6.1 化学反应速率 第1课时(同步讲义)化学沪科版必修第二册
2026-03-11
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2份
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43页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学沪科版必修第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 6.1化学反应速率 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 化学反应速率 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.00 MB |
| 发布时间 | 2026-03-11 |
| 更新时间 | 2026-03-12 |
| 作者 | 慕白舒然 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-03-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56774801.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦化学反应速率核心知识点,系统梳理概念(定义、表达式及单位)、与化学计量数的定量关系(速率之比等于计量数之比)及测定方法(仪器选择、实验设计),构建“概念理解-定量计算-实验应用”的学习支架。
资料通过分层练习(即学即练即时巩固、考点解析结合例题变式)深化理解,实验探究环节(如粉状大理石对反应速率影响)培养科学探究与实践能力,三段式计算、速率比较等发展科学思维,强调生产生活价值体现科学态度与责任,课中辅助教师突破重难点,课后助力学生查漏补缺。
内容正文:
第六章 化学反应速率和化学平衡
第一节 化学反应速率
第1课时 化学反应速率
教学目标
1.理解化学反应速率的概念、表示方法与数学表达式,能进行简单计算。
2.通过实例与实验感知反应快慢,初步建立定量研究反应的思路。
3.发展变化观念与证据推理素养,体会调控反应速率在生产生活中的价值。
重点和难点
重点:化学反应速率的概念、表达式与简单计算。
难点:用浓度变化与时间计算平均速率,理解速率是平均量。
◆知识点一 化学反应速率的概念
1.化学反应速率是衡量化学反应快慢的物理量,可以用单位时间内_反应物浓度的减少__或_生成物浓度的增加__来表示化学反应速率。
2.数学表达式:v=____,常用单位_ mol·L-1·min-1 或 mol·L-1·s-1__。
3.用浓度变化表示化学反应速率只适用于气体和溶液中的溶质,不适用于固体__和_纯液体_。
易错提醒
根据求得的反应速率是平均速率,而不是瞬时速率。
即学即练
1.在密闭容器中,在一定条件下发生,在内反应物A的浓度由降到,则为
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】Δc(A)=1.0−0.6=0.4,v(A)===0.04 ,由反应A+3B⇌2C得v(A):v(C)=1:2,v(C)=2×0.04 =0.08 ,故选 B。
2.在恒容的密闭容器中,与反应生成,其化学反应速率分别用、、表示。已知:,,则此反应可表示为
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】反应速率比等于系数比,根据速率关系,A、B、C的系数比为2:3:2,对应反应式,故选A。
3.在5L密闭容器里发生反应,10分钟后,B的物质的量减少了4.5mol,则此反应的速率可表示为
A.v(B)=0.45 mol∙L-1∙min-1 B.v(A)=0.06 mol∙L-1∙min-1
C.v(D)=0.018 mol∙L-1∙min-1 D.v(C)=0.3 mol∙L-1∙min-1
【答案】B
【详解】10min内B的物质的量减少4.5 mol,则Δv(B)=mol·L⁻¹·min⁻¹,反应速率之比=计量数之比,则v(A)=0.09mol·L⁻¹·min⁻¹×=0.06 mol∙L-1∙min-1,v(C)=0.09mol·L⁻¹·min⁻¹×=0.03 mol∙L-1∙min-1,v(D) =0.09mol·L⁻¹·min⁻¹×2=0.18 mol∙L-1∙min-1;
综上所述,选B。
◆知识点二 化学反应速率与化学计量数的关系
1.对于化学反应:aA(g)+bB(g) == cC(g)+dD(g)
v(A)= __,v(B)= __,v(C)= __,v(D)= ___
2.在同一化学反应中,选用不同物质表示化学反应速率,其__数值__可能相同也可能不相同,但表示的__意义_相同,化学反应速率(v)之比=物质的量浓度变化(Δc)之比=物质的量变化(Δn)之比=化学计量数之比,即:v(A)﹕v(B)﹕v(C)﹕v(D) = a﹕b﹕c﹕d。
即学即练
4.已知反应,以下有关该反应的反应速率的表示中,最快的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】反应速率大小比较必须保证单位和物质一致;速率之比等于化学计量数之比,据此作答。
【详解】A项,;B项,当时,;C项,当时,;D项,;即速率由大到小的顺序为B>C>A>D;
故答案选B。
5.反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)+2D(g),在不同情况下测得反应速率,反应最快的是
A.v(D)=0.4mol•L-1•min-1 B.v(C)=0.5mol•L-1•min-1
C.v(B)=0.15mol•L-1•s-1 D.v(A)=0.6mol•L-1•min-1
【答案】C
【分析】同一化学反应中,同一时间段内,各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比;先把不同物质的反应速率换算成同一物质的反应速率进行比较,据此分析;
【详解】A.;
B.;
C.;
D.v(A)=0.6mol•L-1•min-1;
故选C。
6.对于可逆反应,在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】在化学方程式中,根据反应速率之比=化学计量数之比,把用不同物质表示的反应速率数据换算为用同一物质表示的反应速率后,再比较其反应速率的快慢,根据方程,把所有数据全部换算为用“”表示的反应速率数据进行比较,单位统一使用,据此分析解答。
【详解】A.;
B.B为固体,不考虑气相体系中的反应速率;
C.;
D.;
综上所述,反应速率最快的为A:,故答案为A。
◆知识点三 测化学反应速率
反应的化学方程式为 CaCO3+2HCl === CaCl2+CO2↑+H2O ,使用的是单位时间内 反应混合物的质量变化(或生成二氧化碳的质量) 来描述该反应的快慢。
该实验使用的定量仪器是 电子天平,选用粉状大理石对反应快慢的影响是 反应速率较快 。
即学即练
7.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
颜色深浅
B
H2体积变化
C
压强变化
D
沉淀质量变化
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】化学反应速率用单位时间内反应物的浓度的减少或生成物浓度的增加量来表示,据此定义解题:
A.2NO2N2O4,NO2是红棕色气体,N2O4是无色气体,可以用单位时间内气体颜色的变化来衡量反应的快慢,可行,A不合题意;
B.单位时间内H2体积变化多,速率快,可行,B不合题意;
C. 该反应是体积不变的反应,反应前后压强始终不变,不可行,C符合题意;
D.单位时间内产生的沉淀的质量越高,速率越快,可行,D不合题意;
故答案为:C。
8.下列实验无法达到预期实验目的的是
