2.1.1 化学反应速率 讲义-2025-2026学年高二化学同步讲义+测试 （人教版2019选择性必修1）

第2章 化学反应速率与化学平衡 第一节 化学反应速率 思维导图 用图表整理章节逻辑，帮助建立系统化认知。 课程学习目标 掌握本节核心知识，为后续学习打好基础。 新知学习 通过预习内容初步理解新知识，培养独立思考能力。 拓展培优 结合例题解析高频考点，掌握易错点，提升能力。 课堂检测 基础训练：确保核心知识掌握，建立信心。 能力提升：提升应用能力，提升综合能力。 知识思维导图 第1课时 化学反应速率 课程学习目标 1．知道化学反应速率的表示方法。 2．掌握化学反应速率的简单计算，学会化学反应速率的测定方法，学会比较化学反应速率的快慢。 【新知学习】 知识点01化学反应速率的概念及表示 1.通常用化学反应速率来衡量化学反应进行的 快慢 ，化学反应速率可用单位时间内 反应物浓度的 减少量 或 生成物浓度的增加量 来表示。 表达式 v＝ ，式中各符号的表示意义： v——反应速率。 Δc——某一时间段浓度的变化量，单位： mol/L 。 Δt——反应时间，单位： min（分） 、 s（秒） 、 h（小时） 。 速率单位（常用）： mol·L－1·min－1 、 mol·L－1·s－1 。 【易错提醒】 应用化学反应速率需注意以下问题： (1) 化学反应速率是标量，只有 数值 而没有 方向 ； (2) 一般计算出来的化学反应速率是一段时间内的 平均 速率，不同时刻的化学反应速率是不相同的； (3) 对于纯液体或固体物质，反应在其表面进行，它们的“浓度” 是 不 变的，因此一般 不能 用固体、纯液体表示化学反应速率； (4) 对于同一化学反应，用不同的物质表示其化学反应速率在数值上可能 不 同，但其意义相同，化学反应速率之比等于 化学计量系数 之比。 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相关的可观测量进行测定。 (2)测定方法 ①直接观察测定：如释放出气体的体积和体系的压强等。 ②科学仪器测定：如反应体系颜色的变化。在溶液中，当反应物或生成物本身有较明显的颜色时，可利用颜色变化和显色物质与浓度变化间的比例关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。 知识点02化学反应速率的计算和比较 1．化学反应速率的计算 (1)公式法： v＝ ＝ 【易错提醒】 ①如果题目中给出的是物质的量，在计算速率时应先除以体积，转化为浓度的变化量。 ②浓度的变化量Δc＝c(某时刻)－c(初始) 所以一般Δc(反应物)为负值，Δc(生成物)为正值， 而v是标量，只有正值，所以在计算反应速率时， v(反应物)＝ v(生成物)＝ (2)运用同一反应中“速率之比等于化学计量数之比”的规律进行计算。 对于一个化学反应：mA＋nB===pC＋qD，v(A)：v(B)：v(C)：v(D)＝m:n:p:q (3)“三段式”法 ①求解化学反应速率计算题的一般步骤： a．写出有关反应的化学方程式； b．找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；转化量之比等于化学计量数之比； c．根据已知条件列方程计算。 反应： mA(g)＋nB(g)pC(g) 起始浓度/mol·L－1 a b c 转化浓度/mol·L－1 x 某时刻(t s)浓度/mol·L－1 a－x b－ c＋ 再利用化学反应速率的定义式求算 v(A)＝ mol·L－1·s－1； v(B)＝ mol·L－1·s－1； v(C)＝ mol·L－1·s－1。 ②计算中注意以下量的关系。 对反应物：c(起始)－c(转化)＝c(某时刻)； 对生成物：c(起始)＋c(转化)＝c(某时刻)； 转化率＝×100%。 2．化学反应速率的比较方法 (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，所得数值大的速率大。 ③“三比较”：标准统一后比较数值大小，数值越大，反应速率越大。 【拓展培优】 【问题探究】 反应：4A(s)＋3B(g)⇌2C(g)＋D(g) (1)完成下列表格，并计算该反应的化学反应速率 B C D 起始浓度 1 mol·L－1 0 0 浓度变化量 －0.6 mol·L－1 0.4 mol·L－1 0.2 mol·L－1 2 min末 0.4 mol·L－1 0.4 mol·L－1 0.2 mol·L－1 v(B)＝0.3 mol·L－1·min－1； v(C)＝0.2 mol·L－1·min－1； v(D)＝0.1 mol·L－1·min－1。 (2)根据以上数据，思考对于同一反应，用不同物质表示的反应速率的数值相同吗？与化学计量数之间有什么关系？ 用不同物质表示的反应速率的数值可能不同。反应速率的数值之比等于化学计量数之比。 (3)有同学根据(2)中结论求出了A表示的反应速率是0.4 mol·L－1·min－1，你认为是否正确，原因是什么？ 不正确，固体或纯液体在反应中认为浓度不变，所以不能用固体、纯液体的浓度变化来表示化学反应速率。 (4)以上所求的反应速率是2 min末时的瞬时速率吗？ 不是，是2 min内的平均速率。 【典例1】（化学反应速率的含义和单位）（24-25高二上·广东深圳·期中）将11.2g铁粉投入到盛有200mL3mol/L稀盐酸的烧杯中，5min时铁粉刚好完全溶解(溶解前后溶液体积变化忽略不计)，下列表示此反应的速率正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】Fe的物质的量为=0.2mol，由可知，参加反应的HCl的物质的量为0.4mol，生成FeCl2、H2的物质的量都是0.2mol。 【详解】A．Fe为纯固体，不能用其浓度变化量表示化学反应速率，A错误； B．，B错误； C．在同一反应中，不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比，则，C正确。 D．由B中可知，==0.0067mol∙L-1∙s-1，D错误； 故选C。 （变式训练1）（23-24高二上·甘肃白银·阶段练习）某反应物的浓度是1.0mol/L，经过20s后，它的浓度变成了0.2mol/L，在这20s内它的化学反应速率为 A．0.01mol/(L·s) B．0.04mol/(L·s) C．0.08mol/(L·s) D．0.05mol/(L·s) 【答案】B 【详解】某反应物的浓度是1.0mol/L，经过20s后，它的浓度变成了0.2mol/L，则它的浓度变化为1.0mol/L-0.2mol/L=0.8mol/L，在这20s内它的化学反应速率为=0.04mol/(L·s)，故选B。 【典例2】（化学反应速率大小比较）（24-25高二上·浙江宁波·阶段练习）在不同情况下测得反应速率，其中反应速率最快的是 A． B． C． D． 【答案】D 【分析】不同物质的反应速率之比等于化学计量数之比； 【详解】A．A为固体，浓度为定值，不能用于表示化学反应速率； B．； C．； D．； 由以上分析可知，反应速率最快的为D； 故选D。 （变式训练2）（24-25高二上·广东广州·阶段练习）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) = 0.45mol·L-1·min-1   ②v(B) = 0.6mol·L-1·s-1   ③v(A) = 0.4mol·L-1·s-1     ④v(A) = 0.45mol·L-1·s-1 该反应进行的快慢顺序为 A．④>③>②>① B．②=③>④>① C．②>①=④>③ D．①>④>②=③ 【答案】A 【分析】把不同物质表示的反应速率换算成同一物质的反应速率，注意在单位统一的情况下比较应进行的快慢。 【详解】①v(A) = 0.45mol·L-1·min-1=0.0075 mol·L-1·s-1；②v(A)=v(B) = ×0.6mol·L-1·s-1=0.2 mol·L-1·s-1；③v(A)=0.4mol·L-1·s-1；④v(A) = 0.45mol·L-1·s-1；反应进行的快慢顺序为④>③>②>①，故选A。 【典例3】（反应速率的计算）（25-26高二上·山东·课后作业）用纯净的CaCO3固体与100mL稀盐酸反应制取CO2，反应过程中溶液体积变化忽略不计，实验过程中CO2的体积变化如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)。下列分析正确的是 A．0E段表示的平均反应速率最大 B．EF段，用HCl表示该反应的平均反应速率为0.04mol·L-1·min-1 C．0E、EF、FG三段中，该反应用CO2表示的平均反应速率之比为 D．0～3min内，该反应的平均反应速率为v(HCl)=0.23mol·L-1·min-1 【答案】D 【详解】A．由图可知，相同时间内EF段得到的CO2的体积最大，则EF段表示的平均反应速率最大，A项错误； B．由图可知，EF段生成的二氧化碳的体积为，所以二氧化碳的物质的量为，根据反应，可知参加反应的HCl的物质的量为0.04 mol，所以EF段用HCl表示该反应的平均反应速率为，B项错误； C．0E、EF、FG三段生成的二氧化碳体积分别为224 mL、448 mL、112 mL，三段时间相同，均为1min，所以0E、EF、FG三段中，该反应用CO2表示的平均反应速率之比为＝，C项错误； D．0～3 min内，该反应生成的二氧化碳的体积为，二氧化碳的物质的量为，根据反应，HCl表示的平均反应速率为，D项正确； 答案选D。 （变式训练3）（24-25高二上·贵州贵阳·期末）一定温度下，密闭容器中发生反应，A的初始浓度为，10s后，A的浓度降到。下列说法正确的是 A． B． C．由继续降到所需时间大于10s D．