专题6 专题突破（一）化学反应速率常用的计算方法与图像分析-【金版新学案】2025-2026学年高中化学必修第二册同步课堂高效讲义教师用书word（苏教版）

一、化学反应速率及限度常用的计算方法

1.列出一个模型——“三段式”思维模型

一般需要写出化学方程式，列出起始量、变化量及平衡量，再根据题设信息列方程求解。如mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量分别为a mol、b mol，达到平衡后消耗A的物质的量为mx mol。

　　　　　　mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)

起始量/mol a b 0 0

变化量/mol mx nx px qx

平衡量/mol a－mx b－nx px qx

注意：a、b也可指浓度或气体的体积、压强等。

2.明确三个量的关系

(1)同一反应物：起始量－变化量＝平衡量。

(2)同一生成物：起始量＋变化量＝平衡量。

(3)各变化量之比＝各物质的化学计量数之比。

3.掌握四个公式——“三段式”应用

(1)反应物的转化率：

反应物的转化率＝×100％。

(2)生成物的产率：

生成物的产率＝×100％。

(3)平衡时混合物某组分的百分含量＝×100％。

(4)平衡混合物某气体组分的体积分数＝×100％。

在容积为2 L的密闭容器中进行如下反应：

A(g)＋2B(g)3C(g)＋nD(g)，开始时A为4 mol，B为6 mol，5 min末达到平衡，此时测得C的物质的量为3 mol，用D表示的化学反应速率v(D)为0.2 mol·L－1·min－1。

计算：

(1)平衡时A的物质的量浓度为　　　　　　　。

(2)前5 min内用B表示的化学反应速率v(B)为　　　　　　　　。

(3)化学方程式中n值为　　　　。

(4)此反应在四种不同情况下的反应速率分别为

①v(A)＝5 mol·L－1·min－1

②v(B)＝6 mol·L－1·min－1

③v(C)＝4.5 mol·L－1·min－1

④v(D)＝8 mol·L－1·min－1

其中反应速率最快的是　　　　(填编号)。

(5)达到平衡时A的转化率为　　　　。

答案：(1)1.5 mol·L－1　(2)0.2 mol·L－1·min－1　(3)2　(4)①　(5)25％

思维提示：(1)①勾画关键词：a.容积为2 L；b.A为4 mol，B为6 mol；C的物质的量为3 mol；c.用D表示的化学反应速率v(D)为0.2 mol·L－1·min－1。

②迁移知识点：根据C的平衡的量计算A、B的转化量，计算平衡时各物质的物质的量。

③运用解题模板：

　　　　　　　A(g)＋2B(g)3C(g)＋nD(g)

起始/mol 4 6 0

转化/mol 1 2 3

5 min末/mol 3 4 3

c(A)＝＝mol·L－1＝1.5 mol·L－1。

(2)v(B)＝＝＝0.2 mol·L－1·min－1。

(3)根据同一反应中、同一时间段内、各物质的反应速率之比等于化学计量数之比；

则v(B)∶v(D)＝0.2 mol·L－1·min－1∶0.2 mol·L－1·min－1＝2∶n，所以n＝2。

(4)把所有速率都换算成A的反应速率：

①v(A)＝5 mol·L－1·min－1

②由v(B)＝6 mol·L－1·min－1知，v(A)＝3 mol·L－1·min－1

③由v(C)＝4.5 mol·L－1·min－1知，v(A)＝1.5 mol·L－1·min－1

④由v(D)＝8 mol·L－1·min－1知，v(A)＝4 mol·L－1·min－1

故反应速率最快的是①。

(5)平衡时A的转化率＝×100％＝25％。

针对练1.(2025·黔东南苗族侗族自治州期中)反应C2H4(g)＋3O2(g)2CO2(g)＋2H2O(g)，在2 L密闭容器中充入1 mol C2H4和4 mol O2，5 min后反应达到平衡状态，此时CO2的物质的量增加了1.2 mol。下列说法错误的是(　　)

A.0～5 min内，v(H2O)＝0.12 mol·L－1·min－1

B.2.5 min时，c(CO2)＝0.6 mol·L－1

C.该条件下，O2的平衡浓度为1.1 mol·L－1

D.0～5 min内的平均速率：3v(C2H4)＝v(O2)

答案：B

解析：v(H2O)＝v(CO2)＝＝＝0.12 mol/(L·min)，A正确；5 min时，二氧化碳的物质的量浓度为0.6 mol/L，B错误；Δn(O2)＝Δn(CO2)＝×1.2 mol＝1.8 mol，O2＝1.1 mol·L－1，C正确；0～5 min内，反应速率之比等于方程式化学计量数之比，D正确。