A.验证与浓硝酸反应的热量变化
B.验证易溶于水
C.测定的生成速率
D.收集氨气
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.与浓硝酸的反应放热,具支试管内压强增大,U型管内红墨水左低右高,即可验证与浓硝酸的反应为放热反应,故A正确;
B.易溶于水,少量水能溶解圆底烧瓶内大量氨气,造成圆底烧瓶的压强小于外界大气压,气球鼓起,故B正确;
C.装置所用仪器为长颈漏斗,生成的二氧化碳从长颈漏斗逸出,应将长颈漏斗换成分液漏斗,且需要测定生成一定体积二氧化碳所需要的时间,故C错误;
D.氨气的密度比空气小,应采用向下排空气法收集,故D正确;
故答案为:C。
一、化学反应速率的快慢比较
1.在同一化学反应中,选用不同物质表示化学反应速率,其数值可能相同也可能不相同,但表示的意义相同,化学反应速率(v)之比=物质的量浓度变化(Δc)之比=物质的量变化(Δn)之比=化学计量数之比,即:v(A)﹕v(B)﹕v(C)﹕v(D) = a﹕b﹕c﹕d。
2.比较化学反应速率快慢的常用方法:
(1)归一法
将同一反应中的不同物质的反应速率转化成同一单位、同一种物质的反应速率,再进行速率的大小比较。(建议:谁的化学计量数大,就用谁来表示,这样数字运算更方便些)
(2)比值法
将各物质表示的反应速率转化成同一单位后,再除以对应各物质的化学计量数,然后对求出的数值进行大小排序,数值大的反应速率快。如反应mA(g)+nB(g)===pC(g)+qD(g),若,则反应速率A>B。
实践应用
1.已知反应:在不同条件下的化学反应速率如下。
①v(CO)=1.5mol/(L·min) ②
③ ④
上述化学反应速率最小的是
A.① B.② C.③ D.④
【答案】D
【详解】A.将①转换为N2的反应速率:;
B.将②转换为N2的反应速率:;
C.将③;
D.将④转换为N2的反应速率:。
综上化学反应速率最小的是D。
2.在反应中,表示该反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.将转换为;
B.转化为秒,;;
C.将转换为;
D.;
综上所述该反应速率最快的是D,故选D。
二、 化学反应速率的三段式计算
对于mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),起始时A的浓度为a mol·L-1,B的浓度为b mol·L-1,反应进行至t1s时,A消耗了x mol·L-1,则化学反应速率可计算如下:
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
起始/(mol·L-1) a b 0 0
转化/(mol·L-1) x
t1/(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,v(D)= mol·L-1·s-1。
实践应用
3.利用催化还原NO可消除污染:,将一定量的和置于2L恒容密闭容器中,在一定温度下发生上述反应,反应进行到10s时,测得的物质的量为,的物质的量,内的平均反应速率为,下列说法正确的是
A.NO的初始浓度为
B.在该反应进行的任意一个时刻,都一定满足
C.10s时混合气体的压强是初始压强的2倍
D.10s时的转化率为
【答案】B
【详解】A.根据的生成量计算的初始浓度:的物质的量为0.04mol/(L·s)×10s×2L=0.8mol,对应消耗的为0.8mol ×2=1.6mol,初始的物质的量为1.6mol +1.8mol =3.4mol,初始浓度为=1.7mol/L,A错误;
B.根据反应式,与的化学计量数之比为4:2=2:1,因此正反应或逆反应的速率均满足,且总速率(净速率)之比也符合此关系,B正确;
C.反应前后气体总物质的量相等(1+4=2+1+2),压强不变,C错误;
D.CH₄的起始量为0.6mol+0.4mol=1.0mol,转化率为×100%=40%,D错误。
故选B。
4.某温度下按下式分解:。测得恒容密闭容器内,的浓度随时间的变化如下表:
t/min
0
1
2
3
4
5
……
1.00
0.71
0.50
0.35
0.25
0.17
……
下列说法不正确的是
A.4min时,
B.5min时,的转化率为83%
C.0~2min内平均反应速率
D.其他条件不变,若起始,则2min时
【答案】D
【详解】A.4min时的浓度从1.00mol/L降至0.25mol/L,消耗0.75mol/L,根据反应式,每2mol 反应生成4mol,故的浓度为0.75×2=1.50mol/L,A正确;
B.5min时的消耗量为1.00−0.17=0.83mol/L,转化率为,B正确;
C.0~2min内消耗0.50mol/L,生成O2的量为0.50×1/2=0.25mol/L,速率为,C正确;
D.由表格数据可知,反应物浓度从降至用时2min,从(t=2min时)降至(t=4min时)也用时2min,说明该反应的半衰期为2min且不随浓度改变。因此,若起始,2min后其浓度应为,D错误;
故选D。
考点一 化学反应速率的表示方法
【例1】在容积为的密闭容器中,发生反应:,内C的浓度增加。对此反应速率表示正确的是
A.用A表示的反应速率是
B.用B、C、D分别表示反应的速率,其比值是
C.在末用D表示的反应速率为
D.在这内用A表示的速率的值逐渐减小,用C表示的速率的值逐渐增大
【答案】A
【详解】A.内C的浓度增加,则用C表示的反应速率是,根据化学计量数,用A表示的速率是用C表示的2倍,故用A表示的反应速率为,A正确;
B.B为固体,其浓度视为常数,无法用其浓度变化量来表示反应速率,B错误;
C.用D表示的速率是用C表示的一半,内,用C表示的平均速率为0.2mol/(L·min),则用D表示的平均速率为0.1mol/(L·min),故2min末用D表示的瞬时速率应小于0.1mol/(L·min),C错误;
D.随着反应进行,A的浓度降低,正反应速率逐渐减小,用A表示和用C表示的速率值均逐渐减小,D错误;
答案选A。
解题要点
1.化学反应速率是用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增大来表示的。表达式:v = Δc/Δt 单位:mol/(L·s)、mol/(L·min)或mol/(L·h)
2.一般来说,化学反应速率随反应的进行而逐渐减慢。因此,某一段时间内的反应速率,实际是一段时间内的平均速率,而不是指瞬时速率。
【变式1-1】对于反应X(g)+3Y(g)═2Z(g),在5s 内 Z 的物质的量浓度增加了 则用Z 的浓度变化表示的该反应的化学反应速率为
A.1 mol/(L·s) B.0.6mol/(L·s) C.0.4mol/(L·s) D.0.45mol/(L·s)
【答案】C
【详解】v(Z)===0.4mol/(L∙s),故选C。
【变式1-2】在一个密闭容器中盛有N2和H2,它们的起始浓度分别是1.8 mol/L和5.4 mol/L,在一定的条件下它们反应生成NH3,10 min后测得N2的浓度是0.8 mol/L,则在这10 min内NH3的平均反应速率是
A.0.1 mol/(L·min) B.0.2 mol/(L·min)
C.0.3 mol/(L·min) D.0.6 mol/(L·min)
【答案】B
【详解】,10min内氮气的浓度变化为1.8mol /L-0.8 mol /L=1.0 mol /L,根据合成氨反应的化学方程式:,氨气的浓度变化为1.0mol /L×2=2.0mol/L,所以用氨气表示的反应速率为,故选B。
考点二 化学反应速率与化学计量数的关系
【例2】对于反应,下列能正确表示该化学反应速率关系的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】在化学反应中,用不同物质表示的化学反应速率,速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比,以此解题。
【详解】A.用A和B表示的速率是,A项错误;
