1、第一節化學反應速率1.了解化學反應速率。2.了解化學反應速率的定量表示方法。3.掌握化學反應速率的簡單計算。 4了解化學反應速率的測定方法。化學反應速率的概念與測定一、化學反應速率二、化學反應速率的測定1測定原理利用化學反應中與某一種化學物質的濃度(或質量)相關的性質進行測定。2測定方法(1)利用能夠直接觀察的某些性質測定如通過測量釋放出一定體積的氣體的時間來測定反應速率，或測定一定時間內氣體壓強的變化來測定反應速率。(2)利用科學儀器測量如在溶液中：當反應物或產物本身有較明顯的顏色時，可利用顏色深淺和顯色物質濃度間的正比關系來跟蹤反應的過程和測量反應速率。3實例(鋅與稀硫酸的反應)(1)實驗

2、加入試劑反應時間反應速率40 ml 1 mol·l1硫酸長小40 ml 4 mol·l1硫酸短大(2)結論可以根據產生相同體積的氫氣所需要的時間長短來判斷化學反應速率。單位時間內收集到氣體的體積越大或收集單位體積的氣體所用的時間越短，化學反應速率越大。判斷正誤(正確的打“”，錯誤的打“×”)。(1)對于反應h2cl2=2hcl，化學反應速率可表示為va mol/(l·s)。()(2)化學反應速率為一段時間內的平均速率。()(3)化學反應速率可以為負值，如逆反應速率。()(4)用鋅制取h2反應中，不能用zn粒的變化表示反應的快慢。()答案：(1)×

3、;(2)(3)×(4)×表示化學反應速率的注意事項(1)對化學反應速率表達式的理解(2)不論反應物還是生成物，其化學反應速率均取正值。(3)在描述或計算某物質表示的化學反應速率大小時，必須注明其單位，否則無意義。下列關于化學反應速率的說法中，正確的是()a對于任何化學反應來說，反應速率越快，反應現象就越明顯b化學反應速率為0.8 mol·l1·s1是指1 s時某物質的濃度為0.8 mol·l1c根據化學反應速率的大小可以知道化學反應進行的快慢d化學反應速率是指一定時間內任何一種反應物物質的量的減少或任何一種生成物物質的量的增加解析對有明顯現象的

4、化學反應，反應速率越快，反應現象就越明顯，對于沒有明顯現象的反應，反應速率快慢對反應現象影響很小，如中和反應等，故a錯誤；化學反應速率為平均速率，則化學反應速率為0.8 mol·l1·s1是指1 s內該物質的濃度變化量為0.8 mol·l1，故b錯誤；化學反應速率是用于描述化學反應快慢的物理量，根據化學反應速率的大小可以知道化學反應進行的快慢，故c正確；化學反應速率通常用單位時間內反應物或生成物的濃度變化來表示，固體或純液體的濃度變化視為0，不能用于表示反應速率，故d錯誤。答案c(1)把上述例題中a項改為“化學反應速率的數值越大，化學反應就進行得越快”，對嗎？請說

5、明理由。(2)反應“3fe(s)4h2o(g)fe3o4(s)4h2(g)”中能否用h2o表示該反應的化學反應速率？請說明理由。答案：(1)不對。需指明具體的物質，因為同一化學反應中，用不同物質表示時其化學反應速率的數值是不同的，如n2(g)3h2(g)2nh3(g)，在不同條件下進行的反應中，v(n2)1 mol·l1·min1，v(h2)2 mol·l1·min1，但的速率比的速率快。(2)能。因為該反應中水是氣體，可以用來表示該反應的化學反應速率。化學反應速率的理解1下列關于化學反應速率的說法，正確的是()a增大反應物的量，化學反應速率一定加快b鋅

6、與硫酸反應時，硫酸的濃度越大，產生氫氣的速率越快c同一化學反應，用不同物質表示的化學反應速率，其數值越大，反應速率越快d單位時間內某物質的濃度變化越大，則該物質反應越快解析：選d。增大固體或純液體的量，不能改變化學反應速率；當硫酸濃度增大至濃硫酸時， 鋅與濃硫酸反應不產生氫氣；同一化學反應，用不同物質表示的化學反應速率，其數值越大，反應速率不一定越快。2反應n23h22nh3，在5 s內n2的濃度由6 mol/l減至2 mol/l。則用nh3表示的化學反應速率是()a2.4 mol/(l·s)b1.6 mol/(l·s)c0.8 mol/(l·s) d0.08 m

