人教版 (2019)第一节 化学反应速率导学案及答案

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

【学法指导】

1．知道化学反应速率的表示方法。

2．掌握化学反应速率的简单计算，学会化学反应速率的测定方法，学会比较化学反应速率的快慢。

【基础梳理】

一、化学反应速率

1、概念：用来衡量化学反应进行                的物理量

2、表示：体系的体积恒定时，化学反应速率通常用单位时间内         或        来表示。

3、表达式：           ；单位：                。其中Δc表示反应物浓度或生成物浓度的变化，Δt表示反应时间的变化。（反应速率都为正值）

4、对于一个化学反应：mA + nB = pC + qD，可用任一种物质的物质的量浓度随时间的变化来表示该化学反应的速率。

例如：在密闭容器中发生反应：，反应开始时N2的浓度为0.8mol/L，5min后N2的浓度变为0.7 mol/L。当Δt=5 min时，△c（N2）= ﹣0.1 mol/L。

5、同一化学反应在同一时间段内的反应速率时，化学反应速率之比等于化学方程式中各物质的                     之比。即                         ；且有   

                               。

6、化学反应速率是可以通过          测定的。例如，对于在溶液中进行的反应，当反应物或生成物本身有比较明显的颜色时，人们常常利用颜色变化与浓度变化间的比例关系来测量反应速率。

☂名师点拨

化学反应速率的深度理解

【典例1】下列有关化学反应速率的说法中正确的是(   )

A.对任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显

B.化学反应速率通常用单位时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加来表示

C.若一段时间内某化学反应的反应速率为 ，就是指在该时间段内反应物和生成物的浓度变化都为

D.化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量

答案：A

解析：答案：D

解析：A项，有些化学反应的反应速率很快，但没有明显现象，错误；B项，在化学反应中，一般不用固体或纯液体表示化学反应速率，错误；C项，浓度的单位错，应为，且由于各物质的化学计量数不一定相同，在该时间段内反应物和生成物的浓度变化不一定相同。

【典例2】下列说法正确的是(   )

A.在化学反应中，固体和纯液体的化学反应速率为零

B.在化学反应中，某物质的化学反应速率表示该物质在某时刻反应的速率

C.在某一化学反应中，化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的改变或生成物浓度的改变来表示，其数值可能相同，也可能不相同

D.化学反应速率用生成物浓度的改变来表示时可以是负值

答案：C

解析：一般不用固体或纯液体表示化学反应速率，A错误；化学反应速率是一段时间内的平均速率，B错误；在同一化学反应中，其化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的改变来表示，也可以用单位时间内生成物浓度的改变来表示，化学计量数相同的物质表示的化学反应速率相同，化学计量数不同的物质表示的化学反应速率不同， C正确；化学反应速率为正值，D错误。

【典例3】在1 L的恒容密闭容器中进行反应：，0~2 min内A的物质的量由2 mol减小到0.8 mol，则用A的浓度变化表示的该反应的反应速率为(   )

A.1.2 mol/（L•min） B.1 mol/（L•min） C.0.6 mol/（L•min） D.0.4 mol/（L•min）

答案：C

解析：1 L的恒容密闭容器中，0~2 min内A的物质的量由2 mol减小到0.8 mol，用A的浓度变化表示的该反应的反应速率为0.6 mol/（L•min）。

【典例4】在密闭容器中A和B反应生成C，其反应速率分别用、、表示，已知、、之间有以下关系：，。则该反应的化学方程式可表示为(   )

A.2A+3B=C  B.3A+2B=2C C.3A+2B=6C D.A+B=C

答案：A

解析：由，，推知，同一化学反应中，不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比，故该反应的化学方程式可表示为2A+3B=C。

18. 化学反应速率的计算与比较

1、化学反应速率的计算

(1)根据表达式计算：

(2)根据不同物质的化学反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比进行计算，如反应mA + nB = pC + qD，其反应速率之比为：                     

(3)运用“三段式”法进行计算

a.写出有关反应的化学方程式；

b.设未知数，列出各物质的起始量、转化量、某时刻量；

c.根据已知条件列方程式计算，得出各物质的转化浓度(Δc)；

d.根据计算反应速率。

“三段式”计算模式

　　　　　　　　   mA　＋　nB　pC   +   qD

起始浓度/(mol/L)     a　　　　b　　　　  c        d

Δc转化浓度/(mol/L)  x　　　　　　　        

t s时刻浓度/(mol/L)  a－x　　b－　   c＋  

v(A)＝ mol/(L·min)，v(B)＝ mol/(L·min)，

v(C)＝ mol/(L·min)，v(D)＝mol/(L·min)，

2、化学反应速率大小的比较方法

(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等）来定性判断化学反应的快慢。

(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，需转化为同一单位。

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。如反应aA＋bB===cC，不同条件下其反应速率分别用v(A)与v(B)表示，要比较其反应速率的大小，需比较与的大小，若>，则A表示的反应速率比B表示的大。

【典例5】在不同条件下测得反应的反应速率如下，其中对反应速率的正确描述中最快的是(   )

A. B.

C. D.

答案：D

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其化学计量数之比，故不同物质表示的反应速率与其化学计量数的比值越大，表示的反应速率越快，注意单位要一致。B项，A是固体，不用其表示化学反应速率；，故选D。

【典例6】在一定容积容器中发生反应：，15 min内测得反应速率用HCN表示为0.36 mol/（L•min），该段时间内下列说法正确的是(   )