B.用B和D表示的速率是,B项错误;
C.用A和D表示的速率是,C项错误;
D.用B和C表示的速率是,D项正确;
故选D。
解题要点
在同一反应中,用不同物质表示的反应速率,数值可能不同,但意义完全相同。对于反应mA(g)+nB(g)===pC(g)+qD(g),其化学反应速率可用不同的反应物或生成物来表示,当单位相同时,化学反应速率的数值之比等于化学计量数之比,即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q。
【变式2-1】一定温度下,在体积为2L的恒容密闭容器中,某一反应中X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列表述中正确的是
A.反应的化学方程式为
B.t后X的转化率不变,改变外界条件也不能增大X转化率
C.若t=4,则0~4min内X的平均化学反应速率为
D.在t1时刻充入气体He使容器内压强增大,加快了反应速率
【答案】C
【详解】A.由图象可以看出,反应中X物质的量减小,Y、Z的物质的量增多,则X为反应物,Y、Z为生成物,且△n(X):△n(Y):△n(Z)=0.8mol:1.2mol:0.4mol=2:3:1,反应最后达到平衡状态,是可逆反应,则该反应的化学方程式为:2X⇌3Y+Z,故A错误;
B.时,正、逆反应速率相等,反应达到化学平衡,但是改变外界条件可以改变平衡移动,如减小压强,平衡正向移动,X的转化率增大,故B错误;
C.若t=4,则0~t的X的化学反应速率v==,故C正确;
D.温度、体积不变,t1时刻充入He使压强增大,反应物和生成物的浓度不变,正、逆反应速率不变,故D错误;
答案选C。
【变式2-2】可逆反应在四种不同情况下的反应速率如下,其中反应进行得最快的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.v(A)=0.15mol/(L·min);
B.v(B)=0.04mol/(L·s),转换为v(A):v(A)=v(B)=×0.04×60 mol/(L·min)=0.6mol/(L·min);
C.v(C)=0.4mol/(L·min),故v(A)=0.4mol/(L·min);
D.D为固体,其浓度恒定,反应速率无法通过固体衡量;
综上所述,选B;
考点三 化学反应速率的快慢比较
【例3】化学反应在4种不同情况下的化学反应速率分别为①;②;③;④。下列有关化学反应速率的比较正确的是
A.②<①<④<③ B.①<③<②=④
C.①>②=③>④ D.①>②>③>④
【答案】A
【分析】同一化学反应,化学反应速率之比等于化学计量数之比。
【详解】比较反应快慢转化为同一种物质表示进行比较。以CS2的反应速率为标准,
①;
②;
③;
④。
反应的快慢:②<①<④<③;
故选A。
解题要点
比较化学反应速率快慢的常用方法:
1.归一法
将同一反应中的不同物质的反应速率转化成同一单位、同一种物质的反应速率,再进行速率的大小比较。(建议:谁的化学计量数大,就用谁来表示,这样数字运算更方便些)
2.比值法
将各物质表示的反应速率转化成同一单位后,再除以对应各物质的化学计量数,然后对求出的数值进行大小排序,数值大的反应速率快。如反应mA(g)+nB(g)===pC(g)+qD(g),若,则反应速率A>B。
【变式3-1】在的恒容密闭容器中发生反应,下列反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】比较反应速率大小可根据:反应速率与化学计量数的比值,比值越大,反应速率越快。还需要换算为统一的单位。
【详解】A.固体A的浓度在反应中不变,其反应速率无意义,无法比较,A不符合题意;
B. ;
C.;
D.;
比较得出反应速率最快的为B;故答案选B。
【变式3-2】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)=0.45 mol·L-1·min-1 ②v(B)=0.6 mol·L-1·s-1 ③v(C)=0.4 mol·L-1·s-1 ④v(D)=0.45 mol·L-1·s-1,下列有关反应速率的比较中正确的是
A.④<③=②<① B.④>③>②>①
C.④>③=②>① D.①>②>③>④
【答案】C
【分析】不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比,故各物质表示的反应速率与其化学计量数之比越大,反应速率越快;
【详解】,①=0.0075 mol·L-1·s-1,②=0.2mol·L-1·s-1,③=0.2mol·L-1·s-1,④=0.225mol·L-1·s-1,反应速率:④>③=②>①;
故选D。
考点四 化学反应速率的三段式计算
【例4】一定条件下,在2L密闭容器中发生反应:3X(g)+Y(g)2Z(g)。开始时加入一定量的X与Y,在2min末测得Z的物质的量为8mol,则该反应在2min内的v(X)为
A.B. C. D.
【答案】B
【详解】,故选B。
解题要点
对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),起始时A的浓度为a mol·L-1,B的浓度为b mol·L-1,反应进行至t1s时,A消耗了x mol·L-1,则化学反应速率可计算如下:
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
起始/(mol·L-1) a b 0 0
转化/(mol·L-1) x
t1/(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,v(D)= mol·L-1·s-1。
【变式4-1】汽车尾气排放的控制对环境保护具有重要意义。汽车尾气中的CO和NO在催化剂作用下会发生反应:,测得a、b不同时间段内的平均反应速率分别为、,下列说法不正确的是
A.空气中的和在发动机汽缸内的高温环境下会反应产生
B.a时间段内,的平均反应速率
C.时间段的平均反应速率大于时间段的平均反应速率
D.NO随意排放易造成酸雨
【答案】C
【详解】A.空气中的N2和O2在高温下反应生成NO,这是汽车发动机内生成NO的主要途径,A正确;
B.根据反应式,CO和NO的化学计量数均为2,速率应相等,故,B正确;
C.将b时间段的换算为,明显大于a时间段的,因此a时间段速率小于b时间段,C错误;
D.NO可被氧化为NO2,NO2与水反应转化为HNO3,导致酸雨,D正确;
答案选C。
【变式4-2】一定温度下,向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应。反应中各物质的量的变化如图所示。下列推断合理的是
A.反应进行到6s时,B的平均反应速率为0.05mo/(L•s)
B.反应进行到1s时,
C.该反应的化学方程式为:3B+4C=6A+2D
D.反应进行到6s时,各物质的反应速率相等
【答案】A
【详解】A.反应进行到6s时,(B)===0.05 mol•L-1•s-1,A正确;
B.同一段时间内,各物质的反应速率之比等于其计量数之比,由C项分析可知,A、C的系数不相等,反应进行到1s时,所以,B错误;
C.根据图知,B、C是反应物而A、D是生成物,6s内n(A)=(1.2-0)mol=1.2mol、n(B)=(1.0-0.4)mol=0.6mol、n(C)=(1.0-0.2)mol=0.8mol、n(D)=(0.4-0)mol=0.4mol,相同时间内A、B、C、D的计量数之比等于其物质的量之比=1.2mol:0.6mol:0.8mol:0.4mol=6:3:4:2,且该反应是可逆反应,该反应方程式为3B(g)+4C(g)6A(g)+2D(g),C错误;
D.由题干图示信息可知,反应进行到6s时,各物质的物质的量保持不变,即各物质的正逆反应速率相等,根据不同物质的反应速率之比等于其化学计量系数之比可知,各物质的反应速率不相等,D错误;
故选A。
基础达标
1.(24-25高一下·广东汕头·期末)对于化学反应3W(g)+2X(g)4Y(s)+3Z(g),下列反应速率关系中,正确的是
