第6章 第2节 第1课时 化学反应的速率-【优学精讲】2024-2025学年高中化学必修第二册教用Word（人教版）

第1课时　化学反应的速率

 

分点突破（一）　化学反应速率

1.内涵

（1）含义：表示化学反应过程进行　快慢　的物理量。

（2）表示方法：用单位时间内反应物　浓度的减小　或生成物　浓度的增大　来表示（取正值）。

（3）计算公式：用反应物A表示一段时间内的平均速率，即v（A）＝。

（4）单位：　mol·L－1·min－1　或　mol·L－1·s－1　。

2.计算实例

某反应物浓度在5 min内由6 mol·L－1变为2 mol·L－1，则5 min内的平均反应速率为v＝　＝0.8 mol·L－1·min－1　。

3.正确理解化学反应速率

1.对于反应：C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g），能否用物质C的浓度变化量来表示该反应的反应速率？

提示：不能；因为反应前后固体或纯液体物质的浓度几乎不发生变化，故不能用物质C表示该反应的反应速率。

2.反应CO2（g）＋C（s）2CO（g）中，用CO2（g）、CO（g）表示同一时间段的化学反应速率的数值是否相等？它们之间有什么关系？表示的意义是否相同？

提示：数值不相等，速率之比为1∶2（即化学计量数之比），但表示的意义相同。

3.对于反应3A（g）＋B（g）2C（g）＋2D（g），在不同条件下，用A、B表示的反应速率分别为条件 ①v（A）＝0.6 mol·L－1·min－1；条件②v（B）＝0.45 mol·L－1·min－1；则该反应在条件①的速率比条件②的速率快吗？

提示：同一个化学反应，用不同物质表示其反应速率时，数值可能不同，所以比较同一个化学反应的反应速率的相对大小时，不能直接比较数值大小，应先转化为同一物质、同一单位，然后再比较其数值大小，数值越大表明反应速率越快。将条件①的速率换算成用B表示的速率为v（B）＝0.2 mol·L－1·min－1，即条件②的速率比条件①的速率快。

 

 

4.在容积为2 L的密闭容器中发生反应：N2＋3H22NH3，已知该状态下N2、H2和NH3均为气体。

（1）若在5 min内，测得NH3的质量增加1.7 g，则这5 min内，用NH3表示的反应速率是多少？

提示：v（NH3）＝＝＝0.01 mol·L－1·min－1。

（2）若已知NH3的反应速率为0.2 mol·L－1·min－1，你能计算出H2的反应速率吗？

提示：依据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可知：v（H2）＝v（NH3）＝× 0.2 mol·L－1·min－1＝0.3 mol·L－1·min－1。

（3）若反应刚开始时，充入2 mol N2和4 mol H2，10 min 时生成NH3 1 mol，则用N2、H2、NH3表示的平均反应速率分别为多少？三者之比为多少？

提示：　　　　       N2（g）　＋　3H2（g）2NH3（g）

n（始） 2 mol         4 mol 0

Δn 0.5 mol        1.5 mol 1 mol

n（10 min时） 1.5 mol       2.5 mol 1 mol

所以v（N2）＝＝0.025 mol·L－1·min－1

v（H2）＝＝0.075 mol·L－1·min－1

v（NH3）＝＝0.05 mol·L－1·min－1

v（N2）∶v（H2）∶v（NH3）＝1∶3∶2。

1.化学反应速率的计算

（1）定义式法

利用公式v＝计算化学反应速率，也可利用该公式计算浓度变化量或时间。

（2）关系式法

化学反应速率之比＝物质的浓度变化量之比＝物质的量变化量之比＝化学计量数之比。

（3）“三段式”解答模板

①写出有关反应的化学方程式。

②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。

③根据已知条件列方程式计算。

例如，反应　　　　 mA（g）　＋　nB（g）pC（g）

t0 s/（mol·L－1） a                            b           0

转化/（mol·L－1） x                               

t1 s/（mol·L－1） a－x          b－           

则：v（A）＝ mol·L－1·s－1；

v（B）＝ mol·L－1·s－1；

v（C）＝ mol·L－1·s－1。

转化率α（A）＝＝×100％。

[转化率α（A）指已转化的A的物质的量与A初始的物质的量之比]

2.化学反应速率大小的比较