℃ 30 mL 2molL的X溶液 C．20℃ 10 mL 4mol/L的X溶液 D．10℃ 10 mL 2mol/L的X溶液 7．一定条件下，向一4L密闭容器中充入2mol和8mol发生反应：，5min后测得的物质的量为4mol，下列说法正确的是 A． B． C． D． 8．化学是实验的科学，下列有关实验设计能达到目的的是(部分夹持装置已略去) A B C D 进行喷泉实验 可吸收多余的HCl气体 测定化学反应速率 配制稀硫酸溶液 A．A B．B C．C D．D 9．回答下列问题： (1)某研究性学习小组利用Na2S2O3溶液和稀硫酸溶液的反应，探究浓度和温度对化学反应速率的影响，进行了如下实验： 实验序号 反应温度/K 稀H2SO4 Na2S2O3溶液 H2O V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL A 298 5 0.10 10 0.10 0 B T1 5 0.10 4 0.10 V1 C 313 5 0.10 V2 0.10 6 ①写出该反应的离子方程式： 。 ②实验A、B可探究 对反应速率的影响，因此V1= ，T1= ，V2= 。 (2)取等量的氯酸钾分别加入A、B两试管中，直接加热A试管中的氯酸钾，基本无气体产生；向B试管中再加入少量高锰酸钾，生成气体体积与时间的关系如图。不考虑温度的影响，分析：图中前，B试管中产生气体的速率较慢且量少的原因可能为 ，后，B试管中产生气体的速率较快且量多的原因可能为 。 10、在容积为2 L的密闭容器中进行如下反应：A(g)＋2B(g)3C(g)＋nD(g)，开始时A为4 mol，B为6 mol；5 min末时测得C的物质的量为3 mol，用D表示的化学反应速率v(D)为0.2 mol·L－1·min－1。计算： (1)5 min末A的物质的量浓度为_______________________________________ (2)前5 min内用B表示的化学反应速率v(B)为___________________________ (3)化学方程式中n值为_______________________________________________ (4)此反应在四种不同情况下的反应速率分别为：①v(A)＝5 mol·L－1·min－1，②v(B)＝6 mol·L－1·min－1，③v(C)＝4.5 mol·L－1·min－1，④v(D)＝8 mol·L－1·min－1，其中反应速率最快的是______________ 11、某学生设计如图Ⅰ装置，测定2 mol·L－1的硫酸分别与锌粒、锌粉反应的速率。请回答： 　 (1)图Ⅰ装置中盛放硫酸的仪器名称是                               (2)按照图Ⅰ装置实验时，已限定了两次实验时间均为10 min，还需要测定的另一个数据是                                                                                                                                                (3)实验结束后，得到的结论是                                                                                                     (4)该学生又将图Ⅰ装置中的气体收集装置改为图Ⅱ，实验完毕待冷却后，该生准备读取滴定管上液面所在处的刻度数时，发现滴定管中液面高于干燥管中液面，应首先采取的操作是                                                  ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二章化学反应速率和化学平衡 2.1.1化学反应速率 【学习目标】 1、掌握化学反速率的概念及表示方法，熟悉化学反应速率的测定思路和测定方法 2、掌握有关化学反应速率的计算方法 【知识回顾】 1．化学反应速率是定量描述化学反应进行 快慢 的物理量。通常用单位时间内 反应物浓度 的减少或 生成物浓度 的增加来表示。