第2章 学案12 化学反应的历程 化学反应速率-【智学校本学案】2025-2026学年高中化学选择性必修第一册（鲁科版）

化学反应的历程化学反应速率学案12 听 学案12化学反应的历程 化学反应速率 课 记 学句在多 1.了解化学反应速率的概念，会定量表示化学反应速率。 2.掌握化学反应速率的简单计算方法，加深对速率概念的理解。 3.学会化学反应速率的测定方法，会比较化学反应速率的快慢。 2.反应历程的特点 课堂活动 反应不同，反应历程就 ;同一反应，在 活动一 化学反应是有历程的 条件下的反应历程也可能不同。 3.化学反应速率千差万别的原因 D新知导学 (1)反应物的 和 决定着 常温、常压下，即使经过几千年，氢气与氧气 一个反应的反应历程，反应历程的 又 的混合气体也不会发生反应生成水，而将混合气 造成化学反应速率的不同。 体点燃时反应却能瞬间完成。化学反应为何有快 (2)总反应的反应速率主要由基元反应中的慢 有慢？反应是如何进行的？ 反应所决定。 新知应用 1.正误判断 (1)所有的化学反应，都是反应物先断键变成单· D新知生成 个原子，然后原子再重新结合成新的物质。 1.化学反应历程的相关概念 ( (1)基元反应 (2)同一化学反应，不同条件下，有相同的反应 大多数化学反应都是分 完成的，其中 历程。 ( ) 的 称为基元反应。 (3)H++OH—H2O既是基元反应又是总 (2)反应历程 反应。 ( ) 基元反应构成的 称为反应历程 (4)每个化学反应都是由几个基元反应构成的· (又称反应机理)。 反应序列。 (3)复杂反应和简单反应 (5)反应物的结构和反应条件决定着一个反应： 总反应 基元反应的总和 的反应历程。 ( ) 由 组成的总反应。 2.甲烷气相热分解反应的化学方程式为： 复杂反应 平常所写的化学方程式是 2CH,→CH一CH,+H2,该反应的机理 的化学方程式 如下： 反应物 简单反应 ①CH4→·CH3+H·; 的化学反应，其总反应就是基元反应 ② 5511 鲁科版化学选择性必修1 听 ③CH4+H·→·CH+H2; 2.化学反应速率的定义 课 将化学反应速率定义为：对于任一反应 ④·CH3十H·→CH4。 记 补充反应②的方程式。 mA+nB-C+gD, 1x IAc(A)I =1 x IAc(B)I =1x 活动二 化学反应速率的表示方法 v=. 2 △t n △t 与简单计算 IAc(C)I_⊥×JI△c(D)I △t 91 △t 少新知导学 这样，对于一个化学反应来说，无论用哪一种物 截取三根镁条，称重，再让它们分别与20mL 质表示，化学反应速率都是相同的。 浓度不同的过量盐酸反应，记录镁条完全消失所 3.化学反应速率计算的常用方法 用的时间，所得结果见下表： (1)列“三段式”法 利用转化量之比等于系数之比，建立各数据间 实验 一组 二组 三组 的关系。如： 盐酸的浓度/(mol·L1) 2.0 1.5 1.0 mA(g)十nB(g)=bC(g) 盐酸的体积/mL 20 20 20 起始/(mol·L1) a b 镁条的质量/g 0.12 0.12 0.12 转化/(mol·L1) nx px 镁条的物质的量/mol 0.005 0.005 0.005 x m m 时间/s t t2 某时刻/(mol·L1)a-x b-nx m c+px m (I)以第三组数据为例，分析计算用HCl、MgC12 再利用化学反应速率的定义求算0~ts的化 表示的化学反应速率： 学反应速率 ①v(HCI)= ②v(MgCL2)= v(A)= t mol·L1·s1; ③上述①②两数据不同的原因是 (B)=n mt mol·L1s1, (2)比较t1、t2、t3的大小顺序依次为 (C)=2x mol·L1·s1. mt ;用HCI表示的化学反应速率，三组数据 (2)利用速率之比=系数之比计算。 由大到小的顺序是 D新知应用 新知生成 1.正误判断 1.化学反应速率的特点 (1)对于任何化学反应来说，反应速率越大，反 (1)在某一个化学反应中，无论是用反应物还是 应现象就越明显。 () 用反应产物表示化学反应速率，其值均为正值。 (2)化学方程式中，任何一种物质均可用= (2)由公式0= △cI △t 计算得到的化学反应速率 △c求出用该物质表示的化学反应速率。 △t 表示的均是某一段时间内的化学反应的平均速 ( ) 率，而不是某一时刻的瞬时速率。 (3)测定某化学反应从开始到8秒末的反应速 (3)定量表示反应速率时，必须指明具体物质。 率，指的是8秒末的瞬时速率。 () 156 化学反应的历程化学反应速率学案12 (4)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示 ②比值法：可通过化学反应速率与其对应的系数 的反应速率，数值越大，表示化学反应速率 的比值进行比较，比值大的化学反应速率大。 课 越大。 笔 课堂小结 2.(1)在2L密闭容器中进行反应：mX(g)+nY 化学反应 基元反应 (g)一pZ(g)+qQ(g)。在0~3min,各物质 是有历程 学 的 反应历程 的物质的量变化如下表所示： 表示方法 的 物质 速 化学反应 定义 速率的表 示方法与 化学反应速率 简单计算 的计算与大小 起始物质的量/mol 0.7 1 比较 2min末物质的量/mol 0.8 2.7 0.8 2.7 课堂达标 3min末物质的量/mol 0.8 已知2min内v(Q)=0.075mol·L1· 1.下列关于化学反应速率的说法正确的是( ) min',”(2)1 A.化学反应速率是指在一段时间内反应物物 ’o(Y)-29 质的量的减少或反应产物物质的量的增 ①起始时n(Y)= ,n(Q)= 加量 ②化学方程式中m= ,n= B.化学反应速率为0.2mol·L1·min1,是 饣= 9= 指反应经过1min后，某物质的浓度是0.2 ③用Z表示2min内的反应速率为 mol·L-1 C.对于任何化学反应来说，反应速率越快，反 (2)对于反应A(g)+3B(g)—2C(g),下列各 应现象越明显 数据表示不同条件下的反应速率，其中反应进 D.化学反应速率可以衡量化学反应进行的 行得最快的是 ( ) 快慢 A.v(A)=0.01mol·L1·s1 2.(2025·山东聊城二中高二开学考试)某温度 B.v(B)=0.02mol·L1·s1 时，浓度均为1mol·L1的两种气体X2和 C.v(B)=0.60mol·L1·min1 Y2,在密闭容器中发生可逆反应生成气体Z。 D.v(C)=1.0mol·L1·min1 充分反应后，X2的浓度为0.4mol·L1,Y2的 [归纳总结] 浓度为0.8mol·L1,生成气体Z的浓度为 化学反应速率大小的比较方法 0.4mol·L1。则该反应的化学方程式(Z用 (1)定性比较 X、Y表示)是 ) 通过明显的实验现象（如反应的剧烈程度、产生气 A.X2(g)+2Y2(g)=2XY2(g) 泡或沉淀的快慢等)，定性判断化学反应的快慢。 B.2X2(g)+Y2(g)=2X2Y(g) (2)定量比较（统一单位） C.X2(g)+3Y2(g)=2XY3(g) ①归一法：根据化学反应速率之比等于系数之比， D.3X2(g)+Y2(g)-=2X,Y(g) 将用不同物质表示的化学反应速率换算为用同一 3.(2025·安徽宣城中学高二开学测试)将等物质 种物质表示的化学反应速率，最后依据数值大小 的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生下： 进行比较。 列反应：3A(g)十B(g)一xC(g)十2D(g),经 5710 鲁科版化学选择性必修1 听 2min后测得D的浓度为0.5mol·L1,c(A) 5.已知反应：aA(g)+bB(g)一cC(g),某温度 :c(B)=3:5,以C表示的平均速率v(C)= 下，在2L密闭容器中通入一定量的A、B,两种 记 0.25mol·L1·min1。下列说法正确的是 气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图 ( 所示。 A.反应速率v(B)=0.25mol·L-1·min1 物质的量浓度/mol·L-) 0.8 B.