2.1.1 化学反应速率（课件PPT）-【新课程学案】2024-2025学年高中化学选择性必修1（人教版2019，通用版）

化学反应速率与化学平衡 第二章 第一节 化学反应速率 学习目标 1.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。能进行化学反应速率的简单计算。 2.通过实验探究，了解温度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。 3.知道化学反应是有历程的，认识基元反应活化能对化学反应速率的影响；知道催化剂可以改变反应历程。 重点难点 重点 1.化学反应速率的简单计算。 2.反应条件对化学反应速率的影响。 难点 用碰撞理论说明反应条件对化学反应速率的影响。 化学反应速率 第1课时 5 目 录 01 02 03 新知探究(一)——化学反应速率 新知探究(二)——化学反应速率的计算与比较 课时跟踪检测 01 新知探究(一)——化学反应速率 1．表示方法 通常用单位时间内反应物浓度的 或生成物浓度的 来表示。 2．数学表达式 减小 增大 3．速率单位 常用 或mol/(L·s)表示；1 mol/(L·s)＝60 mol/(L·min)。 4．注意事项 (1)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。 (2)一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率。 (3)在同一化学反应中，选用不同物质表示化学反应速率，其数值可能相同也可能不相同，但表示的意义相同。 mol/(L·min) × × (3)化学反应速率指的是某时刻的瞬时速率 ( ) (4)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，但表示的意义相同 ( ) × √ 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．在可逆反应里，当反应达到平衡后，其化学反应速率为零 C．在某一化学反应里，其化学反应速率可以用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 √ 解析：固体或纯液体的浓度视为常数，不能用固体或纯液体的浓度变化量表示化学反应速率，A错误； 可逆反应达到平衡的重要特征是正、逆反应速率相等但不为零，B错误； 在同一化学反应中，其化学反应速率可以用反应物浓度的改变来表示，也可以用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； 化学反应速率一律用正值表示，D错误。 3．对于反应：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，下列说法正确的是(　 ) A．用HCl和CaCl2表示的反应速率数值不同，但所表示的意义相同 B．不能用CaCO3的浓度变化来表示反应速率，但可用水来表示 C．用H2O和CO2表示的化学反应速率相同 D．用CaCl2浓度的减小表示其反应速率 √ 解析：在同一反应中，选用不同的物质表示反应速率，反应速率数值之比等于化学方程式中化学计量数之比，数值可能相同，也可能不同，但意义相同，则用HCl和CaCl2表示的反应速率数值不同，但所表示的意义相同，故A正确； 水是浓度为定值的纯液体，不能用纯液体来表示化学反应速率，B、C错误； 氯化钙为生成物，应用浓度的增大表示反应速率，D错误。 4．反应3X(g)＋Y(g)2Z(g)＋2W(g)在2 L密闭容器中进行， 5 min后Y减少了0.5 mol，则此反应的反应速率为(　 ) A．v(X)＝0.05 mol·L－1·min－1 B．v(Y)＝0.10 mol·L－1·min－1 C．v(Z)＝0.10 mol·L－1·min－1 D．v(W)＝0.10 mol·L－1·s－1 √ 02 新知探究(二)——化学反应速率的计算与比较 (1)经5 min后A的浓度为______________。 (2)反应开始前充入容器中B的物质的量为________________。 (3)B的平均反应速率为______________________________________。 (4)x的值为__________。 Ⅱ.对于反应A(g)＋3B(g)===2C(g)＋2D(g)，下列分别表示不同条件下的反应速率，则反应速率大小关系是___________________________。 ①v(A)＝0.01 mol·L－1·s－1 ②v(B)＝1.20 mol·L－1·min－1 ③v(C)＝2.40 mol·L－1·min－1 ④v(D)＝0.02 mol·L－1·s－1 [解析]　Ⅰ.(1)5 min内C的平均反应速率是0.1 mol·L－1·min－1，则生成C的物质的量是1 mol，生成D的物质的量为1 mol，根据物质的量变化量之比等于相应的化学计量数之比可知，x＝2。则 所以有(n－1.5)∶(n－0.5)＝3∶5 解得n＝3，所以此时A物质的浓度为0.75 mol·L－1。 (2)由以上分析可得反应开始前充入容器中B的物质的量为3 mol。 (3)化学反应速率之比等于相应的化学计量数之比，C的平均反应速率是0.1 mol·L－1·min－1，所以B的平均反应速率为0.05 mol·L－1·min－1。 [答案]　Ⅰ.(1)0.75 mol·L－1　(2)3 mol　 (3)0.05 mol·L－1·min－1　(4)2 Ⅱ.③>①＝④>② (2)利用比值计算 速率之比＝化学计量数之比＝各物质的浓度变化量(Δc)之比＝各物质的物质的量变化量(Δn)之比。 计算中注意以下量的关系： ①对反应物：c(起始)－c(转化)＝c(某时刻)； ②对生成物：c(起始)＋c(转化)＝c(某时刻)。 2．化学反应速率大小的比较 (1)转化法 先换算成统一单位，再将不同物质表示的速率换算为用同一物质表示的速率，再比较速率数值的大小，如以物质A为标准，将用其他物质表示的反应速率换算为用物质A表示的速率，并比较数值的大小，确定化学反应速率的大小。 A．0.001 mol·L－1·s－1 B．0.002 mol·L－1·s－1 C．0.002 5 mol·L－1·s－1 D．0.003 mol·L－1·s－1 √ 2．某温度下6.5 g锌粒与40 mL 2.5 mol·L－1的硫酸反应，用时10 s时恰好收集H2体积44.8 mL(0 ℃、101 kPa条件下)。 (1)用锌粒表示的10 s内该反应的速率为________________________________g·s－1。 (2)忽略溶液体积的变化，用H＋表示的10 s内该反应的速率为__________mol·L－1·s－1。 (3)忽略溶液体积的变化，用Zn2＋表示的10 s内该反应的速率为__________mol·L－1·s－1。 (4)用H2表示的10 s内该反应的速率为__________________mol·s－1。 解析：0 ℃、101 kPa条件下，H2的体积为44.8 mL，其物质的量为0.002 mol，则根据反应Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑可知：Zn～H2SO4～ZnSO4～H2，|Δn(Zn)|＝|Δn(H2SO4)|＝|Δn(ZnSO4)|＝|Δn(H2)|＝0.002 mol。 答案：(1)0.013　(2)0.01　(3)0.005　(4)0.000 2 物质 X Y Z Q 起始/mol 0.7   1   2 min末/mol 0.8 2.7 0.8 2.7 3 min末/mol     0.8   (1)起始时n(Y)＝__________，n(Q)＝__________。 (2)化学方程式中m＝_____，n＝_____，p＝_____，q＝_____。 (3)用Z表示2 min内的反应速率为___________________________。 (4)2 min末Q的转化率为____________。 故Δn(X)＝0.8 mol－0.7 mol＝0.1 mol |Δn(Z)|＝|0.8 mol－1 mol|＝0.2 mol n(Q)＝0.3 mol＋2.7 mol＝3.0 mol (2)m∶n∶p∶q＝Δn(X)∶Δn(Y)∶|Δn(Z)|∶|Δn(Q)|＝0.1 mol ∶0.4 mol∶0.2 mol∶0.3 mol＝1∶4∶2∶3。 答案：(1)2.3 mol　3.0 mol　(2)1　4　2　3　 (3)0.05 mol·L－1·min－1　(4)10% 选项 A B C D 反应速率/ [ mol·L－1·s－1] v(SO2) v(O2) v(SO3) v(O2) 0.4 0.25 0.5 0.3 √ ①v(M)＝4 mol·L－1·min－1 ②v(M)＝0.1 mol·L－1·s－1 ③v(P)＝0.2 mol·L－1·s－1 ④v(Q)＝3 mol·L－1·min－1 A．①>④>③>② B．②>③＝①>④ C．③>②＝④>① D．④>③>①>② √ 解析：将①②③④均转化为用物质M表示的速率，换算后①②③④依次为v(M)＝4 mol·L－1·min－1、v(M)＝6 mol·L－1·min－1、v(M)＝8 mol·L－1·min－1、v(M)＝6 mol·L－1·min－1，③>②＝④>①。 03 课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 √ 1．(2024·南安市期中检测)关于化学反应速率的说法正确的是(　 ) A．化学反应速率可表示可逆反应进行的程度 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小或任何一种生成物浓度的增大 C．对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象一定越明显 D．反应速率的大小不一定能表示化学反应进行的相对快慢 15 14 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 解析：化学反应速率可表示可逆反应进行的快慢，平衡常数表示反应进行的程度，故A错误； 反应中固体和纯液体不能表示反应速率，故B错误； 有些反应无反应现象，如盐酸和氢氧化钠溶液反应瞬间完成，速率很大，但反应无明显现象，故C错误； 同一个化学反应的反应速率与化学计量数呈正比，反应速率的大小不一定能表示化学反应进行的相对快慢，还跟化学计量数有关，故D正确。 