其数学表达式为 ，Δc表示 反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量 ，常用单位 mol/L ，Δt表示 时间的变化量 ，常用单位s、min或h。 2．在密闭容器中，发生合成氨的反应：N2＋3H22NH3，开始时N2的浓度为8 mol·L－1，H2的浓度为20 mol·L－1，5 min 后N2的浓度为6 mol·L－1，在这个反应中N2浓度的变化值为Δc(N2)＝2 mol·L－1， 时间变化为Δt＝5 min，那么用N2的浓度变化表示的反应速率为 0.4mol·L－1·min－1 而用NH3的浓度变化表示的反应速率 0.8mol·L－1·min－1 【探索新知】 一、化学反应速率的应用 1、在一个体积为2 L的密闭容器中发生反应：2SO2＋O22SO3，经5 s后，测得SO3的物质的量为0.8 mol，填写下表： 有关反应物质 SO2 O2 SO3 物质的量变化(mol) 0.8 0.4 0.8 物质的量浓度变化(mol·L－1) 0.4 0.2 0.4 化学反应速率(mol·L－1·s－1) 0.08 0.04 0.08 速率之比 2:1:2 2.分析上表可知： (1)化学反应速率反映了化学反应进行的快慢，只取正值，不取负值。 (2)一般来说，随着反应的逐渐进行，反应物浓度会逐渐 减少 ，化学反应速率也会逐渐 变慢 。因此，化学反应速率通常是指某一段时间内的 平均 反应速率，而不是 瞬时 反应速率。 (3)在一定温度下，固态物质的密度是固定的，故固态物质在反应中的浓度保持不变(可视为常数)，而纯液态物质的浓度可视为1，因此不能选用 固体或纯液体 物质来表示化学反应速率。 (4)对于同一化学反应，在相同的反应时间内，用不同的物质来表示其反应速率，数值可能 不同 ，但这些不同的数值表示的都是同一个反应的反应速率。因此，表示化学反应速率时，必须指明用反应体系中的 具体某一种物质 作依据，在v的后面将该物质的化学式用括号括起来。 (5)各物质表示的化学反应速率之比等于该反应方程式中各物质的 物质的量的变化量 之比，也等于各物质的浓度变化量之比，这是有关化学反应速率计算或换算的依据。如对反应aA＋bB===cC＋dD(A、B、C、D均不是固体或纯液体)，有v(A)：v(B)：v(C)：v(D)＝a∶b∶c∶d ，可推导出 △n(A)：△n(B)：△n(C)：△n(D)＝△c(A)：△c(B)：△c(C)：△c=(D)a∶b∶c∶d ,因此同一反应的不同速率也可以用对应的“速率系数比”来判断大小，比值大的速率大，前提是 单位 要一致。 【对点训练1】 1．已知4NH3＋5O2===4NO＋6H2O，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、 v(H2O)(mol·L－1·min－1)来表示，则正确的关系是(　D　) A.v(NH3)＝v(O2) B.v(O2)＝v(H2O) C.v(NH3)＝v(H2O) D.v(O2)＝v(NO) 2．在四个不同的容器中进行合成氨的反应。根据下列在相同时间内测定的结果，判断生成氨的速率最快的是(　B　) A．v(H2)＝0.3 mol·L－1·min－1 B．v(N2)＝0.05 mol·L－1·s－1 C．v(N2)＝0.2 mol·L－1·min－1 D．v(NH3)＝0.3 mol·L－1·min－1 答案：B【解析】将四个选项中的反应速率均转化为用N2表示的反应速率，单位统一为mol·L－1·min－1 ，A项，v(N2)= v(H2)=×0.3 mol·L－1·min－1 =0.1 mol·L－1·min－1 B项，v(N2)=0.05×60 mol·L－1·min－1 =3 mol·L－1·min－1 C项，v(N2)=v(NH3)=×0.3 mol·L－1·min－1，合成氨的速率最快的是B项。 3、对于可逆反应A(g)＋3B(s)2C(g)＋2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是(　D　) A．v(A)＝0.5mol·L－1·min－1 B．v(B)＝1.2mol·L－1·s－1 C．v(D)＝0.4mol·L－1·min－1 D．v(C)＝0.1mol·L－1·s－1 答案：D。