专题2 第1单元 第1课时 化学反应速率的表示方法-【金版教程】2025-2026学年高中化学选择性必修1创新导学案全书Word（苏教版2019）

化学 选择性必修1 SJ 第一单元　化学反应速率 第1课时　化学反应速率的表示方法 1.认识化学反应速率，学会化学反应速率的表示方法。2.能设计简单实验测定化学反应速率。3.会进行化学反应速率的计算和快慢比较。 1．化学反应速率 (1)概念 化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度(通常使用物质的量浓度)的减少或者生成物浓度的增加来表示。 (2)表达式：v＝(利用此式求得的反应速率是在时间间隔Δt内化学反应的平均速率，若时间间隔Δt非常小，则平均速率接近某一时刻的瞬时速率。) (3)单位：mol·L－1·s－1、mol·L－1·min－1、mol·L－1·h－1等。 (4)对于反应aA＋bB===cC＋dD，其化学反应速率可分别用A、B、C、D四种物质来表示：v(A)＝，v(B)＝，v(C)＝，v(D)＝。 2．化学反应速率的测定 化学反应速率可通过实验测定。要测定不同时刻反应物或生成物的浓度，可观察、测量体系中某一物质的相关性质，再进行适当的转换和计算。若反应中有气体生成，可以测量在一定温度和压强下，一定时间内释放出来的气体的体积；当溶液中存在有色物质时，随着反应的进行，溶液的颜色不断变化，可以用比色的方法测定溶液颜色的深浅，再根据溶液颜色的深浅与有色物质浓度的正比关系，确定反应物或生成物在不同时刻的浓度。 　判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)化学反应方程式中，任何一种物质均可用v＝求出该物质表示的化学反应速率。(　　) (2)化学反应速率指的是某时刻的瞬时速率。(　　) (3)用反应物表示的化学反应速率取正值，用生成物表示的化学反应速率取负值。(　　) (4)同一化学反应中，不同物质表示的化学反应速率可能数值不同，但表示的意义(快慢)相同。(　　) (5)对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显。(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)× 知识点一　化学反应速率的理解与测定方法 1．化学反应速率的理解 (1)化学反应速率是某一时间段内的平均速率而不是某一时刻的瞬时速率。 (2)不论是反应物还是生成物，其化学反应速率的值都取正值。 (3)固体或纯液体的物质的量浓度可视为常数，因此，一般不用固体或纯液体表示化学反应速率。 (4)同一化学反应，在同一时间段内，若用不同物质表示反应速率，其数值可能会因化学方程式中的化学计量数不同而不同，但表示的该反应的快慢程度相同。 (5)定量表示一个确定的化学反应的反应速率时，应指明是用何种物质表示的反应速率，即要在化学反应速率v后用“(物质)”加以标明。 2．化学反应速率的测定 (1)测定原理 利用与化学反应中任何一种化学物质的浓度(或质量)相关的性质进行测定。 (2)测定方法 ①对于有气体生成的反应：可测定一定时间内收集气体的体积或收集一定量气体所用的时间。 ②对于有固体参加的反应，可测定一段时间内消耗固体质量的多少。 ③对于有酸碱参与的反应，可测定一段时间内溶液中氢离子或氢氧根离子浓度的变化。 ④对于有颜色变化的反应，可测定溶液变色所需时间。 ⑤对于有沉淀生成的反应，可测定溶液变浑浊所需时间。 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通常由时间单位和物质的量单位决定 D．在化学反应过程中，反应物的浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值 答案：B 2．化学反应速率是通过实验测定的，下列化学反应速率的测量中，测量依据不可行的是(　　) 选项 化学反应 测量依据(单位时间内) A CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) 压强变化 B Zn(s)＋H2SO4(aq)===ZnSO4(aq)＋H2(g) H2体积 C 2NO2(g) N2O4(g) 颜色深浅 D Ca(OH)2(aq)＋Na2CO3(aq)===CaCO3(s)＋2NaOH(aq) 沉淀质量 答案：A 解析：该反应是气体分子数不变的反应，反应前后压强不变，A不可行。 