2.1.1 化学反应速率的概念与计算-【优化探究】2025-2026学年高中化学选择性必修1同步导学案配套课件 人教版（2019）双选

第一节　化学反应速率 第1课时　化学反应速率的概念与计算 优化探究 第二章　化学反应速率与化学平衡 [课程标准要求]　知道化学反应速率的表示方法,了解测定化学反应速率的简单方法。 任务一　化学反应速率的概念 任务二　化学反应速率的计算 课时作业　巩固提升 任务一　化学反应速率的概念 1.表示方法:通常用单位时间内　　　　　　　　或　　　　　　　　来表示。  2.定义式:v=,v表示反应速率(取正值),其常用单位为　　　　　　　或 　　　　　　　。  3.与化学计量数间的关系 对于一个反应:mA+nB===pC+qD,其反应速率之间的关系为v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=　　　　　　　　　　　(用比例表示),或 　　　　　　　　　　　　　　　(用等式表示)。  反应物浓度的减小 生成物浓度的增大 mol/(L·s) mol·L-1·s-1 m∶n∶p∶q === 1.不同条件下进行的同一反应,同一反应物的物质的量变化量大,反应速率一定快。(　　) 2.同一反应,用不同物质表示的化学反应速率数值不一定相同。(　　) × √ 某实验小组用如下方法测定锌与稀硫酸反应的速率。 ①按下图所示安装装置,加入锌粒,然后快速加入40 mL 1 mol·L-1的稀硫 酸,测量收集10 mL H2所用的时间。 ②按图示再安装一套装置,加入与前一套装置相同的锌粒,然后再快速加入40 mL 4 mol·L-1的稀硫酸,测量收集10 mL H2所用的时间。 ③实验观察到的现象:锌跟稀硫酸反应产生气泡;收集10 mL气体②所用时间比①所用时间短。 ④实验结论:其他条件相同时,4 mol·L-1的稀硫酸与锌反应比1 mol·L-1的稀硫酸与锌反应快。 回答下列问题: (1)通过以上实验现象,你会得到什么结论? 提示:(1)其他条件相同时,反应物的浓度越大,反应速率越快。 (2)上述实验是如何比较反应速率的? 提示: (2)上述实验是通过产生相同体积的氢气所用时间的长短进行比较的。 1.下列食品添加剂中,其使用目的与反应速率有关的是(　　) A.漂白剂　　　　　 B.增稠剂 C.甜味剂 D.抗氧化剂 A项,使用漂白剂与反应速率无关;B项,使用增稠剂与反应速率无关;C项,使用甜味剂可增加食品的甜味,与反应速率无关;D项,使用抗氧化剂可减缓食品被氧化的速率,与反应速率有关。 D 2.下列说法正确的是(　　) A.在化学反应中,固体和纯液体的化学反应速率为零 B.在化学反应中,某物质的化学反应速率表示该物质在某时刻反应的速率 C.在某一化学反应中,化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的改变或生成物浓度的改变来表示,其数值可能相同,也可能不相同 D.化学反应速率用生成物浓度的改变来表示时可以是负值 C 固体或纯液体反应速率不为0,A错误;化学反应速率是一段时间内的平均速率,B错误;在同一化学反应中,其化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的改变来表示,也可以用单位时间内生成物浓度的改变来表示,化学计量数相同的物质表示的化学反应速率相同,化学计量数不同的物质表示的化学反应速率不同,C正确;化学反应速率为正值,D错误。 3.下列关于化学反应速率的说法正确的是(　　) A.化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L-1 B.化学反应速率是指一定时间内,任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加 C.对于任何化学反应来说,化学反应速率越快,反应现象就越明显 D.根据化学反应速率的大小可知化学反应进行的相对快慢 D 化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1是指1 s内某物质的物质的量浓度变化量为0.8 mol·L-1,A错误;化学反应速率表示化学反应进行的快慢,通常以单位时间内反应物或生成物浓度的变化量(减小量或增大量)来表示,B错误;对于任何化学反应来说,化学反应速率的快慢与反应现象是否明显无必然联系,C错误;化学反应速率可以用来衡量化学反应进行快慢的程度,D正确。 任务二　化学反应速率的计算 1.化学反应速率的计算公式 v=或v=或…… 2.化学反应速率的计算方法——“三段式”法 (1)计算步骤:写出化学方程式,列出各反应物和生成物的起始量、转化量、某时刻量,再根据变化量之比等于化学计量数之比,列出关系式进行计算。 (2)计算模式: 反应　　　　　 mA　+　nB　===　pC 起始浓度/(mol·L-1) a b c 转化浓度/(mol·L-1) x t时刻浓度/(mol·L-1) a-x b- c+ v(A)= mol·L-1·min-1; v(B)= mol·L-1·min-1; v(C)= mol·L-1·min-1。 特别提醒　(1)反应物:c(起始)-c(转化)=c(某时刻)。 (2)生成物:c(起始)+c(转化)=c(某时刻)。 计算反应速率时可以用单位时间内浓度的变化、物质的量的变化计算,也可以用体积的变化、压强的变化等进行计算,但务必注意单位与所选物理量的一致性。