【解析】不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比，故不同物质表示的速率与其化学计量数的比值越大，表示的反应速率越快， A.＝0.5 mol·L－1·min－1；B.B物质是固体;C.＝0.2 mol·L－1·min－1; D.＝0.5 mol·L－1·s－1=3mol·L－1·min－1，故v(C)表示的反应速率最快。 二、化学反应速率的测定 设计实验测定锌与硫酸反应的速率，按下列实验步骤完成实验：①按下图（a）所示安装装置，加入锌粒，然后快速加入40 mL 1 mol·L－1的硫酸，测量收集10 mL H2所用的时间。 ②按图示(a)再安装一套装置，加入与前一套装置颗粒大小相同的锌粒，然后再快速加入40 mL 4 mol·L－1（不能太大）的硫酸，测量收集10 mL H2所用的时间。 回答下列问题：(1)为什么要使用颗粒大小基本相同的Zn粒？ 控制单一变量 (2)除了通过测定产生相同氢气的时间，还可以采用什么方法？ 一段时间内锌粒质量的变化或溶液中H＋浓度的变化 (3)你能得出的实验结论如何？其他条件相同时，硫酸浓度越大，反应速率越快 上述实验装置（注射器），若因为活塞与针筒之间的摩擦较大而不能有效收集氢气时，可以改用下图(b)与（c）、（d）的量气装置，在读数时，需要上下移动量筒或水准管，使得内外液面相平。 【归纳总结】 化学反应速率是通过实验测定的。因为化学反应中发生变化的是体系内的化学物质(包括反应物和生成物)，所以与其中任何一种化学物质的浓度(或质量)相关的性质在测量反应速率时都可以加以利用。 如：(1)利用能够直接观察的某些性质测定： 如通过测量释放出一定体积的气体的 时间 来测定反应速率（或相同时间产生 气体的体积 来测速率），或测定一定时间内气体压强的变化来测定反应速率。 (2)利用依靠科学仪器才能测量的性质进行测定，如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力(3)在溶液中，当反应物或生成物本身有比较明显的颜色时，常常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。 【对点训练2】 “碘钟”实验中，3I－＋S2O===I＋2SO的反应速率可以用I遇加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20 ℃进行实验，得到的数据如下表： 实验编号 ① ② ③ ④ ⑤ c(I－)/mol·L－1 0.040 0.080 0.080 0.160 0.120 c(S2O)/mol·L－1 0.040 0.040 0.080 0.020 0.040 t/s 88.0 44.0 22.0 44.0 t1 回答下列问题： (1)该实验的目的是__探究I和 S2O的浓度对反应速率的影响 。 (2)显色时间t1为___29.3s_______。 (3)通过分析比较上述数据，得到的结论是_反应速率与反应物起始浓度乘积成正比（或显色时间与反应物起始浓度乘积成正比）___。 三、化学反应速率的相关计算的常见题型 题型一、求化学反应速率 1、在铝与稀硫酸的反应中，已知10 s末硫酸的浓度减少了0.6 mol·L－1，若不考虑反应过程中溶液体积的变化，则10 s内生成硫酸铝的平均反应速率是(　　) A．0.02 mol·L－1·min－1 B．1.8 mol·L－1·min－1 C．1.2 mol·L－1·min－1 D．0.18 mol·L－1·min－1 C。解析：v(H2SO4)＝＝0.06 mol·L－1·s－1，v[Al2(SO4)3]＝×0.06 mol·L－1·s－1＝ 0.02 mol·L－1·s－1×60 s·min－1＝1.2 mol·L－1·min－1。 2、反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)经一段时间后，SO3的浓度增加了0.4 mol·L－1，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 mol·L－1·min－1，则这段时间为(　　) A．5 s B．10 s C．300 s D．600 s C。