知识点二　化学反应速率的计算与比较 1．化学反应速率的计算 (1)定义式法：v＝＝。 (2)比值法 对于反应：aA＋bB===cC＋dD，用不同的物质表示同一化学反应同一时间段内的反应速率时，化学反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝a∶b∶c∶d或＝＝＝。 (3)“三段式”法 对于反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)。A的浓度为a mol·L－1，B的浓度为b mol·L－1，C的浓度为c mol·L－1，D的浓度为d mol·L－1。反应从t0 s开始进行至t1 s时，A消耗了x mol·L－1，则反应速率可计算如下： mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)　　 起始浓度（mol·L－1）： a b c d 转化浓度（mol·L－1）: x t1 s时浓度（mol·L－1）: a－x b－ c＋ d＋ 则v(A)＝ mol·L－1·s－1，v(B)＝ mol·L－1·s－1，v(C)＝mol·L－1·s－1，v(D)＝mol·L－1·s－1。 (4)注意事项 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．化学反应速率的比较 (1)定性比较 通过明显的实验现象，如反应的剧烈程度、产生气泡或沉淀的快慢、固体消失或气体充满所需时间的长短等来定性判断化学反应的快慢。如K与水反应比Na与水反应剧烈，则反应速率：K>Na。 (2)定量比较 ①“一看”：看化学反应速率的单位是否一致，若不一致，需转化为同一单位。 ②“二化”：将不同物质的化学反应速率转化成同一物质的化学反应速率，或分别除以相应物质的化学计量数。 ③“三比较”：标准统一后比较数值大小，数值越大，反应速率越快。 3．反应：4A(s)＋3B(g)===2C(g)＋D(g)，经2 min后，B的浓度减少0.6 mol·L－1。对此反应速率的表示正确的是(　　) 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表示的反应速率之比是3∶2∶1 C．在2 min时的反应速率，用B表示是0.3 mol·L－1·min－1 D．在2 min内的反应速率，用C表示是－0.2 mol·L－1·min－1 答案：B 解析：A为固体，不能用来计算反应速率，A错误；2 min时的反应速率为瞬时速率，v(B)＝0.3 mol·L－1·min－1为平均速率，C错误；反应速率应为正值，即v(C)＝0.2 mol·L－1·min－1，D错误。 4．反应A(g)＋3B(g) 2C(g)＋2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为 ①v(A)＝0.15 mol·L－1·min－1 ②v(B)＝0.01 mol·L－1·s－1 ③v(C)＝0.40 mol·L－1·min－1 ④v(D)＝0.45 mol·L－1·min－1 则该反应在不同情况下进行的快慢顺序为________________。 答案：④>③＝②>① 本课总结 自我反思：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 随堂提升 1．下列有关化学反应速率的说法中正确的是(　　) A．氢氧化钠属于强碱，盐酸属于强酸，两者反应速率很大，所以反应现象就非常明显 B．化学反应速率通常用单位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来表示 C．若某化学反应的反应速率为0.5 mol·L－1·s－1，就是指在该时间内反应物和生成物的浓度变化都为0.5 mol·L－1 D．化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的尺度 答案：D 2．氨分解反应在容积为2 L的密闭容器内进行。已知起始时氨的物质的量为4 mol，5 s后为2.4 mol，则用氨表示该反应的平均速率为(　　) A．