缩小容器的容积，反应速率减小 【答案】C 【详解】A．根据A的浓度变化计算，v(A)=0.003 mol/(L·s)，v(B)=v(A)/3=0.001 mol/(L·s)，A错误； B．根据反应计量关系，，即3v(C)=2v(A)，，等式关系错误，B错误； C．随着反应进行，反应物浓度降低，反应速率逐渐减小，因此从0.07 mol/L降到0.04 mol/L所需时间大于前10秒的等量变化时间，C正确； D．缩小容器容积会增大压强，但反应前后气体分子数相等，浓度增大导致正、逆反应速率均增大，D错误； 故选C 【课堂检测】 【基础训练】 1．（24-25高二上·天津滨海新·期中）下列表示反应速率的数据是 A．1mol B．1mol/L C．1mol/(L·s) D．1mol/s 【答案】C 【详解】化学反应速率表示化学反应进行的快慢，通常用单位时间内浓度的变化量来表示，故选C。 2．（23-24高二上·上海·阶段练习）下列说法不正确的是 A．化学反应速率是用来表示一段时间内化学反应快慢的物理量 B．化学反应速率通常用反应物或生成物物质的量浓度随时间的变化表示 C．对于同一时间、同一个反应，化学反应速率用不同物质表示时数值不同 D．用不同物质表示化学反应速率时，其数值之比等于方程式中计量数之比 【答案】C 【详解】A．化学反应速率是用来表示一段时间内化学反应快慢的物理量，A正确； B．化学反应速率通常用反应物或生成物物质的量浓度随时间的变化表示，B正确； C．对于同一时间、同一个反应，化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同，用不同物质表示化学反应速率时，其数值之比等于方程式中对应物质的化学计量数之比，若化学计量数相同，也可能出现用不同物质表示化学反应速率，而速率数值相同的情况，C错误； D．用不同物质表示化学反应速率时，其数值之比等于方程式中对应物质的化学计量数之比，D正确； 故选C。 3．（24-25高二上·河南·阶段练习）已知反应：。若反应速率分别用、、、表示，且同一时间段内，用不同物质表示的反应速率间有如下关系：、、。则反应的化学方程式为 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】化学反应中化学计量数之比等于化学反应速率之比，根据题意由同一时间段内，用不同物质表示的反应速率间有如下关系：、、，可得：，A符合题意。 故选A。 4．（23-24高二上·浙江杭州·期中）反应A(g)+3B(s)=2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率如下，其中表示反应速率最快的是 A．v(A)=0.15mol/(L·min) B．v(B)=0.1mol/(L·s) C．v(C)=0.40mol/(L·min) D．v(D)=0.0lmol/(L·s) 【答案】D 【分析】比较化学反应速率快慢时，可根据各物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比，将选项中各物质表示的速率转化为同一物质所表示的反应速率后进行比较，注意单位要统一。 【详解】A．v(A)=0.15mol/(L·min)，A不合题意； B．B为固体，浓度始终不变，不能用来表示化学反应速率，B不合题意； C．，C不合题意； D．，D符合题意； 故选D。 5．（23-24高二上·新疆伊犁·阶段练习）下列关于化学反应速率的说法正确的是 A．化学反应速率是指单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加 B．化学反应速率为“0.8 mol/(L·s)”表示的意思是：时间为1s时，某物质的浓度为0.8 mol/L C．增加固体反应物的质量可以加快化学反应速率 D．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显 【答案】A 【详解】A．化学反应速率是化学反应进行的快慢程度，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，A正确； B．化学反应速率为“0.8 mol/(L·s)”表示的意思是：一段时间内，1s时间，某物质的浓度平均变化量为0.8 mol/L，B错误； C．增加固体反应物的质量对化学反应速率无影响，C错误； D．反应速率快的现象不一定明显，如NaOH与HCl的反应，反应速率慢的现象可能明显，如铁生锈，D错误； 答案选A。 6．（23-24高二上·河南洛阳·阶段练习）反应在四种不同情况下的反应速率最慢的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】同一反应中，不同物质的反应速率与反应方程式中的化学计量数的比值越大，反应速率越快， A． B． C． D． 反应进行的快慢顺序为； 故选A。 