A.2ν(X)=ν(Y) B.2ν(X)=3ν(Z) C.3ν(W)=2ν(X) D.3ν(X)=2ν(Z)
【答案】D
【详解】A.Y为固体,其反应速率无法衡量,2ν(X)=ν(Y)无意义,A错误;
B.X与Z的系数比为2:3,速率比应为2:3,即3ν(X)=2ν(Z),而非2ν(X)=3ν(Z),B错误;
C.W与X的系数比为3:2,速率比应为3:2,即2ν(W)=3ν(X),而非3ν(W)=2ν(X),C错误;
D.X与Z的系数比为2:3,速率比应为2:3,即3ν(X)=2ν(Z),D正确;
故选D。
2.(24-25高一下·广西南宁·期末)对于可逆反应,在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】反应的速率具有如下关系:v(A):v(C):v(D)=1:1:2,B为固体不参与速率比较,当v(A)=2mol⋅L−1⋅min−1时,v(C)=2mol⋅L−1⋅min−1、v(D)=4mol⋅L−1⋅min−1,C项中v'(C)=0.1 mol·L-1·s-1×60=6mol·L-1min-1>2mol⋅L−1⋅min−1,D项中v'(D)=0.4 mol·L-1·min-1÷2=0.2 mol·L-1·min-1<4mol⋅L−1⋅min−1,故v'(C)>v(A)>v'(D),故答案为C。
3.(24-25高一下·浙江杭州·期中)下列有关物理量与其相应的单位匹配的是
A.物质的量浓度: B.化学反应速率:
C.阿伏伽德罗常数: D.摩尔质量:
【答案】D
【详解】A.物质的量浓度的单位应为,而不是,A错误;
B.化学反应速率的正确单位为,但选项写法“”因运算顺序错误导致单位意义错误,B错误;
C.阿伏伽德罗常数的单位为,而非,C错误;
D.摩尔质量的单位为,与描述完全匹配,D正确。
故选D。
4.(24-25高一下·贵州铜仁·期末)对化学反应,下列选项中表示该反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.将v(A)=6mol/(L·min)换算为秒:6/60=0.1mol/(L·s),A的速率为0.1mol/(L·s),数值较小,A不符合题意;
B.根据反应式,v(A)=2v(B)=2×0.6=1.2mol/(L·s),数值最大,B符合题意;
C.v(A)= (2/3)v(C)= (2/3)×0.8≈0.533mol/(L·s),小于B的速率,C不符合题意;
D.v(A)= (2/4)v(D)=0.5×1.0=0.5mol/(L·s),小于B的速率,D不符合题意;
故选B。
5.(24-25高一下·浙江·期中)一定条件下,在容积为2L的密闭容器中发生反应:,测得以下四种不同情况下的反应速率,其中反应速率最大的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】反应速率之比等于化学计量数之比;
【详解】A.;
B.;
C.
D.。
故选C。
6.(24-25高一下·浙江·期中)化学反应速率的常用单位是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A.mol/L是浓度的单位,不是反应速率的单位,A不符合题意,故A错误;
B.L/mol是浓度的倒数单位,与反应速率无关,B不符合题意,故B错误;
C.mol/(L·s)表示单位时间内浓度的变化,是化学反应速率的常用单位,故C正确;
D.L/(mol·s)不是反应速率的单位,D不符合题意,故D错误;
故选C。
7.(24-25高一下·江苏·期中)A、B、C、D均为气体,对于的反应来说,以下化学反应速率的表示中反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据反应速率与化学计量数的比值判断快慢。将各物质的速率除以其化学计量数,转换为同一种物质的速率并统一单位进行对比(D需将分钟转换为秒),以A物质的速率作为参考进行对比。
【详解】A.作为参考,开展计算、对比;
B.;
C.;
D.;
故选A。
8.(24-25高一下·山东聊城·期中)依据在相同时间内测定的结果,判断反应进行最快的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】反应为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),对于在不同情况下进行的同一反应,用不同物质来表示的化学反应速率的比较,可以根据反应方程式中各种物质的速率关系,转化为用同一种物质的速率大小来比较,由反应速率之比等于化学计量数之比可得;
【详解】A.;
B.;
C.;
D.;
故选A。
9.(24-25高一下·广东深圳·期中)在一定温度下,体积为的恒容密闭容器内发生某一反应,其中气体的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示,下列表述正确的是
A.时间内,气体Y的化学反应速率是
B.该反应的化学方程式为
C.反应到时,
D.时体系的压强与时体系的压强之比为
【答案】D
【详解】A.时间内Y减少,浓度是,则,A不符合题意;
B.达到平衡时Y减少,X增加,根据物质的量变化量之比等于化学计量数之比,可以得到该反应的化学方程式为,B不符合题意;;
C.图中显示时,X与Y的物质量相等,并非速率相等,C不符合题意;;
D.时气体总物质量为,时气体总物质量为,故压强之比为,D符合题意;
故答案为D。
10.(24-25高二上·湖北·期末)在的密闭容器中进行反应:,在内的物质的量由减小到,则用表示的平均反应速率为
A.0.04 B.0.08 C.0.12 D.0.16
【答案】A
【详解】由内的物质的量由减小到,可以计算的反应速率,则;
答案选A。
11.(24-25高二上·安徽阜阳·阶段练习)在不同情况下测得的下列反应速率,其中反应速率最大的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】反应速率的单位相同时,用各物质表示的反应速率除以对应各物质的化学计量数,数值大的反应速率快。
【详解】A.;
B.≈;
C.;
D.;
故反应速率最大的是C。
12.反应,经2min,B的浓度减少0.8mol/L。有关该反应的速率说法正确的是
A.用B、C、D表示的反应速率之比为4∶3∶1
B.用B、C表示该反应的反应速率大小不同,意义也不同
C.增加固体A的质量可以加快正反应速率
D.在2min末,用B表示的反应速率是0.4mol/(L•min)
【答案】A
【详解】A.各物质的速率之比等于化学计量数之比,根据反应式可知 B、C、D的速率之比为4:3:1,A项正确;
B.用B、C表示的速率大小不同,但意义相同,均表示同一反应的整体速率,只是数值因化学计量数不同而不同,B项错误;
C.固体A的浓度视为常数,增加其质量不会改变反应速率,C项错误;
D.题目中0.8mol/L是2min内的平均速率(0.4mol/(L·min)),而非2min末的瞬时速率,D项错误;
答案选A。
13.(24-25高一下·吉林白山·期末)近年,我国大力加强对温室气体CO2催化氢化合成甲醚(CH3OCH3)技术的工业化量产研究,实现可持续发展:。在不同情况下测得该反应速率如下,其中反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.将v(CO2)=0.03 mol/(L·s)转换为mol/(L·min),,再转换为;
B.v(H2)=0.6 mol/(L·min)转换为;
C.v(CH3OCH3)=0.02 mol/(L·s)转换为mol/(L·min),;
D.v(H2O)=0.4 mol/(L·min)转换为;
转化为同一物质表达后,C项反应速率最大,故选C。
14.(24-25高一下·浙江·期中)利用催化技术可将汽车尾气中的和转化为和,反应的化学方程式为:。某温度下,在容积不变的密闭容器中通入和,测得不同时间的物质的量如下:
时间
0
1
2
3
…
3.60
3.05
2.85
2.75
…
(1)比较下列时间段平均反应速率最快的是_______。
A. B. C.
(2)在2s时,容器中的物质的量为_______。
(3)用的浓度变化表示的平均反应速率为_______(保留3位有效数字)。
【答案】(1)A
(2)0.75
(3)0.0708
【详解】(1),根据表中数据,一氧化碳的速率为;,其速率为: ;,速率是:。所以速率最快的是A。
(2)在2s时,一氧化碳反应了,所以根据方程式计量系数关系可知,生成的二氧化碳为。
(3),,根据速率之比为物质的计量系数之比,可得。
综合应用
1.(24-25高一下·浙江杭州·期中)已知反应在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示反应速率最慢的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A.将转换为:根据反应式,;
B.,无需转换;
C.转换为:先换算单位,,再根据;
D.转换为:因,换算单位后为0.1×60=6mol/(L·min);
比较各选项的v(CO):A(1.4)<B(1.5)<D(6)<C(96),
故选A。
2.(24-25高一下·广东惠州·期末)在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,则下列说法正确的是
A.无催化剂时,反应不能进行
B.反应进行到4min时,
C.a曲线表示使用催化剂Ⅰ时X的浓度随t的变化
D.使用催化剂Ⅱ时,0~2min内,mol/(L·min)
【答案】C
【分析】a代表的物质浓度随时间的推移减少,另外三条曲线随时间的推移增加,因此a为X的浓度随时间变化的图象,另外三条曲线是Y的浓度随时间变化的图象,0-2min时间段内X的浓度减小2.0mol/L时,根据反应中化学计量数之比可知Y的浓度应增加4.0mol/L,则催化剂1代表曲线与a曲线匹配;
【详解】A.图中显示无催化剂时物质的浓度随时间的推移也在缓慢增加因此无催化剂时反应也同样在进行,A错误;
B.图示为各物质的浓度随时间变化的图象,则曲线斜率越大反应速率越大,因此v正(M)>v正(N),反应仍在正向进行有v正(M)>v逆(M)、v正(N)>v逆(N),但无法比较M点和N点逆反应速率大小,B错误;
C.据分析,0-2min时间段内X的浓度减小2.0mol/L时,根据反应中化学计量数之比可知Y的浓度应增加4.0mol/L,则催化剂Ⅰ代表曲线与a曲线匹配,C正确;
D.使用催化剂Ⅱ时0-2min,,化学反应速率之比等于对应化学计量数之比则,D错误;
故选C。
3.(24-25高一下·湖南永州·期末)某分解反应:,其速率方程为,已知k为速率常数,只与催化剂、温度、固体接触面积有关。在某温度下,实验测得各物质浓度的变化与时间关系如下表所示:
0
20
40
60
80
100
0.100
0.040
0.020
0
0
0.020
0
0.020
下列说法不正确的是
A.20min内用表示反应的速率为0.001
B.n=0
C.增大反应物浓度,反应速率增大
D.当升高温度,反应60min时,c()大于0.03
【答案】C
【详解】A.根据化学反应速率的数学表达式,用X2表示的反应速率v(X2)==0.0010mol/(L·min),故A说法正确;
B.根据2X2Y(g)2X2(g)+Y2(g),填表得:
0
20
40
60
80
100
0.100
0.080
0.060
0.040
0.020
0
0
0.020
0.040
0.060
0
0.010
0.020
0.030
由表格可知,相同时间内,X2Y浓度变化值相等,说明温度一定时,反应速率与X2Y浓度无关,因此n=0,故B说法正确;
C.n=0,v=k,即速率与反应物浓度无关,故C说法错误;
D.升高温度,反应速率加快,反应60min时,c(Y2)大于0.03mol/L,故D说法正确;
答案为C。
4.(24-25高一下·广东深圳·期末)某温度下,在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B,发生反应;,12s时生成C的物质的量为1.2mol(过程如图所示)。下列说法正确的是
A.12s时容器内的压强为起始压强的
B.