0.32 mol/(L·s) B．0.16 mol/(L·s) C．1.6 mol/(L·s) D．0.8 mol/(L·s) 答案：B 3．一定条件下，向2 L密闭容器中加入2 mol N2和10 mol H2，发生反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，2 min后测得剩余N2 1 mol，下列化学反应速率不正确的是(　　) A．v(N2)＝0.25 mol·L－1·min－1 B．v(H2)＝0.75 mol·L－1·min－1 C．v(NH3)＝1 mol·L－1·min－1 D．v(NH3)＝0.5 mol·L－1·min－1 答案：C 4．下列都是测定气体产物(一定时间内)反应速率的装置图，不能达到目的的是(　　) 答案：D 解析：D项，装置产生的CO2会被饱和Na2CO3溶液吸收。 5.某温度时，在2 L密闭容器中，某一反应中A、B气体(该反应只涉及A、B两种物质)的物质的量随时间变化的曲线如图所示。 (1)在4 min时，A、B的物质的量浓度c(A)________c(B)(填“>”“<”或“＝”)。 (2)从反应开始至4 min时，A的平均反应速率为____________。 (3)该反应的化学方程式为________________。 答案：(1)＝　(2)0.05 mol/(L·min) (3)2A(g) B(g) 课时作业 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1．下列说法正确的是(　　) A．化学反应速率既有正值，又有负值 B．化学反应速率表示的是瞬时速率 C．对于同一化学反应，选用不同的物质表示化学反应速率时，其数值可能相同 D．化学反应速率仅适用于可逆反应，不适用于非可逆反应 答案：C 2．已知反应4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，则下列关系正确的是(　　) A.v(NH3)＝v(O2) B.v(O2)＝v(H2O) C.v(NH3)＝v(H2O) D.v(O2)＝v(NO) 答案：D 3．一定条件下，在2 L密闭容器中发生反应A(g)＋2B(g)===C(g)＋3D(g)，测得5 min内A的物质的量减少了10 mol，则5 min内该反应的化学反应速率是(　　) A．v(A)＝2 mol·L－1·min－1 B．v(B)＝3 mol·L－1·min－1 C．v(C)＝1 mol·L－1·min－1 D．v(D)＝1 mol·L－1·min－1 答案：C 4．在密闭容器里，A与B反应生成C，其反应速率分别用vA、vB、vC表示，已知2vB＝3vA、3vC＝2vB，则此反应可表示为(　　) A．A＋3B===2C B．2A＋3B===2C C．3A＋B===2C D．A＋B===C 答案：B 5．已知反应mA＋nB===pC，现测得C每分钟增加a mol·L－1，B每分钟减少1.5a mol·L－1，A每分钟减少0.5a mol·L－1，则m∶n∶p为(　　) A．2∶3∶2 B．2∶3∶3 C．1∶3∶2 D．3∶1∶2 答案：C 6．向体积均为2 L的A、B、C三个密闭容器中分别充入1 mol X(g)和3 mol Y(g)，发生反应：X(g)＋3Y(g) 2Z(g)。2 min后反应达到最大限度，测得A中剩余0.4 mol X，B中Y的浓度为0.5 mol/L，C中用Z表示的反应速率为v(Z)＝0.3 mol/(L·min)。则0～2 min内三个容器中反应速率的大小关系为(　　) A．B>A>C B．A>B＝C C．B>A＝C D．A>B>C 答案：C 解析：A中：2 min后反应达到最大限度，测得A中剩余0.4 mol X，v(X)＝＝0.15 mol/(L·min)；B中：Y的浓度为0.5 mol/L，v(Y)＝＝0.5 mol/(L·min)，v(X)＝v(Y)≈0.167 mol/(L·min)；C中：v(Z)＝0.3 mol/(L·min)；v(X)＝v(Z)＝0.15 mol/(L·min)，比较可知这段时间内三个容器中反应速率的大小关系为B>A＝C。 7．