7．（22-23高二下·云南保山·阶段练习）一定条件下，在2L密闭容器中发生反应： A(g)+2B(g)=2C(g)+3D(g)， 测得5min内，A的物质的量减小了8mol，则5min内该反应的化学反应速率是 A．v(A)= 1.6mol·L-1·min-1 B．v(B)= 2mol·L-1·min-1 C．v(C)= 3mol·L-1·min-1 D．v(D)= 2.4mol·L-1·min-1 【答案】D 【详解】A．测得5min内，A的物质的量减小了8mol，则5min内A的化学反应速率，A错误； B．根据速率比等于计量数比，得v(B)=2v(A)=1.6 mol·L-1·min-1，B错误； C．根据速率比等于计量数比，得v(C)=2v(A)=1.6 mol·L-1·min-1，C错误； D．根据速率比等于计量数比，得v(D)=3v(A)=2.4mol·L-1·min-1，D正确； 故选D。 8．（2024高二上·贵州·学业考试）一定条件下，在恒容密闭容器中发生反应2A(g)+B(g) 2C(g)，反应物A的浓度在10s内由1 mol/L变成了0.6mol/L，则以A的浓度变化表示该反应在10s内的平均反应速率为 A．0.04 mol/(L·s) B．0.4 mol/(L·s) C．0.06 mol/(L·s) D．0.6 mol/(L·s) 【答案】A 【详解】A的浓度在10s内由1 mol/L变成了0.6mol/L，以A的浓度变化表示该反应在10s内的平均反应速率为 mol/(L·s)，故选A。 9．（24-25高二上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）已知：。若反应速率分别用表示，则下列关系正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】根据方程式中各物质的速率之比等于其计量系数之比判断。 【详解】A．，变形后得到：，A错误； B．，变形后得到：，B错误； C．，变形后得到：，C正确； D．，变形后得到：，D错误； 故选C。 10．（25-26高二上·云南昭通·开学考试）关注化学反应中的物质和能量变化是认识和研究化学反应的重要视角。 (1)在2.0L恒温恒容密闭容器中充入和，发生反应：，反应时测得的物质的量为。 ①内， (用含的代数式表示)。 ②反应至时，的转化率为 。 (2)甲烷可以消除氮氧化物的污染：。 ①在不改变初始浓度的条件下，加快反应速率的措施有 (填一条)。 ②若在恒温恒容密闭容器中充入和发生上述反应，下列叙述能说明反应达到平衡状态的是 (填序号)。 A．的物质的量之比为1：1：2     B．混合气体中的物质的量分数保持不变 C．混合气体的密度不再改变     D．混合气体的压强不再改变 (3)在催化剂作用下，利用含的废气协同处理烟气中的，转化为无污染气体的同时得到S单质，该反应的化学方程式为 。 【答案】(1) (2) 适当升温、使用活性更强的催化剂等 BD (3) 【详解】（1）①反应时测得氢气的物质的量为，由方程式可知，内，氨气的反应速率为。 ②反应时测得的物质的量为，则氢气反应了，根据方程式计量关系，氮气反应了，其转化率为：。 （2）①在不改变初始浓度的条件下，加快反应速率的措施有适当升温、使用活性更强的催化剂等。 ②A．的物质的量之比为，是方程式的计量系数关系，不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故A错误； B．混合气体中的物质的量分数保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故B正确； C．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，恒容密闭容器的体积不变，所以混合气体的密度始终不变，混合气体的密度保持不变，不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故C错误； D．该反应是气体体积增大的反应，反应中容器内压强增大，当容器内压强保持不变，说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故D正确； 故选BD。 （3）由题意可知，催化剂作用下，二氧化氮与硫化氢反应生成氮气、硫和水，反应的化学方程式为：。 【能力提升】 1．（25-26高二上·河南开封·开学考试）与稀盐酸反应生成的量与反应时间的关系如图所示。下列说法错误的是 A．依据0-2 min、2-4 min、4-6 min相同的时间段内生成的量，判断该反应为放热反应 B．反应在2-4 min内生成的平均反应速率为0.1 mol·L-1·min-1 C．4 min后，反应速率减小的主要原因是减小 D．反应开始后前4 min内温度比浓度对反应速率的影响大 【答案】B 【详解】A．