7、ol/(l·s)解析：選b。c(n2)4 mol/l，則c(nh3)8 mol/l，所以v(nh3)1.6 mol/(l·s)。化學反應速率的測定3某溫度下，在錐形瓶內盛有6.5 g鋅粒(顆粒大小基本相同)，通過分液漏斗向錐形瓶內加入40 ml 2.5 mol/l的硫酸溶液，將產生的h2收集在一個注射器中，用時10 s時恰好收集到氣體體積為50 ml(若折合成0 、101 kpa條件下h2的體積為44.8 ml)，在該溫度下，下列說法不正確的是()a用鋅粒來表示10 s內該反應的速率為0.013 g/sb忽略錐形瓶內溶液體積的變化，用h來表示10 s內該反應的速率為0.01

8、 mol/(l·s)c忽略錐形瓶內溶液體積的變化，用zn2來表示10 s內該反應的速率為0.01 mol/(l·s)d用h2來表示10 s內該反應的速率(可用物質的量變化表示)為0.000 2 mol/s解析：選c。10 s時產生的h2為0.002 mol。znh2so4=znso4h2 1 1 1 10.002 mol 0.002 mol 0.002 mol 0.002 mol反應掉的m(zn)0.002 mol×65 g/mol0.13 g，v(zn)0.013 g/s，a正確；v(h)0.01 mol/(l·s)，b正確；v(zn2)0.005 m

9、ol/(l·s)，c錯誤；v(h2)0.000 2 mol/s，d正確。4兩套如圖所示裝置，各盛有3 g大理石(顆粒大小相同)分別加入40 ml 1 mol·l1和40 ml 4 mol·l1的鹽酸，比較二者收集100 ml co2時所用的時間。(1)當收集到100 ml co2時，哪個實驗所耗時間較長？為什么？_。(2)活塞外移的情況是_。a均勻外移b先快后慢c先慢后快d先慢后快然后又逐漸減慢你的選擇的理由是_。解析：(1)稀鹽酸的濃度越大，反應速率越快，所以收集100 ml co2時，1 mol·l1的鹽酸所耗時間長。(2)因為反應是放熱反應，隨溫度

10、的升高，反應速率逐漸加快。但隨反應的進行，氫離子的濃度會逐漸降低，因此反應速率會再慢慢的降低。答案：(1)1 mol·l1的鹽酸消耗的時間長，因為濃度小的反應速率慢(2)d此反應是放熱反應，溫度升高，反應速率加快；隨著反應的進行，h濃度不斷減小，反應速率減慢化學反應速率的計算和比較化學反應速率的計算(1)公式法：利用v(a)計算。注意：c(a)指物質a濃度的變化，而不是物質的量的變化。(2)化學計量數法：利用化學反應速率之比化學計量數之比計算。(3)三段式法：利用起始量、變化量、一段時間后的量的關系計算。例如：反應manbpc起始濃度(mol·l1) a b c轉化濃度(m

11、ol·l1) x 某時刻濃度(mol·l1) ax b cv(b)。計算中注意以下量的關系：對反應物：c(起始)c(轉化)c(某時刻)對生成物：c(起始)c(轉化)c(某時刻)1在密閉容器中，合成氨的反應：n23h22nh3，開始時，n2的濃度為8 mol/l，h2的濃度為20 mol/l，5 min后n2的濃度為6 mol/l，在這個反應中n2濃度的變化c(n2)_，v(n2)_，v(h2)_，v(nh3)_，其速率之比v(n2)v(h2)v(nh3)_。答案：2 mol/l0.4 mol/(l·min)1.2 mol/(l·min)0.8 mol/(

12、l·min)1322向體積為2 l的密閉容器中加入2 mol so2和1 mol o2，進行可逆反應：2so2o22so3，反應2 min后，測得o2的物質的量為0.8 mol。(1)2 min內，so2的物質的量減少了_，so3的物質的量增加了_。(2)若用o2的濃度變化來表示該反應的反應速率，則v(o2)_。解析：(1) 2so2 o22so3n(初)/mol 2 1 0n/mol 0.4 0.2 0.4n(2 min末)/mol 1.6 0.8 0.4n(so3)n(so2)2n(o2)(1 mol0.8 mol)×20.4 mol。(2)v(o2)0.05 mol&

