第2章 第1节 第1课时 化学反应速率-【金版教程】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修1作业与测评课件PPT（人教版2019）

第二章　化学反应速率与化学平衡 第一节　化学反应 速率 第一课时　化学 反应速率 预习作业 01 课时分层练 02 目录 CONTENTS 预习作业 (建议用时：15分钟) 化学反应的快慢 单位时间内反应物浓度的减小 1．化学反应速率是表示____________________的物理量，通常是用_______________________________或_____________________来表示。 2．表达式v(A)＝__________，常用单位是__________或_____________等。 3．对于一个化学反应：mA＋nB===pC＋qD，用不同物质表示的反应速率，其关系是v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝________________。 生成物浓度的增大 mol/(L•s)　 mol•L－1•s－1 m∶n∶p∶q 预习作业 1．下列关于化学反应速率的说法中，正确的是(　　) A．化学反应速率是指某一时刻某种反应物的瞬时反应速率 B．化学反应速率为0.8 mol•L－1•s－1是指反应1 s时某物质的浓度为0.8 mol•L－1 C．根据化学反应速率的大小可以推知化学反应的快慢 D．对于一个化学反应来说，其反应速率越大，反应现象就越明显 解析　化学反应速率是指一段时间内某种反应物或生成物的平均反应速率，A错误；0.8 mol·L－1·s－1是指1 s内某物质的浓度变化量为0.8 mol·L－1，B错误；反应速率与反应现象无必然联系，D错误。 答案 解析 预习作业 答案 预习作业 3．在密闭容器中A与B反应生成C，其反应速率分别用vA、vB、vC表示，已知：vA＝3vB、2vA＝3vC，则此反应可表示为(　　) A．2A＋3B===2C B．A＋3B===2C C．3A＋B===2C D．A＋B===C 答案 预习作业 4．反应4CO(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋4CO2(g)开始进行时，CO的浓度为4 mol/L，N2的浓度为0，2 min后测得N2的浓度为0.6 mol/L，则此段时间内，下列反应速率表示正确的是(　　) A．v(CO)＝1.2 mol/(L·s) B．v(NO2)＝0.3 mol/(L·min) C．v(N2)＝0.6 mol/(L·min) D．v(CO2)＝1.2 mol/(L·min) 答案 解析 预习作业 答案 解析 预习作业 课时分层练 (建议用时：40分钟) [学习•理解] 1．下列说法正确的是(　　) A．化学反应速率通常用单位时间内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，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比 C．化学反应速率表示化学反应在某时刻的瞬时速率 D．在反应过程中，反应物的浓度逐渐减小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值 答案 解析 解析　反应速率通常用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示，A错误；化学反应速率为平均速率，C错误；化学反应速率均为正值，D错误。 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2．(2023·河南洛阳联考)反应4M(s)＋3N(g)===2P(g)＋Q(g)，经2 min后N的浓度减少了0.6 mol/L，下列说法正确的是(　　) A．用M表示的反应速率是0.4 mol/(L·min) B．在2 min时用N表示的反应速率是0.3 mol/(L·min) C．分别用N、P、Q表示的反应速率之比是3∶2∶1 D．在这2 min内，N和P的浓度逐渐减小 答案 解析 解析　M是固体，浓度不变，不能用单位时间内M的浓度变化量表示该反应的反应速率，A错误；2 min时的反应速率为瞬时速率，而用N表示的反应速率0.3 mol/(L·min)为2 min内的平均速率，B错误；用不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比，则v(N)∶v(P)∶v(Q)＝3∶2∶1，C正确；在这2 min内，N的浓度逐渐减小，P的浓度逐渐增大，D错误。 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 [重难点拨]　 (1)化学反应速率是指一段时间内的平均速率而不是某一时刻的瞬时速率，且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。 (2)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的反应的快慢是一样的，反应aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)在相同时间内的速率关系为vA∶vB∶vC∶vD＝a∶b∶c∶d。 (3)不能用固体或纯液体表示化学反应速率，因为固体或纯液体的浓度视为常数。 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 解析 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 解析 解析　前10 s内A的平均反应速率为0.12 mol/(L·s)，则A消耗了0.12 mol/(L·s) ×10 s×2 L＝2.4 mol，则B消耗了1.2 mol，故10 s时容器中B的物质的量是4 mol－1.2 mol＝2.8 mol。 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 16 6．反应mA(g)＋nB(g)===wC(g)中，在同一时间段内测得：A每分钟减少0.15 mol·L－1，B每分钟减少0.05 mol·L－1，C每分钟增加0.1 mol·L－1，则下列叙述正确的是(　　) A．在体积和温度不变的条件下，随着反应的进行，体系的总压强不变 B．化学计量数之比是m∶n∶w＝3∶1∶2 C．单位时间内反应物浓度的减少等于生成物浓度的增加 D．若在前10 s内A减少了x mol，则在前20 s内A减少了2x mol 答案 解析 解析　由题意知，v(A)∶v(B)∶v(C)＝3∶1∶2。根据化学反应中各物质的反应速率之比等于化学方程式中相应的化学计量数之比可知，m∶n∶w＝3∶1∶2，A、C错误；反应不是等速率进行的，则前10 s与前20 s反应速率不同，D错误。 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 8．在一定容积容器中发生反应：2CH4(g)＋2NH3(g)＋3O2(g)===2HCN(g)＋6H2O(g)，15分钟内测得v(HCN)＝0.36 mol/(L·min)，该段时间内下列表示正确的是(　　) A．15分钟内反应消耗氨气5.4 mol B．该时间内v(H2O)＝5.4 mol/(L·min) C．各物质的速率关系有：3v(CH4)＝3v(NH3)＝2v(O2) D．15分钟时氧气浓度下降到8.1 mol/L 答案 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 解析 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 9．一定温度下，10 mL 0.40 mol·L－1 H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如表： 下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)(　　) A．0～6 min内的平均反应速率：v(H2O2)≈3.3×10－2 mol·L－1·min－1 B．6～10 min内的平均反应速率：v(H2O2)<3.3×10－2 mol·L－1·min－1 C．反应至6 min时，c(H2O2)＝0.30 mol·L－1 D．反应至6 min时，H2O2分解了50% 答案 t/min 0 2 4 6 8 10 V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 解析 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 解析 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 解析 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 11．某化学小组通过H2O2与KBrO3的反应来研究化学反应速率，已知：KBrO3＋3H2O2===KBr＋3O2↑＋3H2O。资料显示v＝k·cx(KBrO3)·cy(H2O2)，其中k为速率常数。实验数据如表所示。则该反应的化学反应速率的表达式为(　　) A．0.1·c3(H2O2)·c(KBrO3) B．0.15·c(H2O2)·c3(KBrO3) C．0.3·c2(H2O2)·c(KBrO3) D．0.2·c(H2O2)·c2(KBrO3) 答案 实验编号 1 2 3 4 c(H2O2)/ (mol·L－1) 1 1 2 4 c(KBrO3)/ (mol·L－1) 0.003 0.006 0.001 0.001 v/(mol·L－1·s－1) 3×10－4 6×10－4 8×10－4 6.4×10－3 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 解析 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2 答案 3 1 6 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 解析 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 　　　　　　　　　　　　　 R eq \f(Δc（A）,Δt) 2．