2.1 第1课时 化学反应速率(Word讲义)-【满分思维】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册学生用书（人教版）

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 ◆ 学习任务一　化学反应速率及测定 【课前自主预习】 1.化学反应速率 2.与化学计量数的关系 对于一个化学反应:mA+nBpC+qD,其反应速率之间的关系为v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=　　　　　　　,或=　　　==　　　　　　。  3.化学反应速率的测定 (1)测定原理 任何一种与物质浓度有关的可观测量都可以加以利用。 (2)可测定的具体物理量 气体的体积、　　　　　　、　　　　　　、光的吸收、　　　　　　等。  [问题思考] (1)对反应CaCO3(s)+2HClCaCl2+H2O+CO2↑,能用哪些物质的浓度变化来表示化学反应速率?不能选用物质的原因是什么? (2)利用v=所得到的化学反应速率是瞬时速率还是平均速率? 【知识迁移应用】 例1 一定条件下,在2 L密闭容器中发生反应A(g)+3B(g)2C(g)+4D(g),测得5 min内,A的物质的量减少了10 mol,则5 min内该反应的化学反应速率是 (　) A.v(A)=1 mol·L-1·min-1 B.v(B)=1 mol·L-1·min-1 C.v(C)=1 mol·L-1·min-1 D.v(D)=1 mol·L-1·min-1 例2 某温度下按如图所示装置进行实验,锥形瓶内盛有6.5 g锌粒(颗粒大小基本相同),通过分液漏斗加入40 mL 2.5 mol·L-1的硫酸溶液,将产生的H2收集在一个注射器中,用时10 s时恰好收集到气体的体积为50 mL(折合成0 ℃、101 kPa条件下的H2体积为44.8 mL),在该温度下,下列说法不正确的是 (　) A.用锌粒表示的10 s内该反应的速率为0.013 g·s-1 B.忽略锥形瓶内溶液体积的变化,用H+表示的10 s内该反应的速率为0.01 mol·L-1·s-1 C.忽略锥形瓶内溶液体积的变化,用Zn2+表示的10 s内该反应的速率为0.01 mol·L-1·s-1 D.用H2表示的10 s内该反应的速率为0.000 2 mol·s-1 [归纳总结] ◆ 学习任务二　化学反应速率的计算和比较 【核心知识讲解】 1.化学反应速率的计算 (1)公式法:v==。 [注意] ①如果题目中给出的是物质的量的变化量,在计算速率时应先除以体积,转化为浓度的变化量。 ②浓度的变化量Δc=c(某时刻)-c(初始), 所以一般Δc(反应物)为负值,Δc(生成物)为正值,而v只有正值,所以在计算反应速率时,v(反应物)=-,v(生成物)=。 (2)运用同一反应中“速率之比等于化学计量数之比”的规律进行计算。 对于一个化学反应:mA+nBpC+qD, v(A)=-,v(B)=-,v(C)=,v(D)=,且有===。 (3)“三段式”法 ①求解化学反应速率计算题的一般步骤: a.写出有关反应的化学方程式; b.找出各物质的起始量、转化量、某时刻量;转化量之比等于化学计量数之比; c.根据已知条件列方程计算。 反应: mA(g)+nB(g)pC(g) 起始/(mol·L-1)　　a　　　 b　　　　c 转化/(mol·L-1)　　x　　　　　　 某时刻(t s)/ (mol·L-1)　　 　a-x　　b-　 c+ 再利用化学反应速率的定义求算: v(A)= mol·L-1·s-1;v(B)= mol·L-1·s-1;v(C)= mol·L-1·s-1。 ②计算中注意以下量的关系: 对反应物:c(起始)-c(转化)=c(某时刻)。 对生成物:c(起始)+c(转化)=c(某时刻)。 转化率=×100%。 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,则反应速率: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,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。 [问题思考] 化学反应速率的数值越大,表示化学反应进行得越快,这种说法对吗? 【知识迁移应用】 例3 已知反应CH3COOCH3(g)+2H2(g)C2H5OH(g)+CH3OH(g)在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示反应速率最快的是 (　) A.v(CH3COOCH3)=0.01 mol·L-1·s-1 B.v(H2)=2.2 mol·L-1·min-1 C.v(C2H5OH)=0.02 mol·L-1·s-1 D.v(CH3OH)=1.05 mol·L-1·min-1 例4 在2 L恒容密闭容器中进行反应mX(g)+nY(g)pZ(g)+qQ(g),式中m、n、p、q为物质的化学计量数。