在温度不变的条件下，在恒容的容器中进行下列反应：N2O4(g) 2NO2(g)，若N2O4的浓度由0.1 mol·L－1降到0.07 mol·L－1需要15 s，那么N2O4的浓度由0.07 mol·L－1降到0.05 mol·L－1所需的反应时间(　　) A．等于5 s B．等于10 s C．小于10 s D．大于10 s 答案：D 解析：N2O4的浓度变化为(0.1－0.07) mol·L－1＝0.03 mol·L－1，用时15 s；若N2O4的浓度由0.07 mol·L－1降至0.05 mol·L－1，即浓度变化为0.02 mol·L－1。若反应速率不变，则所需时间为×15 s＝10 s。但随着浓度的减小，反应速率逐渐减小，故所需时间大于10 s，D正确。 8．已知反应：2NO(g)＋Br2(g) 2NOBr(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1(a>0)。一定条件下，将2 mol NO和2 mol Br2通入2 L的恒容密闭容器中。反应进行10 s时，测得生成0.5 mol NOBr。下列说法正确的是(　　) A．0～10 s内，v(Br2)＝0.025 mol·L－1·s－1 B．第10 s时，v(NOBr)＝0.025 mol·L－1·s－1 C．第10 s时，NO的浓度为0.75 mol·L－1 D．0～10 s内，NO(g)与Br2(g)反应放出的热量为a kJ 答案：C 解析：利用三段式分析： 　　　　 2NO(g)＋Br2(g) 2NOBr(g) 初始/mol 2 2 0 转化/mol 0.5 0.25 0.5 10 s时/mol 1.5 1.75 0.5 0～10 s内，v(Br2)＝＝＝＝0.0125 mol·L－1·s－1，A错误；v(NOBr)＝0.025 mol·L－1·s－1表示的是0～10 s内的平均速率，不能表示第10 s时NOBr的瞬时速率，B错误；第10 s时，c(NO)＝＝＝0.75 mol·L－1，C正确；该可逆反应的反应热表示2 mol NO(g)和1 mol Br2(g)完全反应生成2 mol NOBr(g)时，放出的热量为a kJ，10 s时，有0.5 mol NOBr生成，放出热量为0.25a kJ，D错误。 9．在一定条件下使4 mol A(g)和2 mol B(g)在2 L的密闭容器中发生反应：2A(g)＋B(g) 2C(g)，经2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L－1，现有下列几种说法： ①用物质A表示的平均反应速率为0.3 mol·L－1·s－1 ②用物质B表示的平均反应速率为0.6 mol·L－1·s－1 ③物质A的转化率为30% ④物质B的浓度为0.6 mol·L－1 其中正确的是(　　) A．①③ B．①④ C．②③ D．③④ 答案：A 解析：起始A的浓度为＝2 mol·L－1，B的浓度为＝1 mol·L－1，利用三段式计算： 2A(g)＋B(g) 2C(g) 起始(mol·L－1) 2 1 0 变化(mol·L－1) 0.6 0.3 0.6 2 s时(mol·L－1) 1.4 0.7 0.6 2 s内，v(A)＝＝0.3 mol·L－1·s－1；v(B)＝＝0.15 mol·L－1·s－1；α(A)＝×100%＝30%。 10．三氯乙烯(ClHC===CCl2)是地下水中有机污染物的主要成分，研究表明，在地下水中加入高锰酸钾溶液可将其中的三氯乙烯除去，发生的反应如下： ClHC===CCl2＋2KMnO4===2KCl＋2CO2↑＋2MnO2↓＋HCl。 常温下，在某密闭容器中进行上述反应，测定c(KMnO4)与时间的关系如表所示。 时间/min 0 2 4 6 7 … c(KMnO4)/(mol·L－1) 1.00 0.70 0.50 0.40 0.35 … 下列推断合理的是(　　) A．上述反应先慢后快 B．0～4 min内，v(Cl－)＝ mol·L－1·min－1 C．若高锰酸钾完全反应，所用时间为8 min D．随着反应的进行，c(K＋)逐渐降低 答案：B 11．