随着反应的进行，盐酸浓度减小，由图可知，0-2 min、2-4 min、4-6 min相同的时间段内生成CO2的量，是先增大，后减小，但是盐酸浓度是一直减小，故可判断该反应为放热反应，A正确； B．反应速率需用浓度变化表示，题中未给出溶液体积，无法计算浓度，B错误； C．4 min后，由图可知反应速率逐渐减小，此时温度较高，则反应速率减小的原因是c(H+)减小，C正确； D．随反应进行氢离子浓度降低，氢离子浓度变化使反应速率降低，由图象可知，开始生成的二氧化碳的反应速率是增大的，说明反应为放热反应，即反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大，D正确； 故选B。 2．（25-26高二上·湖南·开学考试）某温度时，在容积为2L的密闭容器中发生A、B两种气体物质间的转化反应，物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法错误的是 A．该反应的化学方程式为： B．内， C．4min时，该反应达到化学平衡 D．达到平衡时，A的平衡转化率为 【答案】C 【详解】A．反应中各物质计量数之比等于物质的量变化量之比，0~4min内，Δn(A)=0.8mol-0.4mol=0.4mol，Δn(B)=0.4mol-0.2mol=0.2mol，Δn(A):Δn(B)=2:1，且A减少为反应物、B增加为生成物，方程式为：，A正确； B．0~4min内，Δn(A)=0.4mol，容器容积2L，Δc(A)==0.2mol/L，v(A)==0.05mol·L-1·min-1，B正确； C．化学平衡时各物质的量不再变化，4min后A的量继续减少（0.4mol→0.2mol）、B的量继续增加，说明反应未达到平衡，C错误； D．达到平衡时，Δn(A)=0.8mol-0.2mol=0.6mol，A的转化率=×100%=75%，D正确； 故选C。 3．（25-26高二上·黑龙江大庆·开学考试）在一定温度时，将1molA和2mol B放入容积为5L的某密闭容器中发生反应：，经5min后，测得容器内B的浓度减少了，下列叙述正确的是 A．5min时，容器内气体总物质的量为2.5mol B．在5min内，用A的浓度变化表示的该反应的速率为 C．当时，该反应已达到平衡状态 D．保持容器体积不变，增加充入A物质的量，则反应速率增大 【答案】A 【详解】A．起始时，B的浓度为，5min时，B的浓度减少，剩余0.2mol/L，生成C和D的浓度分别为和，总气体物质的量为，A正确； B．A为固体，无法用A的浓度变化表示反应速率，B错误； C．平衡时正逆反应速率相等，正确关系应为当，该反应已达到平衡状态，C错误； D．保持容器体积不变，增加充入A物质的量，A为固体，浓度为定值，反应速率不变，D错误； 故选A。 4．（25-26高二上·全国·周测）对利用甲烷消除污染进行研究，。在密闭容器中，控制不同温度，分别加入和，测得随时间变化的有关实验数据见下表。下列说法正确的是 组别 温度 时间 0 10 20 40 50 ① 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10 ② 0.50 0.30 0.18 0.15 A．①中，内，的降解速率为 B．由实验数据可知实验控制的温度： C．时，表格中对应的浓度为 D．内，的降解速率：①>② 【答案】C 【详解】A．计算0～20min内CH4的降解速率：变化量为0.50-0.25=0.25mol，浓度变化为=0.125mol/L，速率为=0.00625mol/(L·min)，与选项A的0.0125不符，A错误； B．实验②在相同时间内CH4消耗更多，说明反应速率更快，温度更高，因此T1<T2，错误； C．T1组40min时CH4消耗0.40mol，对应NO2消耗0.80mol，剩余NO2为1.2-0.8=0.40mol，浓度为，C正确； D．0～10min内，①的CH4降解速率为，②为，①<②，D错误； 答案选C。 5．（25-26高二上·湖北孝感·阶段练习）某温度下，在2L恒容密闭容器中、、三种物质(均为气态)间进行反应，其物质的量随时间的变化曲线如图。据图回答： (1)该反应的化学方程式可表示为 。 (2)反应起始至(设)，的平均反应速率是 。若开始压强为，则时容器中气体的分压为 (气体的分压等于该气体的体积分数乘以总压)。 (3)在时，(正) (逆)(填>，<，或者=)，下列可判断反应已达到化学平衡状态的是 (填字母，下同)。 A．正逆(Y)    B．、的反应速率比为 C．混合气体的密度不变        D．生成的同时生成 (4)一定能使该反应的反应速率增大的措施有_______。 A．其他条件不变，及时分离出产物 B．适当降低温度 C．其他条件不变，增大的浓度 D．