在0~3 min内,各物质的物质的量变化如下表所示: 　　　　　物质 n/mol　　 时间　　　　　 X Y Z Q 起始 0.7 1 2 min末 0.8 2.7 0.8 2.7 3 min末 0.8 已知2 min内v(Q)=0.075 mol·L-1·min-1,=。 (1)试确定以下物质的相关量: 起始时n(Y)=　　　　,n(Q)=　 。  (2)化学方程式中m=　　　　,n=　　　　,p=　　　　,q=　　　　。  (3)用Z表示的2 min内的反应速率为 　　　　　。  1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)任何化学反应都必须用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示化学反应速率 (　) (2)化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L-1 (　) (3)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的化学反应速率数值越大,其化学反应速率越快 (　) (4)合金储氢材料具有优异的吸氢性能,在氢能的开发中起到重要作用。温度为T1时,2 g某合金4 min内吸收240 mL氢气,吸氢速率v=30 mL·g-1·min-1 (　) (5)在同一化学反应里,虽然用不同物质表示的化学反应速率不一定相同,但是它们表示的实际意义是相同的 (　) (6)合成氨的反应中,3v(H2)=2v(NH3) (　) (7)化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的尺度 (　) 2.已知可逆反应M(g)+2E(g)3G(g)+4Q(g),下列表示该可逆反应的反应速率最大的是 (　) A.v(M)=0.2 mol·L-1·min-1 B.v(E)=0.5 mol·L-1·min-1 C.v(G)=0.6 mol·L-1·min-1 D.v(Q)=0.8 mol·L-1·min-1 3.[2026·湖北武汉一中高二月考] 将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中,发生下列反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)。经2 min后测得D的浓度为0.5 mol·L-1,c(A)∶c(B)=3∶5,以C表示的平均速率v(C)= 0.25 mol·L-1·min-1,下列说法正确的是 (　) A.反应速率v(B)=0.25 mol·L-1·min-1 B.该反应方程式中,x=1 C.2 min时,A的物质的量为1.5 mol D.2 min时,A的转化率为60% 4.某温度时,在2 L恒容密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量变化曲线如图所示。 由图中数据分析该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。反应开始至2 min末,Z的平均反应速率为　 。  学科网（北京）股份有限公司 $ 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 【新课探究】 学习任务一 课前自主预习 1.快慢　减小　增大　浓度　时间　mol·L-1·min-1　mol·L-1·s-1 2.m∶n∶p∶q　　 3.(2)体系的压强　颜色的深浅　导电能力 [问题思考] (1)提示:可以用HCl、CaCl2和CO2的浓度变化来表示化学反应速率。不能用CaCO3和H2O的浓度变化表示化学反应速率,原因是CaCO3是固体,H2O是纯液体(理论上能用CO2的浓度变化来表示化学反应速率,由于此反应一般在开放体系中进行,所以一般只用HCl和CaCl2的浓度变化来表示化学反应速率)。 (2)提示:一段时间内的平均速率。 知识迁移应用 例1　A　[解析] 同一化学反应中,用不同物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比,v(A)===1 mol·L-1·min-1,A正确;v(B)=3v(A)=3 mol·L-1·min-1,B错误;v(C)=2v(A)=2 mol·L-1·min-1,C错误;v(D)=4v(A)=4 mol·L-1·min-1,D错误。 