解析：该段时间内SO3的浓度增加了0.4 mol·L－1，根据化学方程式，在相同时间内O2的浓度减少了0.2 mol·L－1，所以由公式v＝可知，Δt＝＝＝5 min＝300 s。 题型二、化学反应反应速率快慢的比较 3、反应A(g)＋3B(g)2C(g)＋2D(g)，在不同情况下测得反应速率，其中对反应速率的正确描述中最快的是(　　) A．v(D)＝0.4 mol·L－1·min－1 B．v(A)＝0.5 mol·L－1·min－1 C．v(B)＝0.6 mol·L－1·min－1 D．v(C)＝0.5 mol·L－1·min－1 B。解析：不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比，故不同物质表示的速率与其化学计量数的比值越大，表示的反应速率越快， A.＝0.2 mol·L－1·min－1；B.＝0.5 mol·L－1·min－1; C.＝0.2 mol·L－1·min－1; D.＝0.25 mol·L－1·min－1，故v(A)表示的反应速率最快。 4、对于可逆反应A(g)＋3B(s)2C(g)＋2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是(　　) A．v(A)＝0.5mol·L－1·min－1 B．v(B)＝1.2mol·L－1·s－1 C．v(D)＝0.4mol·L－1·min－1 D．v(C)＝0.1mol·L－1·s－1 D。解析：本题可以采用归一法进行求解，通过方程式的计量数将不同物质表示的反应速率折算成同一物质表示的反应速率进行比较，B项中的B物质是固体，不能表示反应速率；C项中对应的v(A)＝0.2mol·L－1·min－1；D项中对应的v(A)＝3mol·L－1·min－1。 题型三、根据各物质的反应速率之比写出化学方程式 5、把0.6 mol X气体和0.4 mol Y气体混合于2 L密闭容器中，发生反应：3X(g)＋Y(g)nZ(g)＋2W(g)，5 min末生成0.2 mol W，若测知以Z浓度变化来表示的平均速率为0.01 mol·L－1·min－1，上述反应中Z气体的化学计量数n的值是(　　) A．1 B．2 C．3 D．4 A。解析：利用条件可求：v(W)＝＝0.02 mol·L－1·min－1，利用计量数关系计算得n＝1。 6、已知某反应的各物质浓度数据如下： 　　　　　　　　　 aA(g)＋bB(g)2C(g) 起始浓度(mol·L－1) 3.0 1.0 0 2 s末浓度(mol·L－1) 1.8 0.6 0.8 据此可推算出上述反应化学方程式中，各物质的化学计量数之比是(　　) A．9∶3∶4 B．3∶1∶2 C．2∶1∶3 D．3∶2∶1 6、B。解析：各物质的反应速率之比等于它们在化学方程式中的化学计量数之比。v(A)＝＝0.6 mol·L－1·s－1，v(B)＝＝0.2 mol·L－1·s－1，v(C)＝＝0.4 mol·L－1·s－1。化学计量数之比为0.6∶0.2∶0.4，即3∶1∶2。 题型四、化学反应速率的图像题 7、T ℃时，在0.5 L的密闭容器中，气体A与气体B反应生成气体C，反应过程中A、B、C的浓度变化如图所示。则下列结论正确的是(　　) A．10 s时反应生成了0.2 mol C B．该反应进行到10 s时，消耗了0.15 mol A C．该反应的化学方程式为3A＋B2C D．10 s内用B表示的反应速率为0.01 mol·L－1·s－1 A解析　10 s时反应生成气体C的物质的量为0.4 mol·L－1×0.5 L＝0.2 mol，消耗A的物质的量为(0.5 mol·L－1－0.3 mol·L－1)×0.5 L＝0.1 mol，A项正确，B项不正确；Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)＝0.2 mol·L－1∶0.6 mol·L－1∶0.4 mol·L－1＝1∶3∶2，故化学方程式应为A＋3B2C，C项不正确；10 s内用B表示的反应速率为＝0.06 mol·L－1·s－1，D项不正确。 8、一定温度下，在0.5 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示，10 s时达到化学平衡状态。