C.图中m点达到了反应进行的限度
D.0~12s时段,用C表示反应的速率为0.15mol·L-1·s-1
【答案】A
【分析】0~12s,A、B、C的物质的量浓度变化量分别为(0.8-0.2) mol/L =0.6mol/L、(0.5-0.3) mol/L =0.2mol/L、=0.6mol/L,根据相同时间内各物质的物质的量浓度变化量比等于化学计量数之比知,A、B、C的化学计量数之比为0.6:0.2:0.6=3:1:3,所以b、c分别为1、3,反应方程式为3A(g) + B(g)⇌3C(g) 。
【详解】A.根据压强之比等于物质的量之比,12s时容器内的压强为起始压强的,故A正确;
B.结合分析知,0~12s,A、B、C的物质的量浓度变化量分别为0.6mol/L、0.2mol/L、0.6mol/L,则A、B、C的化学计量数之比为0.6:0.2:0.6=3:1:3,所以b:c=1:3,故B错误;
C.m点时反应物A、B的物质的量浓度还在减小,A、B的消耗速率均大于自身的生成速率,反应还处于正向建立平衡的过程中,未达到化学反应的限度,故C错误;
D.C的平均反应速率为0.05mol/(L·s),故D错误;
故选A。
5.(24-25高一下·湖南衡阳·期中)CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用,原理如图1所示。反应①完成之后,以N2为载气,将恒定组成的N2、CH4混合气,以恒定流速通入反应器,单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到CO2,在催化剂上有积碳。下列说法不正确的是
A.以N2为载气,利用了氮气的化学性质稳定
B.反应①为CaO+CO2=CaCO3;反应②为
C.t1~t3,n(H2)比n(CO)多,且生成H2速率不变,可能有副反应
D.时刻,副反应生成H2的速率大于反应②生成H2的速率
【答案】D
【详解】A.以N2为载气,利用了氮气的化学性质稳定,其不影响甲烷和碳酸钙的反应,A正确。
B.由题干图1所示信息可知,反应①为氧化钙和二氧化碳生成碳酸钙:,反应②为碳酸钙和甲烷催化生成氧化钙、CO和氢气:,B正确。
C.由题干图2信息可知,t1~t3,n(H2)比n(CO)多,且生成H2速率不变,且反应过程中始终未检测到CO2,在催化剂上有积碳,故可能有副反应,C正确;
D.由B分析的反应②方程式可知,H2和CO的反应速率相等,而时刻信息可知,H2的反应速率未变,仍然为2mmol/min,而CO变为1~2mmol/min之间,故能够说明副反应生成H2的速率小于反应②生成H2速率,D不正确;
故选D。
拓展培优
6.(24-25高一下·河北·期末)一定温度下,向容积恒定的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示。下列推断合理的是
A.该反应的化学方程式为
B.反应进行到1s时,
C.0~6s,B的转化率为40.0%
D.反应进行到6s时,各物质的反应速率相等
【答案】A
【详解】A.根据图像可知,反应从开始到平衡状态,A物质增加1.2mol,D物质增加0.4mol,B物质减少0.6mol,C物质减少0.8mol,根据化学计量数之比等于其物质的量变化之比,且反应物未消耗完全,则该反应的化学方程式为,A正确;
B.根据化学反应速率比等于化学计量数之比及方程式,可知1s时反应正向进行,,B错误;
C.6s内,B物质消耗0.6mol,则B的转化率为,C错误;
D.反应进行到6s时,反应达平衡状态,各物质反应速率比等于化学计量数之比,化学计量数不同,则各物质的反应速率不相等,D错误。
故选A。
7.(23-24高一下·河南洛阳·期中)在容积固定的2L密闭容器中,进行可逆反应:X(g)+2Y(g)2Z(g),并达到平衡,在此过程中,以Y的浓度改变表示的反应速率v正、v逆与时间t的关系如图所示,则图中阴影部分面积表示
A.X浓度的减少 B.Y物质的量的减少
C.Z浓度的增加 D.Z物质的量的增加
【答案】C
【详解】观察图,纵坐标为反应速率,横坐标为时间,二者之积为浓度,Y和Z的反应速率相等,则阴影部分不可能为X的浓度减少。
Sabdo表示Y向正反应方向进行时减少的浓度,而Sbod则表示Y向逆反应方向进行时增大的浓度,所以Saob=Sabdo-Sbod,表示Y向正反应方向进行时“净”减少的浓度,而Y的反应速率与Z的反应速率相等,则阴影部分可表示Y的浓度的减小或Z的浓度的增加。
故选C。
8.(23-24高一下·江西上饶·阶段练习)常温下,往烧杯中加入10mL 1mol/L 溶液和10mL 2mol/L KI溶液,随时间变化如图所示,不考虑溶液混合时体积的改变。下列说法正确的是
A.反应一段时间后溶液颜色逐渐变浅
B.
C.3~8min内,的平均反应速率为0.016mol/(L·min)
D.8min时,往烧杯中滴加KSCN溶液,溶液不变红
【答案】C
【分析】往烧杯中加入10mL1mol/L溶液和10mL2mol/LKI溶液,发生反应:。
【详解】A.根据分析可知,该反应的离子方程式为:,随着反应的进行有二价铁离子和碘单质的生成,溶液颜色变深,A项错误;
B.反应未开始时,,B项错误;
C.3~8 min内,的平均反应速率等于的平均反应速率,C项正确;
D.根据图像可知最终共消耗了,有剩余,且剩余,说明该反应为可逆反应,往烧杯中滴加KSCN溶液,溶液变红,D项错误;
答案选C。
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第六章 化学反应速率和化学平衡
第一节 化学反应速率
第1课时 化学反应速率
教学目标
1.理解化学反应速率的概念、表示方法与数学表达式,能进行简单计算。
2.通过实例与实验感知反应快慢,初步建立定量研究反应的思路。
3.发展变化观念与证据推理素养,体会调控反应速率在生产生活中的价值。
重点和难点
重点:化学反应速率的概念、表达式与简单计算。
难点:用浓度变化与时间计算平均速率,理解速率是平均量。
◆知识点一 化学反应速率的概念
1.化学反应速率是衡量化学反应快慢的物理量,可以用单位时间内_ __或_ _来表示化学反应速率。
2.数学表达式:v=_ ,常用单位 或 。
3.用浓度变化表示化学反应速率只适用于气体和溶液中的溶质,不适用于 和_ _。
易错提醒
根据求得的反应速率是平均速率,而不是瞬时速率。
即学即练
1.在密闭容器中,在一定条件下发生,在内反应物A的浓度由降到,则为
A. B.
C. D.
2.在恒容的密闭容器中,与反应生成,其化学反应速率分别用、、表示。已知:,,则此反应可表示为
A. B. C. D.
3.在5L密闭容器里发生反应,10分钟后,B的物质的量减少了4.5mol,则此反应的速率可表示为
A.v(B)=0.45 mol∙L-1∙min-1 B.v(A)=0.06 mol∙L-1∙min-1
C.v(D)=0.018 mol∙L-1∙min-1 D.v(C)=0.3 mol∙L-1∙min-1
◆知识点二 化学反应速率与化学计量数的关系
1.对于化学反应:aA(g)+bB(g) == cC(g)+dD(g)
v(A)= _,v(B)= _ _,v(C)= ,v(D)=
2.在同一化学反应中,选用不同物质表示化学反应速率,其__ __可能相同也可能不相同,但表示的__ _相同,化学反应速率(v)之比=物质的量浓度变化(Δc)之比=物质的量变化(Δn)之比=化学计量数之比,即:v(A)﹕v(B)﹕v(C)﹕v(D) = 。
即学即练
4.已知反应,以下有关该反应的反应速率的表示中,最快的是
A. B.
C. D.
5.反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)+2D(g),在不同情况下测得反应速率,反应最快的是