如用单位时间(如1 s)内浓度的改变计算反应速率,则单位应是mol·L-1·s-1,但如用单位时间(如1 s)内气体压强的改变,则单位就是kPa·s-1。 1.(双选)(2024·海南海口高二检测)2 L的密闭容器中,等物质的量的A、B混合后,发生反应:3A(g)+B(g)⥫⥬xC(g)+2D(g)。2 min后,测得c(D)= 0.5 mol/L,c(A)∶c(B)=3∶5,C的平均反应速率v(C)=0.25 mol/(L·min),下列说法正确的是(　　) A.该反应方程式中,x=1 B.2 min时,A的物质的量为1.5 mol C.2 min时,A的体积分数为25% D.反应速率v(B)=0.25 mol/(L·min) BC 由v(C)=0.25 mol/(L·min)知,2 min内C的浓度变化量Δc(C)=0.25 mol/(L·min)×2 min=0.5 mol/L,设A、B初始浓度为a mol/L,结合题中数据,可列出“三段式”: 　　　　　 　 3A(g) + B(g)⥫⥬ xC(g) + 2D(g) 起始(mol/L) a a 0 0 转化(mol/L) 0.75 0.25 0.5 0.5 2 min(mol/L) a-0.75 a-0.25 0.5 0.5 则2 min时,c(A)∶c(B)=(a-0.75)∶(a-0.25)=3∶5,解得a=1.5,x=2,据此分 析。由分析可知,该反应方程式中,x=2,故A错误;由分析可知,2 min时,A的物质的量浓度为1.5 mol/L-0.75 mol/L=0.75 mol/L,物质的量为1.5 mol,故B正确;2 min时,A的体积分数为×100%=25%,故C正确;反应速率v(B)===0.125 mol/(L·min),故D错误。 2.为了提高煤的利用率,人们先把煤转化为CO和H2,再将它们转化为甲醇,某实验人员向一定温度下的密闭容器中,充入一定量的H2和CO,发生反应:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g),测定的部分实验数据如表: t/s 0 500 1 000 c(H2)/(mol·L-1) 5.00 3.52 2.48 c(CO)/(mol·L-1) 2.50     (1)在500 s内用H2表示的化学反应速率是　　　　　　　　　　　　。  (2)在1 000 s内用CO表示的化学反应速率是　　　　　　　　　　,1 000 s时H2的转化率是　　　　。  2.96×10-3 mol·L-1·s-1 1.26×10-3 mol·L-1·s-1　 50.4% 课时作业　巩固提升 2 3 4 5 6 7 1 对点训练 题组一　化学反应速率的概念与应用 1.下列说法正确的是(　　) A.化学反应速率通常用反应物或生成物的质量变化来表示 B.用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时,其数值之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比 C.化学反应速率的单位由时间单位和物质的量的单位决定 D.反应过程中,反应物浓度逐渐变小,所以用反应物表示的化学反应速率为负值 B 化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度的变化来表示,故A错误;用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时,其数值之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比,故B正确;化学反应速率单位由时间单位和物质的量浓度的单位决定,故C错误;反应过程中,反应物浓度逐渐变小,用反应物或生成物浓度的变化表示的化学反应速率均为正值,故D错误。 2 3 4 5 6 7 1 2.对反应A+3B⥫⥬2C来说,下列反应速率最快的是(　　) A.v(A)=0.3 mol/(L·min) B.v(B)=0.6 mol/(L·min) C.v(C)=0.5 mol/(L·min) D.v(A)=0.01 mol/(L·s) 2 3 4 5 6 7 1 D 以A的速率为标准判断。A项中v(A)=0.3 mol/(L·min);B项中v(A)=v(B)=×0.6 mol/(L·min)=0.2 mol/(L·min);C项中v(A)=v(C)=×0.5 mol/(L·min)=0.25 mol/(L·min);D项中v(A)=0.01 mol /(L·s)=0.6 mol/(L·min)。故反应速率大小顺序为D>A>C>B。即反应速率最快的是D项。 2 3 4 5 6 7 1 题组二　化学反应速率的计算 3.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Z,反应2 min后,测得参加反应的X2为0.6 mol·L-1,用Y2变化表示的反应速率v(Y2)=0.1 mol·L-1·min-1,生成的c(Z)=0.4 mol·L-1,则该反应的化学方程式为(　　) A.X2+2Y2===2XY2　　 B.2X2+Y2===2X2Y C.3X2+Y2===2X3Y D.X2+3Y2===2XY3 2 3 4 5 6 7 1 C 用X2表示的反应速率为v(X2)==0.3 mol·L-1·min-1。