则从反应开始到10 s末的反应速率用X表示是(　　) A．0.08 mol·L－1·s－1 B．0.30 mol·L－1·s－1 C．0.16 mol·L－1·s－1 D．0.32 mol·L－1·s－1 8、C。解析：根据图像可知从反应开始到10 s末X的物质的量减少了(1.2－0.4) mol＝0.8 mol，浓度变化量是＝1.6 mol·L－1，则反应速率是＝0.16 mol·L－1·s－1。 题型五、“三段式”法在化学反应速率计算中的妙用 9、可逆反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，取amolA和bmolB置于VL的容器中，1min后，测得容器内A的浓度为xmol·L－1。这时B的浓度为__________mol·L－1，C的浓度为__________mol·L－1。这段时间内反应的平均速率若以物质A的浓度变化来表示，应为_____________ 答案、　 －x　 v(A)＝(－x)mol·L－1·min－1 解析　　 aA(g) ＋bB(g)　　cC(g) ＋　dD(g) 起始量mol) a b　 0 0 转化量mol(a－Vx) ·b ·c ·d 1min时molVx b－·b ·c ·d 所以此时c(B)＝mol·L－1＝ mol·L－1，c(C)＝mol·L－1＝(－)mol·L－1， v(A)＝＝(－x)mol·L－1·min－1。 【小结】 【课后作业】 一、单选题 1．在生产、生活中为增大反应速率而采取的措施合理的是 A．塑料制品中添加抑制剂 B．在食品中添加适量防腐剂 C．在糕点包装内放置小包除氧剂 D．工业上燃烧硫铁矿制取时，先将矿石粉碎 【答案】D 【详解】A．塑料制品中添加抑制剂，能减小反应速率，A不合理； B．在食品中添加适量防腐剂，减缓食品的变质速率，减小了反应速率，B不合理； C．在糕点包装内放置小包除氧剂，减小糕点的氧化速率，减小了反应速率，C不合理； D．工业上燃烧硫铁矿制取时，先将矿石粉碎，可增大反应的接触面积，增大反应速率，D合理； 2．在带有活塞的密闭容器中发生反应，采取下列措施不能加快正反应速率的是 A．减小容器容积 B．保持容器容积不变，增加输入量 C．充入，保持容器内压强不变 D．升高体系温度 【答案】C 【详解】A．减小容器容积，气体的浓度增大，正、逆反应速率均加快，A不符合题意； B．保持容器容积不变，增加输入量，氢气的浓度增大，正反应速率加快，B不符合题意； C．充入，保持容器内压强不变，则体积变大，氢气的浓度减小，正反应速率减小，C符合题意； D．升高温度，正、逆反应速率均加快，D不符合题意； 3．将3molA气体和1.5molB气体在3L的容器中混合并在一定条件发生如下反应： 2A(g)+B(g) 2C(g)。经2s后测得C的浓度为0.3mol/L，则下列计算正确的是： ①用A表示的平均反应速率为0.3mol/（L·s） ②2s时物质A的浓度为0.7mol/L ③用B表示的平均反应速率为0.15mol/（L·s） ④2s时物质B的转化率为30％ A．②④ B．①④ C．②③ D．①③ 【答案】A 【详解】①消耗的A的浓度为0.3mol·L－1，v(A)=mol/(L·s)=0.15 mol/(L·s)，故错误； ②消耗A的浓度为0.3mol·L－1，则2s时A的浓度为(－0.3)mol·L－1=0.7mol·L－1，故正确； ③根据化学反应速率之比=化学计量数之比，v(B)= V(A) =0.075mol/(L·s)，故错误； ④2s时物质B的转化率为×100%=30%，故正确； 4．与混合于的密闭容器中，发生反应：。若时，A的转化率为50%，在内的化学反应速率，下列推断正确的是（    ） A．在内，化学反应速率 B． C．B的转化率为75% D．反应开始时与时容器的压强比为4：3 【答案】C 【分析】时A的转化率为50%，则参加反应的A为，则 【详解】A.在内，，A项错误； B.，则，解得，B项错误； C.据以上分析可知，B的转化率为，C项正确； D.反应开始时与时容器的压强比等于气体的物质的量之比，即：，D项错误。 5．