该反应方程式中，x=1 C.2min时，A的物质的量为1.5mol D.2min时，A的转化率为60% 4 1215时间/ 4.(2024·山东潍坊高二期中)一种合成氨的反应 (1)从反应开始到12s时，用A的浓度变化表 历程如图所示（吸附在催化剂表面的物质用* 示的反应速率为 表示)。下列说法错误的是 ( ) (2)经测定，前4s内o(C)=0.05mol·L1· NH, NH, s1,则该反应的化学方程式为 N2 *NNH *NHNH *NHNH2 *NHNH, N N三N ①@ *NH VI ⑧00 (3)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密 催化剂表面 闭容器中进行，经相同时间后，测得三个容器中 A.N2生成NH?过程中包含多步还原反应 的反应速率分别为甲：v(A)=0.3mol·L1· B.过程I和过程Ⅲ中能量的变化值相同 s1、乙：v(B)=0.12mol·L1·s1、丙：v(C)= C.增大N2的浓度，有利于提高H2的转化率 9.6mol·L1·min1。则甲、乙、丙三个容器 D.有大量氨分子吸附在催化剂表面会降低化 中反应速率由快到慢的顺序为 学反应速率 课后反思 1158学案12化学反应的历程 化学反应速率 60s·min-1×0.02mol·L1·s1=1.2mol·L1· 课堂活动 minD项，o(B)=是(C)=1.5olL1·min1,经过 活动一 比较可知A项反应进行的最快。 新知导学 [答案](1)①2.3mol13.0mol②1423③0.05 提示：大多数的化学反应是分步进行的。比如看似简单的氢气 mol·L1·min1(2)A 在氧气中燃烧的反应，就大约要经历12步反应才能完成。其中 课堂达标 四步主要的反应为：H2 点然或催化剂2H·、H·十02一 1.D[化学反应速率用单位时间内反应物浓度的减少或反应 产物浓度的增加来表示，故A错误；化学反应速率为0.2mol· ·OH+O·、O·+H2→·OH+H·、·OH+H2→ L1·min1,是指反应经过1min后，某物质的浓度减少或 H2O十H·,所以说化学反应是有历程的。 增加0.2mol·L1,故B错误；有些反应无明显的现象，如酸 新知生成 碱中和反应，故C错误；化学反应速率可以衡量化学反应进 1.(1)几步每一步反应(2)反应序列(3)几个基元反应 行的快慢，故D正确。] 总反应一步直接转化为反应产物 2.D[计算各物质的浓度变化量，利用浓度变化量之比等于系 2.不相同不同 数之比，据此确定各物质的系数，再利用原子守恒用X、Y表 3.(1)结构反应条件差别 示Z的组成，据此书写化学方程式。4s后，△c(X2)=1mol 新知应用 1.[答案](1)×(2)×(3)√(4)×(5)√ ·L1-0.4mol·L1=0.6mol·L1,△c(Y2)=1mol· L1-0.8mol·L1=0.2mol·L1,△c(Z)=0.4mol· 2.[解析]烷烃的热分解反应是典型的自由基反应，自由基反 L1,则X2、Y2、Z的系数之比为0.6mol·L1:0.2mol· 应一般经历链引发、链传递、链终止的过程，故第二步反应属 于链传递环节，产物中还有自由基生成，且生成物有乙烷，故 L1:0.4mol·L1=3:1:2,故反应为3X2(g)+Y2（g) 确定反应②的反应原理为·CH?+CH4→CH3一CH,+ 一2Z(g),根据原子守恒可知，乙为XY,故反应可以表示 H·o 为：3X(g)+Y2(g)=2XY(g),D正确.] [答案] ·CH+CH,→CH-CH,+H· 3.C[2min时，D的浓度为0.5mol·L1,由化学方程式可 活动二 0.5molL1×2 1 新知导学 知，(B)=2(D)= 2 min =0.125mol·L1· (1)提示：00.5 mol·L1·s1。 min1,故A错误；2min时，D的浓度为0.5mol·L1,C的 ②025 反应速率为0.25mol·L1·min1,由变化量之比等于系数 mol.L-1·s1。 之比可得0.5mol·L1：0.25mol·L1·min1X2min t3 ③化学方程式中HCI、MgCL2的系数不同。 