15 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 √ 2．在一密闭容器中充入一定量的H2和N2，经测定反应开始后3 s内v(N2)＝0.15 mol·L－1·s－1，则3 s末NH3的浓度为(　 ) A．0.4 mol·L－1 B．0.6 mol·L－1 C．0.9 mol·L－1 D．1.2 mol·L－1 15 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 15 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 √ 3．(2024·深圳福田区期中检测)一定条件下，向1 L的恒容密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2，进行合成氨反应。经3 s后测得NH3的浓度为0.6 mol·L－1，若NH3的浓度从0.6 mol·L－1增大到1.2 mol·L－1，所用的时间可能(　 ) A．小于3 s B．等于3 s C．大于3 s D．无法判断 15 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 15 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 √ 4．(2024·成都期末检测)把0.6 mol X气体和0.4 mol Y气体混合于2 L容器中，使它们发生如下反应：3X(g)＋Y(g)===nZ(g)＋2W(g)。5 min末生成0.2 mol W，若测得以Z浓度变化来表示的化学反应速率为0.01 mol·L－1·min－1，则上述反应中Z气体的化学计量数n的值是(　 ) A．1 B．2 C．3 D．4 15 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 15 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 √ A．v(H2O)＝0.10 mol·L－1·min－1 B．v(H2)＝0.27 mol·L－1·min－1 C．v(CH3OH)＝0.01 mol·L－1·s－1 D．v(CO2)＝2.0 mol·L－1·h－1 15 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 15 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 √ 6．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0.4 mol C B．该反应进行到10 s时，消耗了0.1 mol A C．该反应的化学方程式为3A＋B===2C D．10 s内用B表示的反应速率为0.01 mol·L－1·s－1 15 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：根据图示可知在10 s时C的浓度改变了0.4 mol·L－1，由于容器的容积是0.5 L，则10 s时反应生成C的物质的量n(C)＝0.4 mol·L－1×0.5 L＝0.2 mol，A错误； 该反应进行到10 s 时，A的浓度减少0.2 mol·L－1，由于容器的容积是0.5 L，则消耗A的物质的量n(A)＝0.2 mol·L－1×0.5 L＝0.1 mol，B正确； 15 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 15 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 √ 7．5.6 g铁粉投入盛有100 mL 2 mol·L－1稀硫酸的烧杯中，2 min时铁粉刚好溶解(溶解前后溶液体积变化忽略不计)，下列表示该反应的反应速率正确的是(　 ) A．v(Fe)＝0.5 mol·L－1·min－1 B．v(H2SO4)＝1 mol·L－1·min－1 C．v(H2SO4)＝0.5 mol·L－1·min－1 D．v(FeSO4)＝1 mol·L－1·min－1 15 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：铁粉为固体，其物质的量浓度可视为常数，不能用来表示化学反应速率，A错； 反应的铁粉是0.1 mol，参加反应的H2SO4为0.1 mol，生成的FeSO4为0.1 mol，所以v(H2SO4)＝0.5 mol·L－1·min－1，v(FeSO4)＝0.5 mol·L－1·min－1，B、D错。 15 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 A．用A表示的反应速率是0.4 mol·L－1·min－1 B．