下列测量化学反应速率的依据不可行的是(　　) 选项 化学反应 测量依据(单位时间内) A 2H2O2(l)=== 2H2O(l)＋O2(g) 温度、压强一定时，气体体积变化 B Na2SO4＋BaCl2=== BaSO4↓＋2NaCl 沉淀质量变化 C I2(g)＋H2(g) 2HI(g) 温度、体积一定时，体系压强变化 D H2O2＋2HI===2H2O＋I2 溶液体积一定时，I－的浓度变化 答案：C 解析：C项，该反应是反应前后气体分子数不变的反应，温度、体积一定时，体系的压强始终保持不变，则该测量依据不可行。 12.一定温度下，在容积为2 L的密闭容器中发生化学反应，反应中各物质的物质的量随时间的变化如图所示，对该反应的判断正确的是(　　) A．该反应的化学方程式为6A＋2D3B＋4C B．反应进行到1 s时，v(A)＝v(B) C．反应进行到5 s时，各物质的正反应速率相等 D．0～5 s，v(B)＝0.06 mol·L－1·s－1 答案：D 解析：根据题图可知，反应进行到5 s时，达平衡状态，该时间段内A的物质的量增加1.0 mol，D的物质的量增加0.4 mol，A、D是反应产物；B的物质的量减少0.6 mol，C的物质的量减少0.8 mol，B、C是反应物。反应中物质的物质的量变化量之比等于化学计量数之比，设A、B、C、D的化学计量数分别为a、b、c、d，则a∶b∶c∶d＝1.0∶0.6∶0.8∶0.4＝5∶3∶4∶2，该反应的化学方程式为3B＋4C5A＋2D，A错误；反应进行到1 s时，A和B的物质的量相等，但反应速率不相等，B错误；反应进行到5 s时，达到平衡状态，各物质的正反应速率不再变化，因为化学计量数不同，所以各物质的反应速率不相等，C错误；0～5 s，v(B)＝＝0.06 mol·L－1·s－1，D正确。 二、非选择题 13．在2 L的密闭容器中进行反应：mX(g)＋nY(g) pZ(g)＋qQ(g)，式中m、n、p、q为化学计量数。在0～2 min内，各物质的物质的量变化如下表所示： 物质 X Y Z Q 起始/mol 0.7 　 1 　 2 min时/mol 0.8 2.7 0.8 2.7 已知2 min内v(Q)＝0.075 mol·L－1·min－1，v(Z)∶v(Y)＝1∶2。 (1)试确定以下物质的相关量：起始时n(Y)＝________，n(Q)＝________。 (2)方程式中m＝________，n＝________，p＝________，q＝________。 (3)用Z表示2 min内的反应速率为____________。 答案：(1)2.3 mol　3 mol　(2)1　4　2　3 (3)0.05 mol·L－1·min－1 解析：对比X的起始量和2 min时的量，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。利用“三段式”法对反应过程进行分析： 　　 mX(g) ＋ nY(g)  pZ(g)　 ＋　qQ(g) 起始 0.7 mol n(Y) 1 mol n(Q) 变化 Δn(X) Δn(Y) Δn(Z) 0.3 mol 2 min时 0.8 mol 2.7 mol 0.8 mol 2.7 mol 故Δn(X)＝0.8 mol－0.7 mol＝0.1 mol，Δn(Z)＝1 mol－0.8 mol＝0.2 mol，n(Q)＝0.3 mol＋2.7 mol＝3 mol。 (1)因Δn(Z)∶Δn(Q)＝v(Z)∶v(Q)＝2∶3，则v(Z)＝0.05 mol·L－1·min－1，又因为v(Z)∶v(Y)＝1∶2，则v(Y)＝0.1 mol·L－1·min－1，故Δn(Y)＝0.1 mol·L－1·min－1×2 min×2 L＝0.4 mol，n(Y)＝2.7 mol－0.4 mol＝2.3 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。 14．某学生设计如图1装置，测定2 mol·L－1的硫酸溶液分别与锌粒、锌粉反应的速率。请回答： (1)装置图1中盛放硫酸溶液的仪器名称是________。 (2)按照图1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)该学生又将图1装置中的气体收集装置改为图2，实验完毕待冷却后，该学生准备读取水准管上液面所在处的刻度数，发现水准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)调节水准管的高度使得两侧液面相平 13 学科网（北京）股份有限公司 $$