下列说法不正确的组合为 ①化学反应速率为0.8mol·L-1·s-1是指1s时某物质的浓度为0.8mol·L-1 ②同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，数值越大，表示化学反应速率越快 ③升温时吸热反应速率增大，放热反应速率减小 ④一定量的锌与过量的稀硫酸反应制取氢气，滴入少量硫酸铜与醋酸钠均能够提高反应速率 ⑤增大反应物的浓度，能够增大活化分子的百分数，所以反应速率增大 ⑥100mL2mol·L-1盐酸与锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变 A．①②③④⑤⑥ B．①②③④ C．①②③⑤⑥ D．①③④⑤ 【答案】A 【详解】①因化学反应速率为平均速率，则化学反应速率为0.8mol/（L•s）是指1s内该物质的浓度变化量为0.8mol/L，故①不正确； ②比较相同条件或不同条件下同一化学反应的反应速率的大小，应把用不同物质或不同单位表示的反应速率转化为用来表示的反应速率后，才能比较大小，故②不正确； ③升高温度，无论正反应、逆反应；吸热反应、放热反应，反应速率都会加快，故③不正确； ④一定量的锌与过量的稀硫酸反应制取氢气，滴入少量硫酸铜，反应产生的铜与锌和硫酸形成微电池加快反应速率，加入醋酸钠反应生成醋酸使氢离子浓度减小，减小反应速率，故④不正确； ⑤增大反应物浓度，单位体积活化分子数目增大，但活化分子百分数不变，故⑤不正确； ⑥100mL2mol·L-1盐酸与锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，氢离子浓度减小，反应速率减小，故⑥不正确； 6．下列四种X溶液，均能跟盐酸反应，其中反应最快的是 A．10℃ 20 mL 3mol/L的X溶液 B．20℃ 30 mL 2molL的X溶液 C．20℃ 10 mL 4mol/L的X溶液 D．10℃ 10 mL 2mol/L的X溶液 【答案】C 【详解】化学反应速率与反应的温度，反应物浓度有关；温度越高，浓度越高，反应速率越快，与反应物的体积无关。对比各项的反应温度和反应物的浓度，可知C项中反应温度最高，且X溶液浓度最大，所以C项所在溶液与盐酸反应速率最快，故C项正确； 7．一定条件下，向一4L密闭容器中充入2mol和8mol发生反应：，5min后测得的物质的量为4mol，下列说法正确的是 A． B． C． D． 【答案】A 【分析】列出三段式： ，由此解析。 【详解】A．     ，故A正确； B． ，故B错误； C．     ，故C错误； D． ，故D错误； 8．化学是实验的科学，下列有关实验设计能达到目的的是(部分夹持装置已略去) A B C D 进行喷泉实验 可吸收多余的HCl气体 测定化学反应速率 配制稀硫酸溶液 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．当挤压胶头滴管时，SO2与NaOH溶液反应，导致烧瓶中气体压强减小，烧杯中的NaOH溶液通过导气管进入烧瓶，继续与气体发生反应，使烧瓶中压强进一步减小，烧瓶内外持续形成压强差，从而形成喷泉，能够达到目的，A符合题意； B．HCl溶于水，会导致导气管中气体压强减小，试管中的水进入导气管，引起倒吸现象的发生，不能用于吸收多余HCl气体，B不符合题意； C．不能形成密闭系统，气体会通过长颈漏斗逸出，因而不能用来测定化学反应速率，C不符合题意； D．配制一定物质的量浓度的硫酸溶液时，在稀释浓硫酸时应该在烧杯中进行，待溶液冷却至室温后，再通过玻璃棒引流，将溶液转移至容量瓶中，不能在容量瓶中直接稀释，D不符合题意； 故合理选项是A。 9．回答下列问题： (1)某研究性学习小组利用Na2S2O3溶液和稀硫酸溶液的反应，探究浓度和温度对化学反应速率的影响，进行了如下实验： 实验序号 反应温度/K 稀H2SO4 Na2S2O3溶液 H2O V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL A 298 5 0.10 10 0.10 0 B T1 5 0.10 4 0.10 V1 C 313 5 0.10 V2 0.10 6 ①写出该反应的离子方程式： 。 ②实验A、B可探究 对反应速率的影响，因此V1= ，T1= ，V2= 。 (2)取等量的氯酸钾分别加入A、B两试管中，直接加热A试管中的氯酸钾，基本无气体产生；向B试管中再加入少量高锰酸钾，生成气体体积与时间的关系如图。