保持温度不变，将容器体积压缩为 【答案】(1)2X(g)⇌3Y(g)+Z(g) (2) 0.08mol·L-1·min-1 (3) > D (4)CD 【详解】（1）由图像可以看出X为反应物，Y和Z为生成物，当反应达到tmin时，∆n(X)=0.8mol，∆n(Y)=1.2mol，∆n(Z)=0.4mol，化学反应中，各物质的物质的量变化值与化学计量数呈正比，则∆n(X)∶∆n(Y)∶∆n(Z)=2∶3∶1，所以反应的化学方程式为2X(g)⇌3Y(g)+Z(g)； （2）反应起始至tmin(设t=5)，X的平均反应速率v(X)==0.08mol·L-1·min-1；相同条件下，气体的压强等于其物质的量之比，，则分压为； （3）在时，生成物的物质的量还在增加，反应向正向进行，故(正)>(逆)； A．当正逆(Y)时，反应达到平衡状态，当正逆(Y)时，反应未达到化学平衡状态，A错误； B．任意时刻化学反应速率之比等于化学计量数比，、的反应速率比一直为，不能判断反应已达到化学平衡状态，B错误； C．混合气体的质量不变，体积不变，密度恒定不变，不能判断反应已达到化学平衡状态，C错误； D．生成的同时生成，说明正逆反应相等，能判断反应已达到化学平衡状态，D正确； 故选D； （4）A．其他条件不变，及时分离出产物，生成物浓度减小，化学反应速率减小，A错误； B．适当降低温度，化学反应速率减小，B错误； C．其他条件不变，增大X的浓度，化学反应速率增大，C正确； D．保持温度不变，将容器体积压缩为，相当于压强增大，化学反应速率增加，D正确； 故选CD。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2章 化学反应速率与化学平衡 第一节 化学反应速率 思维导图 用图表整理章节逻辑，帮助建立系统化认知。 课程学习目标 掌握本节核心知识，为后续学习打好基础。 新知学习 通过预习内容初步理解新知识，培养独立思考能力。 拓展培优 结合例题解析高频考点，掌握易错点，提升能力。 课堂检测 基础训练：确保核心知识掌握，建立信心。 能力提升：提升应用能力，提升综合能力。 知识思维导图 第1课时 化学反应速率 课程学习目标 1．知道化学反应速率的表示方法。 2．掌握化学反应速率的简单计算，学会化学反应速率的测定方法，学会比较化学反应速率的快慢。 【新知学习】 知识点01化学反应速率的概念及表示 1. 通常用化学反应速率来衡量化学反应进行的 ，化学反应速率可用单位时间内 或 来表示。 表达式 v＝ ，式中各符号的表示意义： v——反应速率。 Δc——某一时间段浓度的变化量，单位： 。 Δt——反应时间，单位： 、 、 。 速率单位（常用）： 、 。 【易错提醒】 应用化学反应速率需注意以下问题： (1) 化学反应速率是标量，只有 而没有 ； (2) 一般计算出来的化学反应速率是一段时间内的 速率，不同时刻的化学反应速率是不相同的； (3) 对于纯液体或固体物质，反应在其表面进行，它们的“浓度” 是 变的，因此一般 用固体、纯液体表示化学反应速率； (4) 对于同一化学反应，用不同的物质表示其化学反应速率在数值上可能 同，但其意义相同，化学反应速率之比等于 之比。 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 相关的可观测量进行测定。 (2)测定方法 ①直接观察测定：如 和 等。 ②科学仪器测定：如反应体系颜色的变化。在溶液中，当反应物或生成物本身有较明显的颜色时，可利用 和 间的比例关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。 知识点02化学反应速率的计算和比较 1．化学反应速率的计算 (1)公式法： v＝ ＝ 【易错提醒】 ①如果题目中给出的是物质的量，在计算速率时应先除以体积，转化为浓度的变化量。 ②浓度的变化量Δc＝c(某时刻)－c(初始) 所以一般Δc(反应物)为负值，Δc(生成物)为正值， 而v是标量，只有正值，所以在计算反应速率时， v(反应物)＝ v(生成物)＝ (2)运用同一反应中“速率之比等于化学计量数之比”的规律进行计算。 对于一个化学反应：mA＋nB===pC＋qD，v(A)：v(B)：v(C)：v(D)＝m:n:p:q (3)“三段式”法 ①求解化学反应速率计算题的一般步骤： a．写出有关反应的化学方程式； b．找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；转化量之比等于化学计量数之比； c．根据已知条件列方程计算。 反应： mA(g)＋nB(g)pC(g) 起始浓度/mol·L－1 a b c 转化浓度/mol·L－1 x 某时刻(t s)浓度/mol·L－1 a－x b－ c＋ 再利用化学反应速率的定义式求算 v(A)＝ mol·L－1·s－1； v(B)＝ mol·L－1·s－1； v(C)＝ mol·L－1·s－1。 ②计算中注意以下量的关系。 对反应物：c(起始)－c(转化)＝c(某时刻)； 对生成物：c(起始)＋c(转化)＝c(某时刻)； 转化率＝ 2．