13、#183;l1·min1。答案：(1)0.4 mol0.4 mol (2)0.05 mol·l1·min11化學反應速率計算的思維模型(1)計算步驟(2)注意事項根據公式v及c可推出公式v，該式應用更廣泛。利用“三段式”計算時，轉化的物質的物質的量濃度或物質的量與化學方程式中該物質的化學計量數成正比。計算過程中單位應一致。2化學反應速率快慢的比較方法比值法(1)轉化為同一單位表示，其轉化公式為1 mol·l1·s160 mol·l1·min1。(2)比較化學反應速率與化學計量數的比值。如反應aabb=cc，要比較v(a)與v

14、(b)的相對大小，即比較與，若>，則a表示的反應速率比b表示的大。在2 l密閉容器中進行反應：mx(g)ny(g)pz(g)qq(g)，式中m、n、p、q為化學計量數。在03 min內，各物質物質的量的變化如下表所示：類別項目xyzq起始/mol0.71.02 min末/mol0.82.70.82.73 min末/mol0.8已知2 min內v(q)0.075 mol·l1·min1，且v(z)v(y)12。(1)試確定以下物質的相關量：起始時n(y)_，n(q)_。(2)化學方程式中m_，n_，p_，q_。(3)用z表示2 min內的反應速率：_。解析2 min內v

15、(q)0.075 mol·l1·min1，則n(q)0.075 mol·l1·min1×2 min×2 l0.3 mol，根據表中數據可知，2 min內x的物質的量變化為0.8 mol0.7 mol0.1 mol，z的物質的量變化為1.0 mol0.8 mol0.2 mol，根據反應速率v(z)v(y)12可知，y的物質的量變化為n(y)2n(z)0.4 mol，反應方程式中各物質的物質的量變化與其化學計量數成正比，則mnpq0.1 mol0.4 mol0.2 mol0.3 mol1423，所以m1、n4、p2、q3，反應方程式為x(

16、g)4y(g)2z(g)3q(g)。(1)2 min內生成0.1 mol x，根據反應x(g)4y(g)2z(g)3q(g)可知，2 min內生成y的物質的量為0.4 mol，則起始時y的物質的量為2.7 mol0.4 mol2.3 mol；q在2 min內物質的量減少，根據反應方程式可知，2 min內消耗的q的物質的量為0.1 mol×30.3 mol，則起始時q的物質的量為2.7 mol0.3 mol3.0 mol。(2)根據以上分析可知，m1、n4、p2、q3。(3)2 min內消耗的z的物質的量為n(z)1.0 mol0.8 mol0.2 mol，則用z表示2 min內的反應

17、速率為v(z)0.05 mol·l1·min1。答案(1)2.3 mol3.0 mol(2)1423(3)0.05 mol·l1·min1當v(x)1.3 mol·l1·min1時，與v(q)0.075 mol·l1·s1相比較，哪種情況反應速率更快？答案：將二者統一單位，轉換為同一種物質(如x)后再比較，知v(q)0.075 mol·l1·s1時反應速率更快。比較化學反應速率的三步驟(1)變換單位將各反應速率的單位統一。(2)轉換物質將各反應速率轉換成用同一物質表示的反應速率(一般轉換成化學計

18、量數最小的物質)。(3)比較大小比較各反應速率的數值大小。 化學反應速率的計算及大小比較1在25 時，2 l的密閉容器中a、b、c三種氣體的初始濃度和2 min末的濃度如下表(該反應為可逆反應)：物質abc初始濃度/mol·l11.02.002 min末濃度/mol·l10.40.21.2請填寫下列空白：(1)該反應方程式可表示為_。(2)從反應開始到2 min末，a的平均反應速率為_。解析：(1)由表中數據可知，a、b為反應物，c為產物。同一反應中，各物質的物質的量濃度變化量之比等于化學計量數之比，則反應方程式為a3b2c。(2)v(a)0.3 mol·(l&#