不考虑温度的影响，分析：图中前，B试管中产生气体的速率较慢且量少的原因可能为 ，后，B试管中产生气体的速率较快且量多的原因可能为 。 【答案】(1) +2H+=S↓+SO2↑+H2O 浓度 6 298 4 (2) 氯酸钾自身受热分解很缓慢 高锰酸钾的分解产物对氯酸钾的分解起到了催化作用 【详解】（1）①Na2S2O3溶液和稀硫酸溶液反应生成硫酸钠、硫沉淀、二氧化硫和水，其反应的离子方程式为：+2H+=S↓+SO2↑+H2O； ②实验A、B中的变量是Na2S2O3溶液的浓度，其它量均相同，探究Na2S2O3溶液的浓度对反应速率的影响，V总=(5+10+0)mL=15mL，则V1=6mL，T1=298K，V2=4mL，故答案为：Na2S2O3溶液的浓度；6；298；4； （2）t1min前，B试管中氯酸钾分解产生气体，其速率较慢且量少的原因可能为氯酸钾自身受热分解很缓慢，t1min后，B试管中高锰酸钾和氯酸钾均分解，产生气体的速率较快且量多的原因可能为高锰酸钾的分解产物对氯酸钾的分解起到了催化作用，故答案为：氯酸钾自身受热分解很缓慢；高锰酸钾的分解产物对氯酸钾的分解起到了催化作用。 10、在容积为2 L的密闭容器中进行如下反应：A(g)＋2B(g)3C(g)＋nD(g)，开始时A为4 mol，B为6 mol；5 min末时测得C的物质的量为3 mol，用D表示的化学反应速率v(D)为0.2 mol·L－1·min－1。计算： (1)5 min末A的物质的量浓度为_______________________________________ (2)前5 min内用B表示的化学反应速率v(B)为___________________________ (3)化学方程式中n值为_______________________________________________ (4)此反应在四种不同情况下的反应速率分别为：①v(A)＝5 mol·L－1·min－1，②v(B)＝6 mol·L－1·min－1，③v(C)＝4.5 mol·L－1·min－1，④v(D)＝8 mol·L－1·min－1，其中反应速率最快的是______________ 答案、(1)1.5 mol·L－1　(2)0.2 mol·L－1·min－1 (3)2 　(4)① 11、某学生设计如图Ⅰ装置，测定2 mol·L－1的硫酸分别与锌粒、锌粉反应的速率。请回答： 　 (1)图Ⅰ装置中盛放硫酸的仪器名称是                               (2)按照图Ⅰ装置实验时，已限定了两次实验时间均为10 min，还需要测定的另一个数据是                                                                                                                                                (3)实验结束后，得到的结论是                                                                                                     (4)该学生又将图Ⅰ装置中的气体收集装置改为图Ⅱ，实验完毕待冷却后，该生准备读取滴定管上液面所在处的刻度数时，发现滴定管中液面高于干燥管中液面，应首先采取的操作是                                                  答案、(1)分液漏斗　 (2)收集到气体的体积　 (3)其他条件相同时，锌粉与硫酸的反应速率比锌粒与硫酸的反应速率快　 (4)调节滴定管的高度使得两侧液面相平 解析：(1)根据装置的特点可知，图Ⅰ装置中盛放硫酸的仪器名称是分液漏斗。 (2)要测定反应速率，则还需要测定的另一个数据是收集到气体的体积。 (3)由于增大反应物的接触面积可以加快反应速率，所以该实验中得出的结论是其他条件相同时，锌粉与硫酸的反应速率比锌粒与硫酸的反应速率快。 (4)由于气体的体积受压强的影响大，所以在读数之前还需要采取的措施是调节滴定管的高度，使得两侧液面相平。 13 学科网（北京）股份有限公司 $$