内容正文:
第二章 化学反应速率与化学平衡
第一节 化学反应速率
第1课时 化学反应速率
【学习目标】1.知道化学反应速率的表示方法,能进行化学反应速率的简单计算。2.通过实验探究,了解测定化学反应速率的方法。
知识点一 化学反应速率的表示方法与测定
自主预习 新知构建
1.化学反应速率的表示方法
【答案】快慢; 减小; 增加; 反应物浓度或生成物浓度; 反应时间; 或
1.
(1) 能否用固体反应物浓度的变化表示反应的化学反应速率?说明理由。
(2) 化学反应速率是瞬时速率还是平均速率?
【答案】(1) 不能,“”代表生成物浓度或反应物浓度的变化,固体的浓度视为常数,为定值。
(2) “”代表某一时间段,故化学反应速率是平均速率。
2.反应中各物质化学反应速率的关系
对于一个化学反应:,其反应速率之间的关系为⑦_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。也就是说,在同一个化学反应中,在同一时间段内用不同物质表示的反应速率之比等于化学方程式中化学计量数之比。
【答案】
3.化学反应速率的实验测定
(1)测定依据:化学反应速率的表达式⑧_ _ _ _ _ _ _ _ 。
(2)测定方法:任何一种与物质浓度有关的可观测量都可以加以利用,如气体的体积、体系的压强、颜色的深浅、光的吸收、导电能力等。
【答案】
2.酸性 溶液与 溶液能发生氧化还原反应,离子方程式为,可通过何种方法测定该反应的速率?
【答案】反应完全后溶液颜色由紫红色变为无色,故可通过观察溶液褪色所需时间的长短来测定该反应的速率(答案合理即可)。
自我诊断
(1) 由计算平均速率,用反应物表示时为正值,用生成物表示时为负值( )
(2) 某物质的反应速率为,代表时该物质的浓度是( )
(3) 在同一化学反应中,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( )
(4) 在反应中,、时刻的浓度分别是、,则时间内,生成的平均速率为( )
(5) 只能通过测定不同时刻反应物或生成物的浓度测定化学反应速率( )
【答案】(1) ×
(2) ×
(3) √
(4) √
(5) ×
迁移应用 对点训练
1.在一定条件下,反应在恒容密闭容器中进行,内的质量增大了。该反应的速率表示正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】选。根据题意知,内 的质量增大了,物质的量增加了,,根据化学反应速率之比等于相应物质的化学计量数之比可知,
,,故 正确。
2.对于化学反应,下列反应速率关系正确的是 ( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】选。根据同一反应中化学反应速率之比等于对应物质的化学计量数之比可知,,故 项正确。
3.化学反应速率是可以通过实验测定的,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
压强变化
B
体积
C
颜色深浅
D
沉淀质量
【答案】A
【解析】选。该反应前后气体的化学计量数之和相等,即压强始终不变,故 不可行;该反应产生,可以测量单位时间内产生 的体积,故 可行;为红棕色气体,为无色气体,该反应有明显的颜色变化,故 可行;碳酸钙不溶于水,可以测量单位时间内产生沉淀的质量,故 可行。
知识点二 化学反应速率的计算和比较
自主预习 新知构建
1.“三段式”法计算化学反应速率
利用转化量之比等于化学计量数之比建立各数据间的关系
再利用化学反应速率的定义求算
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容器所需时间的长短等来定性判断化学反应的快慢。如与水反应比与水反应剧烈,则反应速率:。
(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,则转化为同一单位。
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,反应速率越大。
迁移应用 对点训练
1.一定温度下,向恒容密闭容器中充入和发生反应。后,的浓度为。则内,用的浓度变化表示的反应速率为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ,生成水的质量为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ,的转化率为_ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】; ;
【解析】根据题意可知,后,的物质的量为,列出“三段式”进行计算:
内,用的浓度变化表示的反应速率为,生成水的物质的量为,质量为,的转化率为。
2.对于可逆反应,在不同条件下测得的化学反应速率如下,由大到小的顺序为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (填序号)。
①
②
③
④
【答案】
【解析】将①②③④均转化为用物质 的浓度变化表示的反应速率,换算后①②③④依次为、、、,故反应速率由大到小的顺序为。
3.[(2025·湘潭高二月考)]时,某反应中有关物质A、B、C的物质的量浓度从开始反应至时的变化如下图所示,请回答下列问题。
(1) 该反应的反应物是_ _ _ _ 。
(2) 反应至时,C的物质的量浓度是B的物质的量浓度的_ _ _ _ 倍。
(3) 该反应的化学方程式是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(4) 反应开始至,用A的物质的量浓度变化来表示该反应的化学反应速率为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】(1) A
(2) 3
(3)
(4)
【解析】
(1) 化学反应中反应物的物质的量浓度减小,生成物的物质的量浓度增大,故反应物为,生成物为 和。
(2) 反应至 时,的物质的量浓度为,的物质的量浓度为,故 的物质的量浓度是 的物质的量浓度的3倍。
(3) 反应物为,生成物为 和,内 的物质的量浓度变化了,的物质的量浓度变化了,的物质的量浓度变化了,化学反应的化学计量数之比等于速率之比,也等于物质的量浓度变化之比,故、、的化学计量数之比为,故化学方程式为。
(4) 反应开始至,用 的物质的量浓度变化来表示该反应的化学反应速率。
课堂检测 巩固落实
1.日常生活中,很多现象都涉及化学反应。下列现象涉及的化学反应进行最慢的是( )
A.炸药爆炸
B.铁桥生锈
C.牛奶变质
D.溶洞形成
【答案】D
【解析】选。对比分析四种反应现象可知,进行最慢的是溶洞形成。
2.反应经过一段时间后,的浓度增加了,在此段时间内用的浓度变化表示的平均反应速率为。此段时间是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】选。用 的浓度变化表示的平均反应速率,则用 的浓度变化表示的平均反应速率,故。
3.(教材习题改编)在密闭容器中进行A与B反应生成C的可逆反应,反应速率、、之间存在以下关系:,。该反应可以表示为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】选。在同一化学反应中,用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比,故该反应的化学方程式为。
4.[(2025·西安高二质检)]按右图所示安装好实验装置(装置气密性良好),在锥形瓶内盛有锌粒,通过分液漏斗加入的稀硫酸,将产生的收集在注射器中,时恰好收集到标准状况下的。若忽略锥形瓶内溶液体积的变化,则下列说法不正确的是( )
A. 用的浓度变化表示内该反应的速率为
B. 用的浓度变化表示内该反应的速率为
C. 用锌粒的质量变化表示内该反应的速率为
D. 用的物质的量变化表示内该反应的速率为
【答案】B
【解析】选。
,选项 正确;,选项 不正确;用锌粒的质量变化表示 内该反应的速率为,选项 正确;用 的物质的量变化表示 内该反应的速率为,选项 正确。
5.某温度时,在一个的密闭容器中,、、三种气体的物质的量随时间的变化曲线如下图所示。
(1) 该反应的化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(2) 反应开始至,以气体的浓度变化表示的平均反应速率为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(3) 若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行,分别测得甲中,乙中,则(填“甲”或“乙”)中反应更快。
【答案】(1)
(2)
(3) 乙
【解析】
(1) 根据题图可知,、是反应物,是生成物,内,、、的物质的量变化之比为,故、、的化学计量数之比为,该反应的化学方程式为。
(2) 反应开始至,以气体 的浓度变化表示的平均反应速率为。
(3) 在相同条件下,将不同物质的反应速率转化为同一物质的反应速率,数值大的反应快,乙中,所以乙中反应更快。
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