19、183;min)1。答案：(1)a3b2c (2)0.3 mol·(l·min)12(2017·邯鄲高二檢測)反應a(g)3b(g)2c(g)2d(g)在四種不同情況下的反應速率分別為v(a)0.15 mol·l1·s1v(b)0.6 mol·l1·s1v(c)0.4 mol·l1·s1v(d)0.45 mol·l1·s1該反應進行的快慢順序為()abcd解析：選a。將各項換算成用a表示的反應速率分別為0.15 mol·l1·s1、0.2 mol·l1&#

20、183;s1、0.2 mol·l1·s1、0.225 mol·l1·s1，故。根據圖像確定化學反應速率及化學方程式3一定溫度下，向容積為2 l的密閉容器中通入兩種氣體發生化學反應，反應中各物質的物質的量變化如圖所示，對該反應的推斷合理的是()a該反應的化學方程式為3b4d6a2cb反應進行到1 s時，v(a)v(d)c反應進行到6 s時，b的平均反應速率為0.05 mol·l1·s1d反應進行到6 s時，各物質的反應速率相等解析：選c。恒容密閉容器中進行的反應，各物質的物質的量變化之比等于化學方程式中化學計量數之比，n(a)n(b)n

21、(c)n(d)(1.20) mol(1.00.4) mol(1.00.2) mol(0.40) mol6342，隨著反應的進行，a、d的物質的量增加，b、c的物質的量減少，則可知a、d為生成物，b、c為反應物；最終各物質的物質的量不變且均不為零，所以該反應為可逆反應，化學方程式為3b4c6a2d，a錯誤；不論在什么時刻，用各物質表示的反應速率之比都等于化學計量數之比，b、d錯誤。4某溫度時，在容積為3 l的密閉容器中，x、y、z三種物質的物質的量隨時間變化的曲線如圖所示，由圖中數據分析：(1)該反應的化學方程式為_。(2)反應開始至2 min末，x的反應速率為_。解析：(1)根據題中圖示可知，

22、該反應是可逆反應，且z、y是反應物，x是生成物，所以根據物質的量變化之比等于化學計量數之比可知n(x)n(y)n(z)0.60.20.4312，所以該反應的化學方程式可以表示為2zy3x。(2)反應開始至2 min末，x的反應速率為(0.8 mol0.4 mol)÷3 l÷2 min0.067 mol·l1·min1。答案：(1)2zy3x (2)0.067 mol·l1·min1 重難易錯提煉1.化學反應速率計算的“三個關鍵”(1)1個公式：v。(2)1個關系：化學反應速率之比化學計量數之比。(3)1種換算：1 mol/(l

23、3;s)60 mol/(l·min)。2化學反應速率表示的“三項注意”(1)指明具體的物質。(2)不能用固體或純液體物質表示。(3)是平均反應速率，不是瞬時速率。3化學反應速率大小比較“三步驟”和“兩歸一”(1)三步驟：一看；二化；三比較。(2)兩歸一：劃歸同一單位；劃歸同一物質。課后達標檢測基礎鞏固1下列說法不正確的是()a化學反應速率通常用單位時間內反應物或生成物的濃度變化量來表示b用不同物質表示同一反應的平均速率時，其數值之比等于反應方程式中對應物質的化學計量數之比c化學反應速率的單位由時間單位和濃度單位決定d在反應過程中，反應物的濃度逐漸變小，所以用反應物表示的化學反應速率為

24、負值解析：選d。化學反應速率用單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示，都是正值，故d錯。2已知反應：a3b=2cd，在某一段時間內以a的濃度變化表示的化學反應速率為1 mol/(l·min)，則此段時間內以c的濃度變化表示的化學反應速率為()a0.5 mol/(l·min)b1 mol/(l·min)c2 mol/(l·min) d3 mol/(l·min)解析：選c。根據反應速率之比等于各物質的化學計量數之比，即v(a)v(c)12，而v(a)1 mol/(l·min)，則v(c)2 mol/(l·min)。3

25、(2017·濟寧高二檢測)已知4nh3(g)5o2(g)4no(g)6h2o(g)，若化學反應速率分別用v(nh3)、v(o2)、v(no)、v(h2o)(單位：mol·l1·s1)表示，則正確關系是()a.v(nh3)v(o2) b.v(o2)v(h2o)c.v(nh3)v(h2o) d.v(o2)v(no)解析：選d。該反應中v(nh3)v(o2)v(no)v(h2o)4546，根據上述關系分析選項，推知d項正確。4對于反應：caco32hcl=cacl2h2oco2，下列說法正確的是()a用hcl和cacl2表示的反應速率數值不同，但所表示的意義相同b不能用