分别用B、C、D表示的反应速率其比值是3∶2∶1 C．在2 min末的反应速率，用B表示是0.3 mol·L－1·min－1 D．前2 min，v正(B)和v正(C)表示的反应速率的值均逐渐增大 √ 15 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析：A是固体，反应过程浓度不变，不能作为表示反应速率的物质，故A错误； 反应速率之比等于化学计量数之比，故B正确； 反应速率是指某一时段内的平均速率，不是某时刻的瞬时速率，故C错误； 反应过程反应物逐渐减少，正反应速率逐渐减小，生成物逐渐增多，因此逆反应速率逐渐增大，故D错误。 2 3 4 15 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 9．反应速率与反应物浓度的关系是用实验方法测定的，化学反应H2＋Cl2===2HCl的反应速率v可表示为v＝Kcm(H2)cn(Cl2)，式中K为常数，m、n值可用下表中数据确定之。 c(H2)/(mol·L－1) c(Cl2)/ (mol·L－1) v/(mol·L－1·s－1) 1.0 1.0 1.0 K 2.0 1.0 2.0 K 2.0 4.0 4.0 K 15 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 √ 15 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 √ 15 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 起始到2×10－15 s时，I·改变的浓度是C2I2F4改变的浓度的2倍，而不是I·浓度是C2I2F4浓度的2倍，B错误； 15 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 15 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 √ 15 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 15 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 12．将等物质的量的A、B混合于2 L的恒容密闭容器中，发生反应：3A(g)＋B(g)===xC(g)＋2D(g)，2 min后测得c(D)＝0.5 mol·L－1，c(A)∶c(B)＝3∶5，以C表示的平均速率v(C)＝0.25 mol·L－1·min－1，下列说法正确的是(　 ) A．2 min时，A的物质的量为1.5 mol B．2 min时，A的转化率为60% C．反应速率v(B)＝0.25 mol·L－1·min－1 D．该反应方程式中，x＝4 √ 15 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：由v(C)＝0.25 mol·L－1·min－1知，2 min 内C的浓度变化量Δc(C)＝0.25 mol·L－1·min－1 ×2 min＝0.5 mol·L－1，设A、B初始浓度为a mol·L－1，结合题中数据，可列出“三段式”： 15 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 则2 min时，c(A)∶c(B)＝(a－0.75)∶(a－0.25)＝3∶5，解得a＝1.5 2 min时，A的浓度为1.5－0.75＝0.75 mol·L－1，物质的量为1.5 mol，A正确； 15 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 13.化学反应的快慢和限度对人类生产生活有重要的影响。800 ℃时，A、B、C三种气体在恒容密闭容器中反应时的浓度变化如图所示，回答下列问题： (1)该反应的反应物是________。 (2)2 min内，C的反应速率为____________________________。 15 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 (3)该反应的化学方程式为_____________________________________ ____________________________________________________________。 (4)在其他条件下，测得A的反应速率为0.5 mol·L－1·min－1，此时的反应速率与800 ℃时相比________。 A．比800 ℃时慢 B．比800 ℃时快 C．和800 ℃时速率一样 15 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：(1)由图像可知，A的物质的量浓度减小，B和C的物质的量浓度增加，则A为反应物，B和C为生成物； 15 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 15 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 高阶思维训练 14．