x:2,解得x=2,故B错误；设A、B的起始物质的量均为 (2)提示：t3>t2>t1;v(一组)>o(二组)>v(三组)。 amol,由题意可知，2min时D的浓度为0.5mol·L1,A、B 新知应用 的*度之比为315，由方程式可得：(a-0.5×2X):@ 1.[答案](1)×(2)×(3)×(4)× 2.[解析](1)对比X的起始量和2min末的量，可知反应逆向 -0.5×2X2)=3:5,解得a=3,则n(A)的物质的量为(3 进行。△n(Q)=0.075mol·L1·min1X2LX2min=0.3 mol,对反应过程列“三段式”分析如下： -0.5X2×2)mol=1.5mol,故C正璃，2min时，A的转 mX(g)+nY(g)-pZ(g)+qQ(g) 起始/mol 0.7 n(Y)1 3.0 (0.5×2×2)mo 化率为 ×100%=50%，故D错误。] 转化/mol 0.1 △n(Y) 0.2 0.3 3 mol 2min末/mol 0.8 2.7 0.8 2.7 4.B[由题图可知，生成NH3的过程中氨元素化合价逐渐降 ①起始时n(Q)=0.3mol+2.7mol=3.0mol,因(2 低，是通过多步还原反应生成的，故A正确；过程I是断裂氮 v(Y) 氨三键中的一个键且形成一个N一H键，而过程Ⅲ是断裂键 △n(Z)0.2mol_1 △(Y=△n(Y=2,△n(Y)=0.4mol,n(Y)=2.7mol N一N中的一个键且形成一个N一H键，所以能量变化不同， 故B错误；增大N2的浓度，平衡正向移动，有利于提高H2的 0.4mol=2.3mol。 转化率，故C正确；NH?的及时脱附可留下继续反应的空间 ②m:n:p:q=0.1mol:0.4mol：0.2mol:0.3mol= 而增加催化剂的活性位，如果大量氨分子吸附在催化剂表 1:4:2:3。 面，将降低反应速率，故D正确。] ③(Q)3 (Z=2,u(Q)=0.075mol·L1·min1,故u(Z)= 5.[解析](1)0~12s,△c(A)=0.8mol·L1-0.2mol· 0.05mol·L1·min1。 L=0.6 mol.(A)=0.6 molL 12s =0.05mol· (2)对于同一反应在不同条件下的反应速率进行大小比较 L-1.s-1 时，必须选定同一种速率单位和同一种物质，这样比较才有 (2)前4s内，△c(A)=0.8mol·L1-0.5mol·L1=0.3 意义。如选择B物质和单位mol·L1·minl,并依据“各 物质的速率之比等于化学方程式中系数之比”进行相应的换 mol.L(A)-0.3 mol.L0.075 mol.L.s 4 s 算，然后进行对比。A项，u(B)=3u(A)=3X60s·min1X (A):v(C)=a:c=(0.075mol·L-1·s1):(0.05mol 0.01mol·L1·s1=1.8mol·L-1·min1;B项，v(B)= ·L-1·s1)=3:2;由图像知，0~12s,△c(A):△c(B)= 112 (0.6mol·L1):(0.2mol·L1)=3:1=a:b,则a:b: 课堂达标 c=3:1:2,所以该反应的化学方程式为3A(g)十B(g) 1.D[没有气体参与的反应，增大压强化学反应速率不变，故 2C(g)。 A错误；使用催化剂，使反应的活化能降低，反应速率加快， (3)丙容器中v(C)=9.6mol·L1·min1=0.16mol·L-1 故B错误；减小反应物的浓度，可以减少单位体积内活化分 ·s1,则丙容器中v(B)=0.08mol·L1·s1,甲容器中 子数，从而减慢化学反应速率，故C错误；升高温度，部分普 v(B)=0.1mol·L1·s1,乙容器中o(B)=0.12mol·L-1 通分子获得能量转化为活化分子，活化分子百分数增大，有 ·s1,故甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为乙 效碰撞次数增多，化学反应速率加快，故D正确。] >甲>丙。 