26、caco3的濃度變化來表示反應速率，但可用水來表示c用h2o和co2表示的化學反應速率相同d用cacl2濃度的減少量表示其反應速率解析：選a。因為caco3是固體，h2o為純液體，不能用其濃度的變化來表示化學反應速率；d中cacl2為生成物，故應用其濃度的增加量表示反應速率，故b、c、d項錯誤；在同一反應中，選用不同的物質表示反應速率，反應速率數值之比等于化學方程式中化學計量數之比，數值可能相同，也可能不同，但意義相同，故a項正確。5已知某條件下，合成氨反應的數據如下：n23h22nh3起始濃度/mol·l11.0 3.0 0.22 s末濃度/mol·l1 0.6 1.8

27、1.04 s末濃度/mol·l1 0.4 1.2 1.4當用氨氣濃度的增加量來表示該反應的速率時，下列說法中錯誤的是()a2 s末氨氣的反應速率為0.4 mol·(l·s)1b前2 s內氨氣的平均反應速率為0.4 mol·(l·s)1c前4 s內氨氣的平均反應速率為0.3 mol·(l·s)1d24 s內氨氣的平均反應速率為0.2 mol·(l·s)1解析：選a。化學反應速率指的是一段時間內的平均速率，而不是瞬時速率，a項錯誤。6在一定條件下，對于反應a2(g)3b2(g)2ab3(g)來說，下列所表示的

28、化學反應速率中最大的是()av(a2)0.8 mol/(l·s)bv(a2)60 mol/(l·min)cv(ab3)1.0 mol/(l·s)dv(b2)1.2 mol/(l·s)解析：選b。首先比較a、c、d項的大小，因為>>，故a項表示的反應速率大；然后再比較a、b項，b項中將v(a2)除以60得到v(a2)1.0 mol/(l·s)，故b項表示的反應速率最大。7在2 l的密閉容器中，發生反應：2a(g)b(g)2c(g)d(g)，若最初加入的a和b都是4 mol，在前10 s內a的平均反應速率為0.12 mol/(l

29、3;s)，則10 s時，容器中b的物質的量是()a3.4 mol b3.2 molc2.8 mol d1.2 mol解析：選c。由題意可知在前10 s內，反應的a的物質的量為0.12 mol/(l·s)×10 s×2 l2.4 mol，故反應的b的物質的量為1.2 mol，則10 s時，容器中b的物質的量為4 mol1.2 mol2.8 mol。8.t 時，在0.5 l的密閉容器中，氣體a與氣體b反應生成氣體c，反應過程中a、b、c的濃度變化如圖所示。則下列結論正確的是()a10 s時反應生成了0.2 mol cb該反應進行到10 s時，消耗了0.15 mol a

30、c該反應的化學方程式為3ab2cd10 s內用b表示的反應速率為0.01 mol·l1·s1解析：選a。10 s時反應生成氣體c的物質的量為0.4 mol·l1×0.5 l0.2 mol，消耗a的物質的量為(0.5 mol·l10.3 mol·l1)×0.5 l0.1 mol，故a項正確，b項不正確；c(a)c(b)c(c)0.2 mol·l10.6 mol·l10.4 mol·l1132，故化學方程式應為a3b2c，c項不正確；10 s內用b表示的反應速率為0.06 mol·l1&#

31、183;s1，d項不正確。9(2017·杭州六校聯考)把0.6 mol x氣體和0.4 mol y氣體混合于2 l容器中，使它們發生如下反應：3x(g)y(g)=nz(g)2w(g)，5 min末已生成0.2 mol w，若測得以z表示的化學反應速率為0.01 mol·l1·min1，則上述反應中n的值是()a1 b2c3 d4解析：選a。用w表示的化學反應速率為0.02 mol·l1·min1，同一化學反應中，各物質的反應速率之比等于化學計量數之比，即0.01 mol·l1·min10.02 mol·l1