A.v(D)=0.4mol•L-1•min-1 B.v(C)=0.5mol•L-1•min-1
C.v(B)=0.15mol•L-1•s-1 D.v(A)=0.6mol•L-1•min-1
6.对于可逆反应,在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是
A. B.
C. D.
◆知识点三 测化学反应速率
反应的化学方程式为 ,使用的是单位时间内 来描述该反应的快慢。
该实验使用的定量仪器是 ,选用粉状大理石对反应快慢的影响是 。
即学即练
7.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
颜色深浅
B
H2体积变化
C
压强变化
D
沉淀质量变化
A.A B.B C.C D.D
8.下列实验无法达到预期实验目的的是
A.验证与浓硝酸反应的热量变化
B.验证易溶于水
C.测定的生成速率
D.收集氨气
A.A B.B C.C D.D
一、化学反应速率的快慢比较
1.在同一化学反应中,选用不同物质表示化学反应速率,其数值可能相同也可能不相同,但表示的意义相同,化学反应速率(v)之比=物质的量浓度变化(Δc)之比=物质的量变化(Δn)之比=化学计量数之比,即:v(A)﹕v(B)﹕v(C)﹕v(D) = a﹕b﹕c﹕d。
2.比较化学反应速率快慢的常用方法:
(1)归一法
将同一反应中的不同物质的反应速率转化成同一单位、同一种物质的反应速率,再进行速率的大小比较。(建议:谁的化学计量数大,就用谁来表示,这样数字运算更方便些)
(2)比值法
将各物质表示的反应速率转化成同一单位后,再除以对应各物质的化学计量数,然后对求出的数值进行大小排序,数值大的反应速率快。如反应mA(g)+nB(g)===pC(g)+qD(g),若,则反应速率A>B。
实践应用
1.已知反应:在不同条件下的化学反应速率如下。
①v(CO)=1.5mol/(L·min) ②
③ ④
上述化学反应速率最小的是
A.① B.② C.③ D.④
2.在反应中,表示该反应速率最快的是
A. B.
C. D.
二、 化学反应速率的三段式计算
对于mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),起始时A的浓度为a mol·L-1,B的浓度为b mol·L-1,反应进行至t1s时,A消耗了x mol·L-1,则化学反应速率可计算如下:
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
起始/(mol·L-1) a b 0 0
转化/(mol·L-1) x
t1/(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,v(D)= mol·L-1·s-1。
实践应用
3.利用催化还原NO可消除污染:,将一定量的和置于2L恒容密闭容器中,在一定温度下发生上述反应,反应进行到10s时,测得的物质的量为,的物质的量,内的平均反应速率为,下列说法正确的是
A.NO的初始浓度为
B.在该反应进行的任意一个时刻,都一定满足
C.10s时混合气体的压强是初始压强的2倍
D.10s时的转化率为
4.某温度下按下式分解:。测得恒容密闭容器内,的浓度随时间的变化如下表:
t/min
0
1
2
3
4
5
……
1.00
0.71
0.50
0.35
0.25
0.17
……
下列说法不正确的是
A.4min时,
B.5min时,的转化率为83%
C.0~2min内平均反应速率
D.其他条件不变,若起始,则2min时
考点一 化学反应速率的表示方法
【例1】在容积为的密闭容器中,发生反应:,内C的浓度增加。对此反应速率表示正确的是
A.用A表示的反应速率是
B.用B、C、D分别表示反应的速率,其比值是
C.在末用D表示的反应速率为
D.在这内用A表示的速率的值逐渐减小,用C表示的速率的值逐渐增大
解题要点
1.化学反应速率是用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增大来表示的。表达式:v = Δc/Δt 单位:mol/(L·s)、mol/(L·min)或mol/(L·h)
2.一般来说,化学反应速率随反应的进行而逐渐减慢。因此,某一段时间内的反应速率,实际是一段时间内的平均速率,而不是指瞬时速率。
【变式1-1】对于反应X(g)+3Y(g)═2Z(g),在5s 内 Z 的物质的量浓度增加了 则用Z 的浓度变化表示的该反应的化学反应速率为
A.1 mol/(L·s) B.0.6mol/(L·s) C.0.4mol/(L·s) D.0.45mol/(L·s)
【变式1-2】在一个密闭容器中盛有N2和H2,它们的起始浓度分别是1.8 mol/L和5.4 mol/L,在一定的条件下它们反应生成NH3,10 min后测得N2的浓度是0.8 mol/L,则在这10 min内NH3的平均反应速率是
A.0.1 mol/(L·min) B.0.2 mol/(L·min)
C.0.3 mol/(L·min) D.0.6 mol/(L·min)
考点二 化学反应速率与化学计量数的关系
【例2】对于反应,下列能正确表示该化学反应速率关系的是
A. B.
C. D.
解题要点
在同一反应中,用不同物质表示的反应速率,数值可能不同,但意义完全相同。对于反应mA(g)+nB(g)===pC(g)+qD(g),其化学反应速率可用不同的反应物或生成物来表示,当单位相同时,化学反应速率的数值之比等于化学计量数之比,即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q。
【变式2-1】一定温度下,在体积为2L的恒容密闭容器中,某一反应中X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列表述中正确的是
A.反应的化学方程式为
B.t后X的转化率不变,改变外界条件也不能增大X转化率
C.若t=4,则0~4min内X的平均化学反应速率为
D.在t1时刻充入气体He使容器内压强增大,加快了反应速率
【变式2-2】可逆反应在四种不同情况下的反应速率如下,其中反应进行得最快的是
A. B.
C. D.
考点三 化学反应速率的快慢比较
【例3】化学反应在4种不同情况下的化学反应速率分别为①;②;③;④。下列有关化学反应速率的比较正确的是
A.②<①<④<③ B.①<③<②=④
C.①>②=③>④ D.①>②>③>④
解题要点
比较化学反应速率快慢的常用方法:
1.归一法
将同一反应中的不同物质的反应速率转化成同一单位、同一种物质的反应速率,再进行速率的大小比较。(建议:谁的化学计量数大,就用谁来表示,这样数字运算更方便些)
2.比值法
将各物质表示的反应速率转化成同一单位后,再除以对应各物质的化学计量数,然后对求出的数值进行大小排序,数值大的反应速率快。如反应mA(g)+nB(g)===pC(g)+qD(g),若,则反应速率A>B。
【变式3-1】在的恒容密闭容器中发生反应,下列反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【变式3-2】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)=0.45 mol·L-1·min-1 ②v(B)=0.6 mol·L-1·s-1 ③v(C)=0.4 mol·L-1·s-1 ④v(D)=0.45 mol·L-1·s-1,下列有关反应速率的比较中正确的是
A.④<③=②<① B.④>③>②>①
C.④>③=②>① D.①>②>③>④
考点四 化学反应速率的三段式计算
【例4】一定条件下,在2L密闭容器中发生反应:3X(g)+Y(g)2Z(g)。开始时加入一定量的X与Y,在2min末测得Z的物质的量为8mol,则该反应在2min内的v(X)为
A.B. C. D.
