2.1.1 化学反应速率-【优学精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修一同步教参（人教版）

**基本信息** 分层设计清晰，从基础概念到综合应用递进，通过填空、计算、实验题巩固化学反应速率表示、计算及测定，培养化学观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础巩固|速率表示方法、测定依据|填空题（如锌与硫酸反应速率计算）、判断题（速率正负值判断）强化概念理解| |能力提升|速率计算（三段式）、速率比较|选择题（如不同物质速率换算）、计算题（如“三段式”求平均速率）提升科学思维| |综合应用|实验设计、图像分析|实验题（测定H₂体积装置选择）、图像题（浓度变化曲线分析）体现科学探究与实践|

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 1．化学反应速率的表示方法 　1.用6.5 g锌粒与40 mL 2.5 mol·L-1的硫酸反应，10 s时，恰好收集到H2 44.8 mL(0 ℃、101 kPa条件下) ，忽略溶液体积的变化，则： (1)________(填“能”或“不能”)用锌粒浓度的变化表示该反应的反应速率。 (2)用H＋、Zn2+的浓度变化分别表示10 s内该反应的速率为________ 、________。 (3)用H2的物质的量的变化表示10 s内该反应的速率为________。 答案：(1)不能　(2)0.01 mol·L-1·s-1 0．005 mol·L-1·s-1　(3)0.000 2 mol·s-1 2．反应中各物质化学反应速率的关系 对于一个化学反应：mA＋nB===pC＋qD，其反应速率之间的关系为v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。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。 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v＝。　 (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。 　2.用下图装置来测量锌与2 mol·L-1硫酸溶液的反应速率，A中的液体为________，试剂B为________，实验时还需要的测量仪器为________，需要读取的数据是________和____________。 答案：2 mol·L-1硫酸溶液　Zn粒　秒表　 时间　注射器活塞移动的体积刻度差 (1)由v＝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0.5 mol·L-1·s-1，代表1 s时该物质的浓度是0.5 mol·L-1(　　) (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2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g)中，t1、t2时刻SO3(g)的浓度分别是c1、c2，则t1～t2时间内，生成SO3(g)的平均速率为v＝(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)√ 1．(2026·台州高二月考)某温度时，2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)反应2 s后，若NO的浓度减少了0.06 mol·L-1，则以O2的浓度变化表示该时段的化学反应速率是(　　) A．0.015 mol·L-1·s-1 B．0.03 mol·L-1·s-1 C．0.06 mol·L-1·s-1 D．0.12 mol·L-1·s-1 解析：选A。2 s后，若NO的浓度减少了0.06 mol·L-1，则v(NO)＝＝0.03 mol·L-1·s-1，根据速率之比等于化学计量数之比，则v(O2)＝v(NO)＝0.015 mol·L-1·s-1，故选A。 2．已知3Cl2(g)＋2NH3(g)===N2(g)＋6HCl(g)。若反应速率分别用v(Cl2)、v(NH3)、v(N2)、v(HCl)表示，则下列关系式正确的是(　　) A．v(Cl2)＝v(NH3)B.v(Cl2)＝v(N2) C．v(Cl2)＝v(HCl) D．v(NH3)＝v(HCl) 解析：选B。反应速率之比等于物质化学计量数之比，则v(Cl2)＝v(NH3)，2v(Cl2)＝v(HCl)，3v(NH3)＝v(HCl)，A、C、D错误。 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(单位时间内)不可行的是(　　) 选项 化学反应 测量依据 A CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) 压强变化 B Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ H2体积 C 2NO2⥫⥬N2O4 颜色深浅 D Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH 沉淀质量 解析：选A。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A不可行。 知识点二　化学反应速率的计算和比较 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。 例如：　　　mA　＋　nB ⥫⥬ pC a b c x a－x b－ c＋ 再利用化学反应速率的定义求算： v(A)＝ mol·L-1·min-1 v(B)＝ mol·L-1·min-1 v(C)＝ mol·L-1·min-1 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K与水反应比Na与水反应剧烈，故反应速率：K＞Na。 (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。 1．(2026·温州高二期末)X(g)＋3Y(g)⥫⥬2Z(g)　ΔH＝－a kJ·mol-1 ，一定条件下，将1 mol X和3 mol Y通入容积为2 L的恒容密闭容器中，反应10 min，测得Y的物质的量为2.4 mol。下列说法正确的是(　　) A.10 min内，Y的平均反应速率为0.03 mol·L-1·s-1 B.第10 min时，X的反应速率为0.01 mol·L-1·min-1 C.第10 min时，Z的物质的量浓度为0.4 mol·L-1 D.10 min内，X和Y反应放出的热量为0.2a kJ 解析：选D。