化学反应速率的比较方法 (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，所得数值大的速率大。 ③“三比较”：标准统一后比较数值大小，数值越大，反应速率越大。 【拓展培优】 【问题探究】 反应：4A(s)＋3B(g)⇌2C(g)＋D(g) (1)完成下列表格，并计算该反应的化学反应速率 B C D 起始浓度 1 mol·L－1 0 0 浓度变化量 2 min末 0.4 mol·L－1 v(B)＝ ； v(C)＝ ； v(D)＝ 。 (2)根据以上数据，思考对于同一反应，用不同物质表示的反应速率的数值相同吗？与化学计量数之间有什么关系？ (3)有同学根据(2)中结论求出了A表示的反应速率是0.4 mol·L－1·min－1，你认为是否正确，原因是什么？ (4)以上所求的反应速率是2 min末时的瞬时速率吗？ 【典例1】（化学反应速率的含义和单位）（24-25高二上·广东深圳·期中）将11.2g铁粉投入到盛有200mL3mol/L稀盐酸的烧杯中，5min时铁粉刚好完全溶解(溶解前后溶液体积变化忽略不计)，下列表示此反应的速率正确的是 A． B． C． D． （变式训练1）（23-24高二上·甘肃白银·阶段练习）某反应物的浓度是1.0mol/L，经过20s后，它的浓度变成了0.2mol/L，在这20s内它的化学反应速率为 A．0.01mol/(L·s) B．0.04mol/(L·s) C．0.08mol/(L·s) D．0.05mol/(L·s) 【典例2】（化学反应速率大小比较）（24-25高二上·浙江宁波·阶段练习）在不同情况下测得反应速率，其中反应速率最快的是 A． B． C． D． （变式训练2）（24-25高二上·广东广州·阶段练习）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) = 0.45mol·L-1·min-1   ②v(B) = 0.6mol·L-1·s-1   ③v(A) = 0.4mol·L-1·s-1     ④v(A) = 0.45mol·L-1·s-1 该反应进行的快慢顺序为 A．④>③>②>① B．②=③>④>① C．②>①=④>③ D．①>④>②=③ 【典例3】（反应速率的计算）（25-26高二上·山东·课后作业）用纯净的CaCO3固体与100mL稀盐酸反应制取CO2，反应过程中溶液体积变化忽略不计，实验过程中CO2的体积变化如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)。下列分析正确的是 A．0E段表示的平均反应速率最大 B．EF段，用HCl表示该反应的平均反应速率为0.04mol·L-1·min-1 C．0E、EF、FG三段中，该反应用CO2表示的平均反应速率之比为 D．0～3min内，该反应的平均反应速率为v(HCl)=0.23mol·L-1·min-1 （变式训练3）（24-25高二上·贵州贵阳·期末）一定温度下，密闭容器中发生反应，A的初始浓度为，10s后，A的浓度降到。下列说法正确的是 A． B． C．由继续降到所需时间大于10s D．缩小容器的容积，反应速率减小 【课堂检测】 【基础训练】 1．（24-25高二上·天津滨海新·期中）下列表示反应速率的数据是 A．1mol B．1mol/L C．1mol/(L·s) D．1mol/s 2．（23-24高二上·上海·阶段练习）下列说法不正确的是 A．化学反应速率是用来表示一段时间内化学反应快慢的物理量 B．化学反应速率通常用反应物或生成物物质的量浓度随时间的变化表示 C．对于同一时间、同一个反应，化学反应速率用不同物质表示时数值不同 D．用不同物质表示化学反应速率时，其数值之比等于方程式中计量数之比 3．（24-25高二上·河南·阶段练习）已知反应：。若反应速率分别用、、、表示，且同一时间段内，用不同物质表示的反应速率间有如下关系：、、。则反应的化学方程式为 A． B． C． D． 4．（23-24高二上·浙江杭州·期中）反应A(g)+3B(s)=2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率如下，其中表示反应速率最快的是 A．v(A)=0.15mol/(L·min) B．v(B)=0.1mol/(L·s) C．v(C)=0.40mol/(L·min) D．v(D)=0.0lmol/(L·s) 5．（23-24高二上·新疆伊犁·阶段练习）下列关于化学反应速率的说法正确的是 A．化学反应速率是指单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加 B．化学反应速率为“0.8 mol/(L·s)”表示的意思是：时间为1s时，某物质的浓度为0.8 mol/L C．增加固体反应物的质量可以加快化学反应速率 D．