2.B[铁在质量分数为98%的浓硫酸中发生钝化，致密的氧化 [答案](1)0.05mol·L-1·s1 膜阻碍反应的继续进行，则用铁片与稀硫酸反应制取氢气 (2)3A(g)+B(g)一2C(g) 时，用质量分数为98%的浓硫酸不可能加快产生氢气的速 率，故A错误；用锌片与稀硫酸反应制取氢气时，加入数滴硫 (3)乙>甲>丙 酸铜溶液，锌与硫酸铜溶液反应生成的铜与锌在稀硫酸中构 学案13影响化学反应速率的因素 成原电池，原电池反应可以加快制取氢气的反应速率，故B 正确；锌粉的表面积大于等质量的锌片，与稀硫酸反应时接 课堂活动 触面积大于锌片，反应速率快于锌片，故C错误；增大压强， 活动一 合成氨反应的正、逆反应速率都加快，故D错误。] 新知导学 3.A[根据速率方程v=k(CH,)可知，v与氢气浓度无关，A (1)增大(2)正比0.760 错误；由反应在初期阶段的速率方程o=kc(CH4)可知，增大 新知生成 甲烷浓度，V增大，B正确；随着反应的进行，甲烷浓度减小， 1.加快减慢 生成乙烷的反应速率减慢，C正确；降低温度，反应速率降低， 2.(1)反应物浓度kc(H2O2)·c(HI)反应速率常数 因此k减小，D正确。] (2)单位浓度下快温度催化剂表面性质 4.B[温度升高，化学反应速率加快，故A正确；由①②得b 3.(1)正比(2)浓度(3)①增大加快②减小减慢 1,由①④得a=1,由②③得c=2,则等浓度的H+和BrO3, (4)几乎没有影响 c(H+)对反应速率的影响大，故B错误；由②③得速率方程 新知应用 中的c=2,故C正确；根据a=b=1,c=2,及③⑤得01=4.8 1.[答案](1)×(2)×(3)×(4)/(5)× ×10-8mol·L1·s1,故D正确。] 2.[答案](1)加快容积不变，充入氮气，反应物氮气的浓度 5.[解析](1)做对照实验时，使其他量相同，需研究的量不同 增大，反应速率加快(2)增大不变反应物氮气、氢气的 即可。表中数据显示，符合催化剂对反应速率影响的数据为 浓度均未变，反应速率不变(3)减慢增大氮气、氢气的 I和Ⅱ：同理，研究温度对反应速率的影响可用实验I和Ⅲ。 浓度减小，反应速率减慢(4)减慢 (2)实验I和V中，除了稀硫酸的浓度不同，其他量均相同，所 活动二 以对比I和Ⅳ，可知研究的是浓度对反应速率的影响；加入1 新知导学 L蒸馏水的目的是确保稀硫酸浓度不同和溶液，总体积相 (2)增大加快减小减慢不同 同。(3)实验I、Ⅲ、Ⅳ中，实验Ⅲ的温度最高，反应速率最快， 新知生成 所以初始阶段产生的二氧化碳的量最多，其次实验I的浓度 1.加快减慢 比实验Ⅳ大，反应速率较快，初始阶段生成的二氧化碳的 2.(1)2≈4 量多。 3.(1)中间旧键新键(2)④难活化能 释放的能量 [答案](1)IⅡ工Ⅲ(2)浓度确保稀硫酸浓度不 反应热(3)能量频率过渡态提高 同和溶液总体积相同(3)Ⅲ>I>V 4.(1)频率 学案14 化学反应条件的优化 新知应用 一工业合成氨 1.[答案](1)×(2)×(3)/(4)×(5)/ 课堂活动 2.A[升高温度，活化分子的百分数增加，有效碰撞的次数增 活动一 加，所以化学反应速率加快。] 问题探究 活动三 1.提示：合成氨反应是一个能自发进行的、放热的、气体体积减 新知导学 小（熵减小）的可逆反应。 2.降低增大变大 2.提示：降低温度、增大压强有利于化学平衡向生成氨的方向 新知生成 移动。 3.接触面积 3.提示：升高温度、增大压强、加入催化剂都可以提高反应速 新知应用 率。在特定条件下，根据关系式o=c(N2)·c5(H2)· 1.[答案](1)×(2)×(3)√(4)×(5)× c-1(NH3)可知，增大N2或H2的浓度，减小NH3的浓度，都有 2.D[催化剂能降低反应的活化能，能改变反应的历程，但不 利于提高合成氨的速率。 能改变反应的方向，A正确；催化剂同等程度的降低正、逆反 新知生成 应的活化能，能同倍数增大正、逆反应速率，B正确；催化剂能 1.可逆减小<<<能 降低反应的活化能，使活化分子的百分数增大，C正确；催化 2.高压高压高压高温低温使用无影响使用 剂能加快反应速率，但不影响反应的焓变，D错误。] 增大增大降低 131