例2　C　[解析] 0 ℃、101 kPa条件下,H2的体积为44.8 mL,其物质的量为0.002 mol,则根据Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑反应可知:Zn~H2SO4~ZnSO4~H2,|Δn(Zn)|= |Δn(H2SO4)|=|Δn(ZnSO4)|=|Δn(H2)|=0.002 mol; |Δm(Zn)|=0.002 mol×65 g·mol-1=0.13 g,v(Zn)==0.013 g·s-1,v(H+)==0.01 mol·L-1·s-1, v(Zn2+)==0.005 mol·L-1·s-1,v(H2)==0.000 2 mol·s-1。 学习任务二 核心知识讲解 [问题思考] 提示:不一定。比较化学反应速率需要考虑3个方面:①需比较同一化学反应的反应速率;②速率单位要一致;③同一反应用不同物质表示时其化学反应速率的数值可能不同。 知识迁移应用 例3　C　[解析] 化学反应速率与化学计量数的比值越大,说明该条件下的反应速率越快,统一单位为mol·L-1·min-1,=0.6;=1.1;=1.2;=1.05,显然C中比值最大,反应速率最快。 例4　(1)2.3 mol　3.0 mol　(2)1　4　2　3 (3)0.05 mol·L-1·min-1 [解析] 解题时明确化学反应速率与化学计量数的关系以及化学计算的方法。对比X的起始量和2 min末的量,可知反应逆向进行。(1)Δn(Q)=-v(Q)·V·Δt=-0.075 mol·L-1·min-1×2 L×2 min=-0.3 mol,对反应过程进行“三段式”分析如下: 　　　　　mX(g)+nY(g)pZ(g)+qQ(g) 起始　　 0.7 mol　 n(Y)　　1 mol　 n(Q) 改变　　　Δn(X)　Δn(Y)　 Δn(Z)　Δn(Q) 2 min末　0.8 mol　2.7 mol　0.8 mol　2.7 mol 故Δn(X)=0.8 mol-0.7 mol=0.1 mol, Δn(Z)=0.8 mol-1 mol=-0.2 mol, n(Q)=0.3 mol+2.7 mol=3.0 mol。 因===,则Δn(Y)=0.4 mol, n(Y)=2.7 mol-0.4 mol=2.3 mol。 (2)m∶n∶p∶q=Δn(X)∶Δn(Y)∶|Δn(Z)|∶|Δn(Q)|= 0.1 mol∶0.4 mol∶0.2 mol∶0.3 mol=1∶4∶2∶3。 (3)=,v(Q)=0.075 mol·L-1·min-1,故v(Z)= 0.05 mol·L-1·min-1。 【课堂评价】 1.(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)×　(7)√ [解析] (2)化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1是指1 s内某物质的浓度变化了0.8 mol·L-1。 (3)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的化学反应速率与化学计量数的比值越大,其化学反应速率越快。 (6)物质的反应速率之比等于化学计量数之比,则v(H2)∶v(NH3)=3∶2,即2v(H2)=3v(NH3)。 (7)化学反应速率用来衡量化学反应进行的快慢。 2.B　[解析] 将各个物质的反应速率转化为M的反应速率,A项,v(M)=0.2 mol·L-1·min-1,B项,v(M)=v(E)= 0.25 mol·L-1·min-1,C项,v(M)=v(G)=0.2 mol·L-1·min-1,D项,v(M)=v(Q)=0.2 mol·L-1·min-1,综上,B项速率最快。 3.C　[解析] 由题意可知,2 min时D的浓度为0.5 mol·L-1,由方程式可知,B的反应速率为=0.125 mol·L-1·min-1,故A错误;由题意可知,2 min时D的浓度为0.5 mol·L-1,C的反应速率为0.25 mol·L-1·min-1,由变化量之比等于化学计量数之比可得(0.5 mol·L-1)∶(0.25 mol·L-1·min-1×2 min)=2∶x,解得x=2,故B错误;设A、B的起始物质的量均为a mol,由题意可知,2 min时D的浓度为0.5 mol·L-1,A、B的浓度之比为3∶5,由方程式可得(a-0.5×2×)∶(a-0.5×2×)=3∶5,解得a=3,则2 min时A的物质的量为(3-0.5×2×) mol=1.5 mol,故C正确;2 min时,A的转化率为×100%=50%,故D错误。 4.X+3Y2Z　0.05 mol·L-1·min-1 [解析] 反应开始,X、Y的物质的量均为1.0 mol,Z为0,反应进行到2 min末,X的物质的量为0.9 mol、Y的物质的量为0.7 mol、Z的物质的量为0.2 mol。相同时间内,X、Y、Z物质的量的变化量之比为1∶3∶2,达到平衡后,三种物质共存,故该反应的化学方程式为X+3Y2Z。0~2 min,Z的平均反应速率为v(Z)===0.05 mol·L-1·min-1。 学科网（北京）股份有限公司 $