一定温度下，10 mL 0.8 mol·L－1H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成的O2的体积(已折算为标准状况下)如表。 14 t/min 0 2 4 6 8 10 v(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 下列叙述正确的是(溶液体积变化忽略不计)(　 ) A．反应到6 min时，c(H2O2)＝0.2 mol·L－1 B．第4 min时的瞬时速率小于第6 min时的瞬时速率 C．反应至6 min时，H2O2分解率为50% D．0～6 min的平均反应速率：v(H2O2)≈3.3×10－2 mol·L－1·min－1 14 √ 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 第4 min时过氧化氢的浓度大于第6 min时过氧化氢的浓度，浓度越大，反应速率越快，故第4 min时瞬时速率大于第6 min时的瞬时速率，B错误； 14 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 (1)a～b、b～c、c～d三段中，平均反应速率最大的时间段是__________，该时间段内H2的平均反应速率是________________。 (2)H2的物质的量不再改变时，CO2的转化率是________；反应前后容器内的压强比是________。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 答案：(1)a～b　1 mol·L－1·min－1 (2)33.3%　7∶5 [题点多维训练] 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显 ( ) (2)化学方程式中，任何一种物质均可用v＝求出用该物质表示的化学反应速率 ( )  解析：依题意，v(Y)＝＝0.05 mol·L－1·min－1，用单位时间内不同物质的浓度变化量表示的化学反应速率之间的关系为v(X)∶v(Y)∶v(Z)∶v(W)＝3∶1∶2∶2，故v(X)＝0.15 mol·L－1· min－1，v(Z)＝v(W)＝0.10 mol·L－1·min－1。 典例导学　 [典例]　Ⅰ.将等物质的量A、B混合于2 L的密闭容器中，发生反应：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)，经5 min 后测得D的浓度为0.5 mol·L－1，c(A)∶c(B)＝3∶5，C的平均反应速率是0.1 mol·L－1·min－1。 3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g) 起始/mol　　　n　 　　n　　　0　　　0 转化/mol　　　1.5　 　0.5　　 1.0　　1.0 5 min末/mol　n－1.5 n－0.5　　1.0　　1.0 Ⅱ.比较不同条件下的反应速率时应转化成同一物质的速率进行比较，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比进行转换，以A的速率为标准，①对应的v(A)＝0.01 mol·L－1·s－1＝0.6 mol·L－1·min－1；②对应的v(A)＝＝＝0.4 mol·L－1·min－1；③v(A)＝＝＝1.20 mol·L－1·min－1；④v(A)＝＝＝0.6 mol·L－1·min－1。可知反应速率的大小关系为③>①＝④>②。 [系统融通知能] 1．化学反应速率的计算方法 (1)利用基本公式：v＝＝。 (3)“三段式”法计算模板 例如：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＋ (2)比值法 对于反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，先换算成统一单位，再分别计算、、、的值，数值越大，化学反应速率越大。 [题点多维训练] 题点(一)　化学反应速率的计算 1．(2024·贵阳期末检测)已知4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)在10 L密闭容器中进行反应，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了 0.9 mol，则此时间内用NH3的浓度变化表示的化学反应速率为(　 ) 解析： v(H2O)＝＝0.003 mol·L－1·s－1，v(NH3)∶v(H2O)＝4∶6，则v(NH3)＝0.002 mol·L－1·s－1。 |Δm(Zn)|＝0.002 mol×65 g·mol－1＝0.13 g，v(Zn)＝＝0.013 g·s－1；v(H＋)＝＝0.01 mol·L－1·s－1；v(Zn2＋)＝＝ 0.005 mol·L－1·s－1；v(H2)＝＝0.000 2 mol·s－1。 3．在2 L密闭容器中进行反应：mX(g)＋nY(g)pZ(g)＋qQ(g)，式中m、n、p、q为物质的化学计量数。