在四种不同条件下测得反应2SO2＋O22SO3的反应速率如表所示，其中反应速率最快的是(　　) 编号 A B C D 反应速率[mol/(L·min)] v(SO2) v(O2) v(SO3) v(O2) 0.4 0.25 0.5 0.3 解析　由题意知N2的反应速率为eq \f(0.6 mol/L,2 min)＝0.3 mol/(L·min)，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，可得D正确。 5．反应4NH3(g)＋5O2(g)eq \o(=====,\s\up17(催化剂),\s\do15(△))4NO(g)＋6H2O(g)在2 L容器中进行，经过一段时间后，测得NO的物质的量增加了0.5 mol，在此时间段测得O2的平均反应速率为0.25 mol/(L·s)，则此反应所经过的时间为(　　) A．2 s B．1.25 s C．2.5 s D．1 s 解析　NO增加的浓度为eq \f(0.5 mol,2 L)＝0.25 mol/L，由vNO∶vO2＝4∶5，得vNO＝eq \f(vO2,5)×4＝eq \f(0.25 mol/（L·s）,5)×4＝0.2 mol/(L·s)，所以此反应所经过的时间为eq \f(0.25 mol/L,0.2 mol/（L·s）)＝1.25 s。 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，则该反应方程式为(　　) A．3X2＋Y22X3Y B．2X2＋Y22X2Y C．X2＋2Y22XY2 D．X2＋3Y22XY3 解析　根据题意可得，X2的浓度变化量为0.6 mol·L－1，Y2的浓度变化量为0.1 mol·L－1·min－1×2 min＝0.2 mol·L－1，Z的浓度变化量为0.4 mol·L－1，X2、Y2、Z的浓度变化量之比为0.6∶0.2∶0.4＝3∶1∶2，根据化学反应方程式中化学计量数之比＝反应速率之比＝各物质浓度变化量之比，结合原子守恒，则该反应方程式为3X2＋Y22X3Y。 4．在2 L的密闭容器中发生反应：2A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g)。若最初加入的A和B都是4 mol，在前10 s内A的平均反应速率为0.12 mol/(L·s)，则10 s时容器中B的物质的量是(　　) A．1.6 mol B．2.8 mol C．2.4 mol D．1.2 mol 5．在一定条件下，反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)在2 L密闭容器中进行，5 min内NH3的质量增加了1.7 g，则反应速率为(　　) A．v(H2)＝0.03 mol·L－1·min－1 B．v(N2)＝0.02 mol·L－1·min－1 C．v(NH3)＝0.17 mol·L－1·min－1 D．v(NH3)＝0.01 mol·L－1·min－1 [应用·实践] 7．已知反应4CO(g)＋2NO2(g)N2(g)＋4CO2(g)在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最大的是(　　) A．v(CO)＝1.5 mol·L－1·min－1 B．v(NO2)＝0.7 mol·L－1·min－1 C．v(N2)＝0.4 mol·L－1·min－1 D．v(CO2)＝1.1 mol·L－1·min－1 [重难点拨]　化学反应速率大小的比较方法 (1)看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位。 (2)换算成用同一物质表示的速率，再比较数值的大小。 (3)比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一般反应aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，可比较eq \f(v（A）,a)与eq \f(v（B）,b)的大小，若eq \f(v（A）,a)＞eq \f(v（B）,b)，则用A表示的反应速率比用B表示的大。 解析　由题可知，生成HCN的浓度为0.36 mol/(L·min)×15 min＝5.4 mol/L，由反应方程式可知15分钟内消耗氨气5.4 mol/L，体积未知不能计算其物质的量，故A错误；速率之比等于化学计量数之比，则该时间内v(H2O)＝0.36 mol/(L·min)×eq \f(6,2)＝1.08 mol/(L·min)，故B错误；浓度变化量之比等于化学计量数之比，则消耗O2的浓度为5.4 mol/L×eq \f(3,2)＝8.1 mol/L，初始浓度未知，不能确定15 min时O2的浓度，故D错误。 