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显 6．（23-24高二上·河南洛阳·阶段练习）反应在四种不同情况下的反应速率最慢的是 A． B． C． D． 7．（22-23高二下·云南保山·阶段练习）一定条件下，在2L密闭容器中发生反应： A(g)+2B(g)=2C(g)+3D(g)， 测得5min内，A的物质的量减小了8mol，则5min内该反应的化学反应速率是 A．v(A)= 1.6mol·L-1·min-1 B．v(B)= 2mol·L-1·min-1 C．v(C)= 3mol·L-1·min-1 D．v(D)= 2.4mol·L-1·min-1 8．（2024高二上·贵州·学业考试）一定条件下，在恒容密闭容器中发生反应2A(g)+B(g) 2C(g)，反应物A的浓度在10s内由1 mol/L变成了0.6mol/L，则以A的浓度变化表示该反应在10s内的平均反应速率为 A．0.04 mol/(L·s) B．0.4 mol/(L·s) C．0.06 mol/(L·s) D．0.6 mol/(L·s) 9．（24-25高二上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）已知：。若反应速率分别用表示，则下列关系正确的是 A． B． C． D． 10．（25-26高二上·云南昭通·开学考试）关注化学反应中的物质和能量变化是认识和研究化学反应的重要视角。 (1)在2.0L恒温恒容密闭容器中充入和，发生反应：，反应时测得的物质的量为。 ①内， (用含的代数式表示)。 ②反应至时，的转化率为 。 (2)甲烷可以消除氮氧化物的污染：。 ①在不改变初始浓度的条件下，加快反应速率的措施有 (填一条)。 ②若在恒温恒容密闭容器中充入和发生上述反应，下列叙述能说明反应达到平衡状态的是 (填序号)。 A．的物质的量之比为1：1：2     B．混合气体中的物质的量分数保持不变 C．混合气体的密度不再改变     D．混合气体的压强不再改变 (3)在催化剂作用下，利用含的废气协同处理烟气中的，转化为无污染气体的同时得到S单质，该反应的化学方程式为 。 【能力提升】 1．（25-26高二上·河南开封·开学考试）与稀盐酸反应生成的量与反应时间的关系如图所示。下列说法错误的是 A．依据0-2 min、2-4 min、4-6 min相同的时间段内生成的量，判断该反应为放热反应 B．反应在2-4 min内生成的平均反应速率为0.1 mol·L-1·min-1 C．4 min后，反应速率减小的主要原因是减小 D．反应开始后前4 min内温度比浓度对反应速率的影响大 2．（25-26高二上·湖南·开学考试）某温度时，在容积为2L的密闭容器中发生A、B两种气体物质间的转化反应，物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法错误的是 A．该反应的化学方程式为： B．内， C．4min时，该反应达到化学平衡 D．达到平衡时，A的平衡转化率为 3．（25-26高二上·黑龙江大庆·开学考试）在一定温度时，将1molA和2mol B放入容积为5L的某密闭容器中发生反应：，经5min后，测得容器内B的浓度减少了，下列叙述正确的是 A．5min时，容器内气体总物质的量为2.5mol B．在5min内，用A的浓度变化表示的该反应的速率为 C．当时，该反应已达到平衡状态 D．保持容器体积不变，增加充入A物质的量，则反应速率增大 4．（25-26高二上·全国·周测）对利用甲烷消除污染进行研究，。在密闭容器中，控制不同温度，分别加入和，测得随时间变化的有关实验数据见下表。下列说法正确的是 组别 温度 时间 0 10 20 40 50 ① 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10 ② 0.50 0.30 0.18 0.15 A．①中，内，的降解速率为 B．由实验数据可知实验控制的温度： C．时，表格中对应的浓度为 D．内，的降解速率：①>② 5．（25-26高二上·湖北孝感·阶段练习）某温度下，在2L恒容密闭容器中、、三种物质(均为气态)间进行反应，其物质的量随时间的变化曲线如图。据图回答： (1)该反应的化学方程式可表示为 。 (2)反应起始至(设)，的平均反应速率是 。若开始压强为，则时容器中气体的分压为 (气体的分压等于该气体的体积分数乘以总压)。 (3)在时，(正) (逆)(填>，<，或者=)，下列可判断反应已达到化学平衡状态的是 (填字母，下同)。 A．正逆(Y)    B．、的反应速率比为 C．混合气体的密度不变        D．生成的同时生成 (4)一定能使该反应的反应速率增大的措施有_______。 A．其他条件不变，及时分离出产物 B．适当降低温度 C．其他条件不变，增大的浓度 D．保持温度不变，将容器体积压缩为 1 学科网（北京）股份有限公司 $