在0～3 min内，各物质的物质的量变化如下表所示： 已知2 min内v(Q)＝0.075 mol·L－1·min－1，＝。 解析：对比X的起始量和2 min 末的量，可知反应逆向进行。 |Δn(Q)|＝|v(Q)·V·Δt|＝0.075 mol·L－1·min－1×2 L×2 min＝0.3 mol， 对反应过程作“三段式”分析如下： 　　　 mX(g)＋nY(g)pZ(g)＋qQ(g) 起始/mol　 0.7　　n(Y)　　　1　 　n(Q) 转化/mol　Δn(X)　Δn(Y)　 Δn(Z)　Δn(Q) 2 min末/mol　0.8　 2.7　　　0.8　 　2.7 (1)因＝＝＝ Δn(Y)＝0.4 mol n(Y)＝2.7 mol－0.4 mol＝2.3 mol。 (3)＝，v(Q)＝0.075 mol·L－1·min－1， 故v(Z)＝0.05 mol·L－1·min－1。 (4)2 min 末Q的转化率α(Q)＝×100% ＝×100%＝10%。 题点(二)　化学反应速率大小的比较 4．(2024·三明期中检测)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(　 ) D.＝ mol·L－1·s－1＝0.3 mol·L－1·s－1。 解析： A.＝ mol·L－1·s－1＝0.2 mol·L－1·s－1； B.＝ mol·L－1·s－1＝0.25 mol·L－1·s－1； C.＝ mol·L－1·s－1＝0.25 mol·L－1·s－1； 5．(2024·河南百所名校高二联考)对于可逆反应2M(g)＋2N(s)3P(g)＋Q(g)，在不同条件下测得的化学反应速率如下，下列速率关系正确的是(　 ) 解析：发生反应N2＋3H22NH3,3 s内氮气的平均速率：v(N2)＝0.15 mol·L－1·s－1，速率之比等于化学计量数之比，则v(NH3)＝2v(N2)＝2×0.15 mol·L－1·s－1＝0.3 mol·L－1·s－1，故3 s末NH3的浓度为 0.3 mol·L－1·s－1×3 s＝0.9 mol·L－1。 解析：经3 s后测得NH3的浓度为0.6 mol·L－1，说明0～3 s，v(NH3)＝＝0.2 mol·L－1·s－1，若反应速率不变，则NH3的浓度从0.6 mol·L－1增大到1.2 mol·L－1，所用的时间为3 s，但化学反应速率随浓度的减小而减慢，因此生成物变化相同的量，所用时间会更长。 解析： W的平均化学反应速率v＝＝＝0.02 mol· L－1·min－1，同一化学反应中同一时间段内，各物质的反应速率之比等于化学计量数之比，v(Z)∶v(W)＝0.01 mol·L－1·min－1∶0.02 mol· L－1·min－1＝n∶2，解得n＝1。 5．(2024·西安高二期末)我国科学家利用Pt/a­MoC催化剂实现氢气的低温制备和存储，涉及的化学反应为CH3OH(g)＋H2O(g)3H2(g)＋CO2(g)。不同反应条件下测得反应速率如下，反应速率最大的是(　 ) 解析： ＝ mol·L－1·min－1＝0.10 mol·L－1·min－1；＝ mol·L－1·min－1＝0.09 mol·L－1·min－1；＝ mol·L－1· s－1＝0.6 mol·L－1·min－1；＝ mol·L－1·h－1≈0.033 mol·L－1· min－1；在单位相同的条件下，不同物质的反应速率与其化学计量数的比值越大，其反应速率越大，所以反应快慢顺序是C＞A＞B＞D。 在10 s后A、B、C三种物质的浓度分别改变了0.2 mol·L－1、 0.6 mol·L－1、0.4 mol·L－1，物质改变的浓度比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比，此时物质的浓度不再发生变化，则反应的化学方程式为A＋3B2C，C错误； 在10 s时用B的浓度变化表示的反应速率v(B)＝＝0.06 mol·L－1·s－1，D错误。 8．已知在1 L密闭容器中发生反应4A(s)＋3B(g)2C(g)＋D(g)，经2 min，B的物质的量减少0.6 mol。下列有关反应速率的说法正确的是(　 ) 由此可推得，m、n值正确的是(　 ) A．m＝1，n＝1 B．m＝，n＝ C．m＝，n＝1 D．m＝1，n＝ 解析：设三组数据编号分别为①②③，分别代入关系式，则有＝2＝2m，m＝1；＝2＝4n，n＝。 10．飞秒化学对了解反应机理十分重要。C2I2F4光分解反应C2I2F4=== F2— F2＋2I·，经过2×10－15 s后C2I2F4的浓度减少6×10－5 mol·L－1。下列说法正确的是(　 ) A．用I·表示的反应速率是6×1010 mol·L－1·s－1 B．在2×10－15 s时，I·浓度是C2I2F4浓度的2倍 C．