解题要点
对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),起始时A的浓度为a mol·L-1,B的浓度为b mol·L-1,反应进行至t1s时,A消耗了x mol·L-1,则化学反应速率可计算如下:
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
起始/(mol·L-1) a b 0 0
转化/(mol·L-1) x
t1/(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,v(D)= mol·L-1·s-1。
【变式4-1】汽车尾气排放的控制对环境保护具有重要意义。汽车尾气中的CO和NO在催化剂作用下会发生反应:,测得a、b不同时间段内的平均反应速率分别为、,下列说法不正确的是
A.空气中的和在发动机汽缸内的高温环境下会反应产生
B.a时间段内,的平均反应速率
C.时间段的平均反应速率大于时间段的平均反应速率
D.NO随意排放易造成酸雨
【变式4-2】一定温度下,向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应。反应中各物质的量的变化如图所示。下列推断合理的是
A.反应进行到6s时,B的平均反应速率为0.05mo/(L•s)
B.反应进行到1s时,
C.该反应的化学方程式为:3B+4C=6A+2D
D.反应进行到6s时,各物质的反应速率相等
基础达标
1.(24-25高一下·广东汕头·期末)对于化学反应3W(g)+2X(g)4Y(s)+3Z(g),下列反应速率关系中,正确的是
A.2ν(X)=ν(Y) B.2ν(X)=3ν(Z) C.3ν(W)=2ν(X) D.3ν(X)=2ν(Z)
2.(24-25高一下·广西南宁·期末)对于可逆反应,在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是
A. B.
C. D.
3.(24-25高一下·浙江杭州·期中)下列有关物理量与其相应的单位匹配的是
A.物质的量浓度: B.化学反应速率:
C.阿伏伽德罗常数: D.摩尔质量:
4.(24-25高一下·贵州铜仁·期末)对化学反应,下列选项中表示该反应速率最快的是
A. B.
C. D.
5.(24-25高一下·浙江·期中)一定条件下,在容积为2L的密闭容器中发生反应:,测得以下四种不同情况下的反应速率,其中反应速率最大的是
A. B.
C. D.
6.(24-25高一下·浙江·期中)化学反应速率的常用单位是
A. B. C. D.
7.(24-25高一下·江苏·期中)A、B、C、D均为气体,对于的反应来说,以下化学反应速率的表示中反应速率最快的是
A. B.
C. D.
8.(24-25高一下·山东聊城·期中)依据在相同时间内测定的结果,判断反应进行最快的是
A. B.
C. D.
9.(24-25高一下·广东深圳·期中)在一定温度下,体积为的恒容密闭容器内发生某一反应,其中气体的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示,下列表述正确的是
A.时间内,气体Y的化学反应速率是
B.该反应的化学方程式为
C.反应到时,
D.时体系的压强与时体系的压强之比为
10.(24-25高二上·湖北·期末)在的密闭容器中进行反应:,在内的物质的量由减小到,则用表示的平均反应速率为
A.0.04 B.0.08 C.0.12 D.0.16
11.(24-25高二上·安徽阜阳·阶段练习)在不同情况下测得的下列反应速率,其中反应速率最大的是
A. B.
C. D.
12.反应,经2min,B的浓度减少0.8mol/L。有关该反应的速率说法正确的是
A.用B、C、D表示的反应速率之比为4∶3∶1
B.用B、C表示该反应的反应速率大小不同,意义也不同
C.增加固体A的质量可以加快正反应速率
D.在2min末,用B表示的反应速率是0.4mol/(L•min)
13.(24-25高一下·吉林白山·期末)近年,我国大力加强对温室气体CO2催化氢化合成甲醚(CH3OCH3)技术的工业化量产研究,实现可持续发展:。在不同情况下测得该反应速率如下,其中反应速率最快的是
A. B.
C. D.
14.(24-25高一下·浙江·期中)利用催化技术可将汽车尾气中的和转化为和,反应的化学方程式为:。某温度下,在容积不变的密闭容器中通入和,测得不同时间的物质的量如下:
时间
0
1
2
3
…
3.60
3.05
2.85
2.75
…
(1)比较下列时间段平均反应速率最快的是_______。
A. B. C.
(2)在2s时,容器中的物质的量为_______。
(3)用的浓度变化表示的平均反应速率为_______(保留3位有效数字)。
综合应用
1.(24-25高一下·浙江杭州·期中)已知反应在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示反应速率最慢的是
A. B.
C. D.
2.(24-25高一下·广东惠州·期末)在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,则下列说法正确的是
A.无催化剂时,反应不能进行
B.反应进行到4min时,
C.a曲线表示使用催化剂Ⅰ时X的浓度随t的变化
D.使用催化剂Ⅱ时,0~2min内,mol/(L·min)
3.(24-25高一下·湖南永州·期末)某分解反应:,其速率方程为,已知k为速率常数,只与催化剂、温度、固体接触面积有关。在某温度下,实验测得各物质浓度的变化与时间关系如下表所示:
0
20
40
60
80
100
0.100
0.040
0.020
0
0
0.020
0
0.020
下列说法不正确的是
A.20min内用表示反应的速率为0.001
B.n=0
C.增大反应物浓度,反应速率增大
D.当升高温度,反应60min时,c()大于0.03
0
20
40
60
80
100
0.100
0.080
0.060
0.040
0.020
0
0
0.020
0.040
0.060
0
0.010
0.020
0.030
4.(24-25高一下·广东深圳·期末)某温度下,在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B,发生反应;,12s时生成C的物质的量为1.2mol(过程如图所示)。下列说法正确的是
A.12s时容器内的压强为起始压强的
B.
C.图中m点达到了反应进行的限度
D.0~12s时段,用C表示反应的速率为0.15mol·L-1·s-1
5.(24-25高一下·湖南衡阳·期中)CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用,原理如图1所示。反应①完成之后,以N2为载气,将恒定组成的N2、CH4混合气,以恒定流速通入反应器,单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到CO2,在催化剂上有积碳。下列说法不正确的是
A.以N2为载气,利用了氮气的化学性质稳定
B.反应①为CaO+CO2=CaCO3;反应②为
C.t1~t3,n(H2)比n(CO)多,且生成H2速率不变,可能有副反应
D.时刻,副反应生成H2的速率大于反应②生成H2的速率
拓展培优
6.(24-25高一下·河北·期末)一定温度下,向容积恒定的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示。下列推断合理的是
A.该反应的化学方程式为
B.反应进行到1s时,
C.0~6s,B的转化率为40.0%
D.反应进行到6s时,各物质的反应速率相等
7.(23-24高一下·河南洛阳·期中)在容积固定的2L密闭容器中,进行可逆反应:X(g)+2Y(g)2Z(g),并达到平衡,在此过程中,以Y的浓度改变表示的反应速率v正、v逆与时间t的关系如图所示,则图中阴影部分面积表示
A.X浓度的减少 B.Y物质的量的减少
C.Z浓度的增加 D.Z物质的量的增加
8.(23-24高一下·江西上饶·阶段练习)常温下,往烧杯中加入10mL 1mol/L 溶液和10mL 2mol/L KI溶液,随时间变化如图所示,不考虑溶液混合时体积的改变。下列说法正确的是
A.反应一段时间后溶液颜色逐渐变浅
B.
C.3~8min内,的平均反应速率为0.016mol/(L·min)
D.8min时,往烧杯中滴加KSCN溶液,溶液不变红
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