解析　2H2O2eq \o(=====,\s\up17(催化剂))2H2O＋O2↑，0～6 min产生的氧气的物质的量n(O2)＝eq \f(22.4×10－3 L,22.4 L·mol－1)＝0.001 mol，反应消耗的n(H2O2)＝2n(O2)＝0.002 mol，v(H2O2)＝eq \f(\f(0.002,0.01) mol·L－1,6 min)≈3.3×10－2 mol·L－1·min－1，故A正确；6～10 min内，反应物浓度降低，平均反应速率减小，即v(H2O2)<3.3×10－2 mol·L－1·min－1，故B正确；6 min时，c(H2O2)＝0.40 mol·L－1－eq \f(0.002 mol,0.01 L)＝0.20 mol·L－1，故C错误；6 min时，H2O2的分解率为eq \f(0.002 mol,0.01 L×0.40 mol·L－1)×100%＝50%，故D正确。 10．某温度下，将等物质的量的A(g)、B(g)混合于1 L的密闭容器中，发生如下反应：A(g)＋3B(g)2C(g)＋xD(g)。经2 min后测得C的浓度为0.5 mol·L－1，B的物质的量分数为25%，以D表示2 min内的平均反应速率v(D)＝0.25 mol·L－1· min－1，下列说法正确的是(　　) A．2 min时，v(A)＝0.125 mol·L－1·min－1 B．2 min时，B的物质的量为0.75 mol C．x＝1 D．反应前后容器内气体的压强之比为1∶2 解析　2 min内的平均速率v(D)＝0.25 mol·L－1·min－1，则2 min时c(D)＝0.25 mol·L－1·min－1×2 min＝0.5 mol·L－1，已知2 min时c(C)＝0.5 mol·L－1，设起始时A(g)、B(g)的浓度为a mol·L－1，可列三段式： A(g)＋ 3B(g)　2C(g)＋ xD(g) 起始浓度/（mol·L－1） 　　 a 　　 a 0 　 0 转化浓度/ (mol·L－1) 　　　0.25 　 0.75 　 0.5 　 0.5 2 min时浓度/ (mol·L－1) 　 a－0.25 a－0.75 0.5 　 0.5 反应后B的物质的量分数为eq \f(（a－0.75） mol·L－1×1 L,（a－0.25＋a－0.75＋0.5＋0.5） mol·L－1×1 L)＝25%，得a＝1.5，各物质相同时间内变化的浓度与化学计量数成正比，则eq \f(0.5 mol·L－1,0.5 mol·L－1)＝eq \f(2,x)，得x＝2，C错误；2 min时的速率是瞬时速率，根据题意无法求算，A错误； 2 min时n(B)＝(1.5－0.75) mol·L－1×1 L＝0.75 mol，B正确；该反应反应前后气体的化学计量数之和不变，恒温恒容条件下，容器内压强之比等于气体物质的量之比，所以反应前后容器内气体的压强之比为1∶1，D错误。 解析　当c(H2O2)＝1 mol·L－1时，根据v＝k·cx(KBrO3)·cy(H2O2)，代入相关数据可得，eq \f(3×10－4,6×10－4)＝eq \f(0.003x,0.006x)，解得x＝1；当c(KBrO3)＝0.001 mol·L－1时，根据v＝k·c(KBrO3)·cy(H2O2)，代入相关数据可得，eq \f(8×10－4,6.4×10－3)＝eq \f(2y,4y)，解得y＝3；根据v＝k·c(KBrO3)·c3(H2O2)，并代入第1组数据可得，k＝eq \f(3×10－4,0.003×13)＝0.1，所以该反应的化学反应速率的表达式为v＝0.1·c3(H2O2)·c(KBrO3)。 [创新·提高] 12．向2 L密闭容器中通入a mol气体A和b mol气体B，在一定条件下发生反应： xA(g)＋yB(g)pC(g)＋qD(g) 已知：平均反应速率v(C)＝eq \f(1,2)v(A)；反应至2 min时，A的浓度减少了eq \f(1,3)，B的物质的量减少了eq \f(a,2) mol，有a mol D生成。 回答下列问题： (1)反应2 min内，v(A)＝__________________，v(B)＝____________________。 (2)化学方程式中，x＝________，y＝________，p＝________，q＝________。 (3)若反应平衡时，D为2a mol，则B的转化率为______________。 eq \f(a,12) mol·L－1·min－1　 eq \f(a,8) mol·L－1·min－1 eq \f(a,b)×100% 解析　(1)根据化学反应速率定义：v(A)＝eq \f(Δc（A）,Δt)＝eq \f(\f(1,3)a mol,2 L×2 min)＝eq \f(1,12)a mol·L－1·min－1，v(B)＝eq \f(Δc（B）,Δt)＝eq \f(\f(1,2)a mol,2 L×2 min)＝eq \f(1,8)a mol·L－1·min－1。 (2)v(C)＝eq \f(1,2)v(A)＝eq \f(1,24)a mol·L－1·min－1，v(D)＝eq \f(1,4)a mol·L－1·min－1，根据速率之比等于化学计量数之比，x∶y∶p∶q＝eq \f(1,12)∶eq \f(1,8)∶eq \f(1,24)∶eq \f(1,4)＝2∶3∶1∶6，则x＝2，y＝3，p＝1，q＝6。 (3)由题意列三段式：2A(g)＋3B(g)C(g)＋6D(g) 起始(mol) 　　　　　　　　　b 　　　　　0 转化(mol) 　　　　　　　　　a 　　　　　2a 平衡(mol) 　　　　　　　　　b－a 　　　 2a 则B的转化率为eq \f(a,b)×100%。 $$