2×10－15 s末时C2I2F4的反应速率是3×1010 mol·L－1·s－1 D. F2— F2、I·的速率关系：v( F2— F2)＝2v(I·) 解析：根据反应方程式中物质转化关系可知，C2I2F4与I·化学计量数之比是1∶2，在2×10－15 s后C2I2F4的浓度减少6×10－5 mol·L－1，则I·的浓度变化为1.2×10－4 mol·L－1，则用I·表示的反应速率v(I·)＝＝6×1010 mol·L－1·s－1，A正确； 在0～2×10－15 s时C2I2F4的平均反应速率v(C2I2F4)＝＝3×1010 mol·L－1·s－1，而不是2×10－15 s末的瞬时速率，C错误； 化学反应速率之比等于方程式中相应物质的化学计量数之比，则 F2— F2、I·的速率关系：2v( F2— F2)＝v(I·)，D错误。 11．将固体NH4Br置于密闭容器中，在某温度下，发生反应：NH4Br(s)===NH3(g)＋HBr(g)，2HBr(g)Br2(g)＋H2(g)，2 min后，测知H2的浓度为0.5 mol·L－1，HBr的浓度为4 mol·L－1，若上述反应速率用v(NH3)表示，则下列速率正确的是(　 ) A．0.5 mol·L－1·min－1 B．2.5 mol·L－1·min－1 C．2 mol·L－1·min－1 D．1.25 mol·L－1·min－1 解析：此题为连锁反应，即NH4Br(s)分解生成的HBr又有一部分分解，故剩余的HBr的量为NH4Br分解生成的HBr的量减去HBr分解的量，即c(HBr)＝c生成(HBr)－c分解(HBr)，又知c(H2)＝0.5 mol· L－1，则c分解(HBr)＝1 mol·L－1，所以c生成(HBr)＝c(HBr)＋c分解(HBr)＝5 mol·L－1，c(NH3)＝c生成(HBr)＝5 mol·L－1，v(NH3)＝＝2.5 mol·L－1·min－1。 3A(g)＋B(g)===xC(g)＋2D(g) 　 a　　 a　 　 0　 　 0 　0.75　　0.25　　0.5　　0.5 a－0.75　a－0.25　0.5　 0.5 2 min时，A的转化率为×100%＝50%，B错误； v(B)＝＝0.125 mol·L－1·min－1，C错误； 由于Δc(C)＝Δc(D)，x＝2，D错误。 (2)2 min内，C的浓度变化为0.1 mol·L－1，v＝＝ 0.05 mol·L－1·min－1； (3)由反应的浓度变化之比等于化学计量数之比可得：Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)＝0.2 mol·L－1∶0.2 mol·L－1∶0.1 mol·L－1＝2∶2∶1，则反应的化学方程式为2A2B＋C； (4)800 ℃时，2 min内A的消耗浓度＝0.4 mol·L－1－0.2 mol·L－1＝0.2 mol·L－1，用A表示的速率为v(A)＝＝0.1 mol·L－1· min－1，在其他条件下，测得A的反应速率为0.5 mol·L－1·min－1，此时的反应速率比800 ℃时快。 答案：(1)A　(2)0.05 mol·L－1·min－1 (3)2A2B＋C　(4)B 解析：反应至6 min时，生成O2在标况下的体积为22.4 mL(物质的量为0.001 mol)，消耗H2O2的物质的量为0.002 mol，则c(H2O2)＝＝0.6 mol·L－1，A错误； 反应至6 min时，生成O2在标准状况下的体积为22.4 mL(物质的量为0.001 mol)，则分解的H2O2的物质的量为0.002 mol，所以H2O2分解率为×100%＝25%，C错误； 0～6 min时间内，生成Δn(O2)＝＝0.001 mol，由2H2O22H2O＋O2↑得消耗Δn(H2O2)＝2×Δn(O2)＝2×0.001 mol＝0.002 mol，Δc(H2O2)＝ mol·L－1＝0.20 mol·L－1，所以v(H2O2)＝≈3.3×10－2mol·L－1·min－1，D正确。 15．固定和利用CO2能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体。工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。某科学实验将6 mol CO2和8 mol H2充入2 L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间的变化曲线如图所示。a、b、c、d、e括号内数据表示坐标。 解析：(1)a～b段氢气的平均反应速率为＝1 mol· L－1·min－1，b～c段氢气的平均反应速率为＝0.75 mol· L－1·min－1，c～d段氢气的平均反应速率为＝0.1 mol· L－1·min－1，所以平均反应速率最大的时间段是a～b，该时间段内H2的平均反应速率是1 mol·L－1·min－1。 (2)由图可知，平衡时氢气的物质的量为2 mol，列三段式： 3H2(g)＋CO2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) 起始/mol　8　　　6　　　　　0　　 　　0 变化/mol　6　　　2　　　　　2　　 　　2 平衡/mol　2　　　4　　　　　2　　 　　2 所以平衡时CO2的转化率为×100%≈33.3%；恒温、恒容时，气体压强之比等于气体的物质的量之比，所以反应前后容器内的压强比是(6＋8)∶(4＋2＋2＋2)＝7∶5。 $$