用Z表示的反应速率为v(Z)==0.2 mol·L-1·min-1。根据X2、Y2和Z的反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比, v(X2)∶ v(Y2)∶ v(Z)=0.3 mol·L-1·min-1∶0.1 mol·L-1·min-1∶0.2 mol·L-1·min-1=3∶1∶2,则X2、Y2、Z的化学计量数之比为3∶1∶2。根据原子守恒,可确定Z的化学式为X3Y。可得出反应的化学方程式为3X2+Y2===2X3Y。 2 3 4 5 6 7 1 4.把0.6 mol气体X和0.4 mol气体Y混合于2.0 L的密闭容器中,发生如下反应:3X(g)+Y(g)⥫⥬nZ(g)+2W(g),测得5 min末生成0.2 mol W,又知以Z表示的平均反应速率为0.01 mol·L-1·min-1,则n值是(　　) A.1　　　　　　　　 B.2 C.3　 D.4 2 3 4 5 6 7 1 A v(W)==0.02 mol·L-1·min-1,又因v(Z)=0.01 mol·L-1·min-1,则v(W)∶v(Z)=0.02∶0.01=2∶1,故n=1。 2 3 4 5 6 7 1 5.如图所示为800 ℃时,a、b、c三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化,只从图上分析不能得出的结论是(　　) A.发生的反应可表示为2a(g)⥫⥬2b(g)+c(g) B.前2 min a的分解速率为0.1 mol·L-1·min-1 C.开始时,正、逆反应同时开始 D.2 min时,a、b、c的浓度之比为2∶3∶1 2 3 4 5 6 7 1 C 根据题图,反应过程中a的浓度减小,b、c的浓度增大,因此a为反应物,b、c为生成物,根据浓度的变化量可以确定反应为2a(g)⥫⥬2b(g)+c(g),A项不符合题意;前2 min,v(a)==0.1 mol·L-1·min-1,B项不符合题意;开始时加入的物质只有a和b,不能进行逆反应,C项符合题意;根据题图,2 min时,a、b、c的浓度分别为0.2 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.1 mol·L-1, a、b、c的浓度之比为2∶3∶1,D项不符合题意。 2 3 4 5 6 7 1 6.(双选)(2023·江西抚州高二检测)298 K时,测得溶液中反应H2O2+2HI===2H2O+I2的速率方程为v=kca(HI)·cb(H2O2),在不同浓度时的速率如表所示: 2 3 4 5 6 7 1 实验编号 1 2 3 4 5 c(HI)/(mol·L-1) 0.100 0.200 0.300 0.100 0.100 c(H2O2)/(mol·L-1) 0.100 0.100 0.100 0.200 0.300 v(H2O2)/(mol·L-1·s-1) 0.007 60 0.015 3 0.022 7 0.015 1 0.022 8 下列说法正确的是(　　) A.该反应的速率方程可表示为v=kc(HI)·c(H2O2) B.反应开始后的某一时刻存在v(H2O2)=v(HI) C.反应速率常数k与浓度有关 D.温度越高,该反应的反应速率常数k越大 2 3 4 5 6 7 1 AD 对比1、2、3组数据可知,c(H2O2)相同时,速率v与c(HI)成正比,则a=1,对比1、4、5组数据可知,c(HI)相同时,速率v与c(H2O2)成正比,则b=1,该反应的速率方程为v=kc(HI)·c(H2O2),故A正确;同一反应同一时段内不同物质的反应速率之比等于化学计量数之比,所以v(H2O2)∶v(HI)=1∶2,二者不可能相等,故B错误;根据速率方程的表达式可知,反应速率常数与浓度无关,故C错误;浓度不变时,升高温度可以加快反应速率,说明升高温度可以增大反应速率常数,故D正确。 2 3 4 5 6 7 1 7.化学反应速率与生产、生活密切相关。某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,在400 mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气(标准状况),实验记录如表(累计值): 2 3 4 5 6 7 1 时间/min 1 2 3 4 5 氢气体积/mL 100 240 464 576 620 (1)反应速率最大的时间段为　　　　(填“0~1”“1~2”“2~3”“3~4”或“4~5”) min。  (1)在0~1 min、1~2 min、2~3 min、3~4 min、4~5 min时间段内,产生H2的体积分别为100 mL、140 mL、224 mL、112 mL、44 mL,由此可知反应速率最大的时间段为2~3 min。 2 3 4 5 6 7 1 2~3 (2)求3~4 min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应的反应速率为 　 (设溶液体积不变)。  (2)3~4 min内,Δn(H2)==5×10-3 mol,则Δn(HCl)=2Δn(H2)=10-2 mol,则v(HCl)==0.025 mol/(L·min)。 2 3 4 5 6 7 1 0.025 mol/(L·min) $$