32、3;min1n2，解得n1。10已知a、b、c為三種氣體，根據如圖填空：(1)反應物是_；生成物是_。(2)在2 min內用a、b、c表示的化學反應速率分別為_、_、_。(3)該反應的化學方程式是_。解析：(1)在反應過程中反應物的量減少，生成物的量增多，故a、b為反應物，c為生成物。(2)由化學反應速率的定義可得：v(a)(82)÷2 mol·l1·min13 mol·l1·min1，v(b)(84)÷2 mol·l1·min12 mol·l1·min1，v(c)(60)÷2 mol

33、·l1·min13 mol·l1·min1。(3)由上述結論得a、b、c的化學計量數之比為323，又因最終各物質的濃度不變且均不為零，故該反應為可逆反應，其化學方程式為3a2b3c。答案：(1)a、bc(2)3 mol·l1·min12 mol·l1·min13 mol·l1·min1(3)3a2b3c11近年來，隨著人們大量開發利用化石資源，不僅使得煤、石油、天然氣的儲量大大減少，而且造成嚴重的環境污染。如何實現化石燃料的綜合利用，提高燃料的利用率，減少環境污染等問題逐漸被提上了日程。為了提高

34、煤的利用率，人們先把煤轉化為co和h2，再將它們轉化為甲醇。某實驗員在一定溫度下的密閉容器中，充入一定量的h2和co，發生反應：2h2(g)co(g)ch3oh(g)，測定的部分實驗數據如下：t/s05001 000c(h2)/mol·l15.003.522.48c(co)/mol·l12.50(1)在500 s內用h2表示的化學反應速率是_。(2)在1 000 s內用co表示的化學反應速率是_。(3)在500 s時生成的甲醇的濃度是_mol·l1。解析：(1)在500 s內，v(h2)2.96×103 mol·l1·s1。(2)在1

35、 000 s內，h2的濃度減少了5.00 mol·l12.48 mol·l12.52 mol·l1，則co的濃度減少了×2.52 mol·l11.26 mol·l1，用co表示的化學反應速率為v(co)1.26×103 mol·l1·s1。(3)在500 s內，h2的濃度減少了1.48 mol·l1，則生成的ch3oh的濃度為×1.48 mol·l10.74 mol·l1。答案：(1)2.96×103 mol·l1·s1(2)1.26&

36、#215;103 mol·l1·s1(3)0.74能力提升12(2017·廣州高二檢測)在密閉容器中，a與b反應生成c，其反應速率分別用va、vb、vc表示，已知2vb3va、3vc2vb，則此反應可表示為()a2a3b=2cba3b=2cc3ab=2c dab=c解析：選a。由2vb3va、3vc2vb可知，vavbvc232，即a、b、c對應的化學計量數分別為2、3、2，故反應方程式為2a3b=2c。13(2017·安陽高二檢測)在一定條件下，將a2和b2兩種氣體通入密閉容器中，按xa2yb2=2c進行反應，2 s后反應速率如下：va20.5 mol

37、/(l·s)，vb21.5 mol/(l·s)，vc1 mol/(l·s)，則x、y的值分別為()a3和2 b1和3c3和1 d4和5解析：選b。同一反應中，各物質的反應速率之比等于其化學計量數之比，所以0.5 mol/(l·s)1.5 mol/(l·s)1 mol/(l·s)xy2，解得x1，y3。14用純凈的caco3與100 ml稀鹽酸反應制取co2，實驗過程記錄如圖所示(co2的體積已折算為標準狀況下的體積)。下列分析不正確的是()aef段表示的平均反應速率最大bef段，用鹽酸表示該反應的平均反應速率為0.4 mol·

38、;l1·min1coe、ef、fg三段中，用co2表示的平均反應速率之比為267dg點收集的co2的量最多解析：選c。a選項中，曲線斜率越大，平均反應速率越大，正確；b選項中，n(co2)0.02 mol，n(hcl)0.04 mol，c(hcl)0.4 mol·l1，v(hcl)0.4 mol·l1·min1，正確；c選項中，反應速率之比為224448112241，錯誤；d選項中，由圖可知，g點收集的co2的量最多，正確。15向2 l密閉容器中通入a mol氣體a和b mol氣體b，在一定條件下發生反應：xa(g)yb(g)pc(g)qd(g)已知：平均反應速率v(c)v(a)；反應2 min時，