由题意列“三段式”： 　　　　　　 X(g)＋3Y(g)⥫⥬2Z(g) n(初始)/mol 1 3 0 n(转化)/mol 0.2 0.6 0.4 n(10 min时)/mol 0.8 2.4 0.4 10 min内，Y的平均反应速率v＝＝0.000 5 mol·L-1·s-1，A错误；根据浓度变化量和反应时间，可以求平均反应速率，但不能求瞬时反应速率，B错误；根据A项分析可知，第10 min时，Z的物质的量浓度为0.2 mol·L-1，C错误；由反应可知，1 mol X与3 mol Y完全反应放出的热量为a kJ，则10 min内，X和Y反应放出的热量为0.2a kJ，D正确。 2．(2026·怀化高二质检)对反应A(g)＋3B(g)⥫⥬2C(g)＋D(s)，下列反应速率最小的是(　　) A.v(A)＝0.2 mol/(L·min) B.v(B)＝0.6 mol/(L·min) C.v(C)＝0.3 mol/(L·min) D.v(A)＝0.2 mol/(L·s) 解析：选C。A项，v(A)＝0.2 mol/(L·min)；B项，v(A)＝v(B)＝0.2 mol/(L·min)；C项，v(A)＝v(C)＝0.15 mol/(L·min)；D项，v(A)＝ 0.2 mol/(L·s)＝12 mol/(L·min)；所以反应速率最小的是C项。 3．(2026·常德高二月考)800 ℃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4 min 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4 min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4 min，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___________________________________。 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，故该反应的反应物为A，生成物为B和C。(2)反应至4 min时，C的物质的量浓度为1.2 mol·L-1，B的物质的量浓度为0.4 mol·L-1，故C的物质的量浓度是B的物质的量浓度的3倍。(3)反应物为A，生成物为B和C，0～4 min内A的物质的量浓度变化了0.8 mol·L-1，B的物质的量浓度变化了0.4 mol·L-1，C的物质的量浓度变化了1.2 mol·L-1，同一化学反应中各物质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A、B、C的化学计量数之比为2∶1∶3，故该反应的化学方程式为2A⥫⥬B＋3C。(4)反应开始至4 min，用A的物质的量浓度变化来表示该反应的化学反应速率v＝＝0.2 mol·L-1·min-1。 答案：(1)A　(2)3　(3)2A⥫⥬B＋3C　 (4)0.2 mol·L-1·min-1 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 2．在容积不变的密闭容器中进行A与B反应生成C的可逆反应，反应速率v(A)、v(B)、v(C)之间存在以下关系：v(C)＝2v(A)，3v(C)＝2v(B)。该反应可以表示为(　　) A．A(g)＋B(g)⥫⥬C(g)　　　　 B．2A(g)＋2B(g)⥫⥬3C(g) C．A(g)＋3B(g)⥫⥬2C(g) D．3A(g)＋B(g)⥫⥬2C(g) 解析：选C。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A(g)＋3B(g)⥫⥬2C(g)。 3．实验小组设计的测定速率的实验见下表(反应过程中溶液体积的变化忽略不计，气体的体积数据已转化为标准状况)。则用H＋的浓度变化表示的化学反应速率为　(　　) 实验目的 测定速率 实验装置 试剂用量 6.5 g锌粒；40 mL 3 mol·L-1的稀硫酸 实验数据 注射器初始刻度1 mL，最终刻度45.8 mL；反应时间10 s A.0.005 mol·L-1·s-1 B．0.015 mol·L-1·s-1 C．0.01 mol·L-1·s-1 D．0.02 mol·L-1·s-1 解析：选C。10 s内，生成标准状况下氢气体积为(45.8－1) mL＝44.8 mL，根据离子方程式有 Zn＋2H＋===Zn2+　＋　H2↑ 2 1 x mol 可得消耗H＋的物质的量n(H＋)＝2× mol＝0.004 mol，则用H＋的浓度变化表示该反应的化学反应速率v(H＋)＝＝0.01 mol·L-1·s-1。 4．(2026·北京昌平区高二期末)一定温度下，向容积为10 L的密闭容器中投入2 mol C2H6和3 mol CO2，发生反应C2H6 (g)＋2CO2(g)===4CO(g)＋3H2(g)，测得5 min时CO的物质的量为2 mol。下列叙述正确的是(　　) A．5 min内，v(C2H6)＝0.01 mol·L-1·min-1 B．5 min内，v(CO2)＝0.2 mol·L-1·min-1 C．5 min时c(H2)＝1.5 mol·L-1 D．4v(CO)＝3v(H2) 解析：选A。5 min时CO的物质的量为2 mol，5 min内，v(CO)＝＝0.04 mol·L-1·min-1。v(C2H6) ＝v(CO)＝0.01 mol·L-1·min-1，v(CO2)＝v(CO)＝0.02 mol·L-1·min-1，A正确，B错误；5 min时CO的物质的量为2 mol，则H2的物质的量为1.5 mol，c(H2)＝ 0.15 mol·L-1，C错误；化学反应速率之比等于化学计量数之比，3v(CO)＝4v(H2)，D错误。 5．某温度时，在容积为2 L的密闭容器中，X、Y、Z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2 min，以气体X的物质的量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，分别测得甲容器中v(X)＝9 mol/(L·min)，乙容器中v(Y)＝6 mol/(L·min)，则__________(填“甲”或“乙”)容器中反应更快。 解析：(1)根据题图可知，X、Y是反应物，Z是生成物，0～2 min内，X、Y、Z的物质的量变化之比为0.3 mol∶0.1 mol∶0.2 mol＝3∶1∶2，故X、Y、Z的化学计量数之比为3∶1∶2，该反应的化学方程式为3X(g)＋Y(g)⥫⥬2Z(g)。 (2)反应开始至2 min，以气体X的物质的量浓度变化表示的平均反应速率为＝0.075 mol/(L·min)。 (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，乙容器中v(X)＝3v(Y)＝18 mol/(L·min)，所以乙容器中反应更快。 答案：(1)3X(g)＋Y(g)⥫⥬2Z(g) (2)0.075 mol/(L·min)　(3)乙 学科网（北京）股份有限公司 $