A.15 min内反应消耗氨气5.4 mol

B.可用水表示该段时间内的反应速率为1.08 mol/（L•min）

C.各物质的反应速率关系：

D.15 min时氧气浓度下降到8.1 mol/L

答案：B

解析：15 min内HCN浓度的变化量为0.36 mol/（L•min）×15 min=5.4 mol/L，由化学方程式可知氨气浓度的减少量为5.4 mo/L，但容器容积未知，不能计算其物质的量，A错误；同一化学反应中，不同物质的反应速率之比等于其对应化学计量数之比，则该段时间内用水表示反应速率为，B正确；应为，C错误；氧气与HCN的化学计量数之比为3︰2，则15 min内氧气浓度减小，初始浓度未知，不能确定15 min时氧气的浓度，D错误。

【典例7】一定温度下，在 2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是(   )

A.反应在0~10 s内，用Z表示的反应速率为

B.反应在0~10 s 内，X的物质的量浓度减少量为0.79

C.反应进行到10 s时，Y的转化率为79.0%

D.反应的化学方程式为

答案：C

解析：从题图上看，在0~10 s内，Z的反应速率为；0~10 s内，X的物质的量浓度的减少量为；反应进行到10 s时，Y的转化率为；反应的化学方程式应为。

【课后练习】

1.下列说法正确的是(   )

A.化学反应速率是对可逆反应而言的，非可逆反应不谈化学反应速率

B.在可逆反应中，正反应的化学反应速率是正值，逆反应的化学反应速率是负值

C.在同一化学反应中，化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的改变来表示，也可以用单位时间内生成物浓度的改变来表示，其数值可能相同，也可能不相同

D.化学反应速率表示的是化学反应进行的程度

2.下列关于化学反应速率的说法正确的是(   )

A.化学反应速率可用任何一种反应物或任何一种生成物来表示

B.化学反应速率为是指1秒钟时某物质的浓度为

C.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢

D.对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象就越明显

3.将气体A、B置于容积为2 L的恒容密闭容器中，发生反应：4A(g)+B(g)=2C(g)，反应进行到4 s末，测得A为0.5 mol，B为0.4 mol，C为0.2 mol，用反应物A浓度的减少来表示该反应的反应速率为(   )

A.0.025  B.   C.  D.

4.在的反应中，经过一段时间后，的浓度增加了 mol/L，在此段时间内用表示的平均反应速率为，则此段时间是(   )

A.2 s  B.3.2 s  C.4.8 s  D.5.6 s

5.反应，在四种不同条件下的反应速率分别为①；②；③；④。该反应进行的快慢顺序为(   )

A. ①>③=②>④ B. ①>②=③>④ C. ②>①=④>③ D.①>④>②=③

6.为测定一定时间内锌和稀硫酸反应的速率，下列测量依据不可行的是(   )

A.的变化 B.的变化 C.的变化 D.的变化

7.在2 L的恒容密闭容器中，充入1 mol A和3 mol B，并在一定条件下发生反应：，若在第3 s末测得C的浓度为0.6 mol/L，下列说法正确的是(   )

①用B表示的反应速率为0.4 mol/（L•s）

②3 s  内生成C的物质的量为1.2 mol

③在第3 s末B的浓度为0.6 mol/L

A.①② B.①③ C.②③ D.①②③

8.（双选）化学反应速率可通过实验进行测定，下列化学反应速率的定量测定中，测量依据不可行的是(   )

A.A B.B C.C D.D

9.“碘钟”实验中，的反应速率可以用遇加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量， t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20 ℃ 进行实验，得到的数据如下表：

回答下列问题：

（1）该实验的目的是探究_______________________对化学反应速率的影响。

（2）显色时间为_____________。

（3）通过分析比较上述数据，得到的结论是____________________。

10.为了研究在存在下的分解速率，某学生将少许粉末加入50 mL密度为1.1的过氧化氢溶液中，通过实验测定，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。请据图回答下列问题：

（1）放出一半气体所需要的时间为_________________。

（2）A、B、C、D各点反应速率大小的顺序是_______________。

（3）过氧化氢溶液的初始物质的量浓度为____________________。

11.盐酸与碳酸钙反应生成，运用下图，可测定该反应的反应速率。请根据要求填空：

（1）连接好仪器后，需要检查_________________，再加入药品进行实验。

（2）在锥形瓶中加入5 g碳酸钙，加入20 mL 1盐酸。每隔10 s观测注射器中气体的体积，并以为反应速率的单位，计算每10 s内的反应速率。数据处理的结果见下表：

表格中的“？”处应填的数据是____________________。

（3）从反应速率随时间变化的数据可知，本实验中反应速率与______________和____________有关。

答案及解析

1.答案：C

解析： A项，化学反应速率是对于所有的化学反应而言的，错误；B项，化学反应速率用正值表示，在可逆反应中，正反应的化学反应速率是正值，逆反应的化学反应速率也是正值，错误；D项，化学反应速率表示化学反应进行的快慢，错误。

2.答案：C

解析：纯液体或纯固体的浓度恒定，A项错误；反应速率是平均反应速率而不是瞬时速率，B项错误；化学反应速率是用来表示化学反应进行快慢的物理量，C项正确；有些反应，反应速率很快，反应现象却不明显，如酸碱中和反应，D项错误。

3.答案：C

解析：根据计算，再利用同一化学反应中物质的反应速率之比等于相应的化学计量数之比计算。，。

4.答案：C

解析：，该段时间内的浓度增加了mol/L，则反应时间。

5.答案：D

解析：同一化学反应中，在单位相同的情况下，某物质的化学反应速率与其化学计量数的比值越大，该物质表示的反应速率越快，①；②；③；④，所以反应进行的快慢顺序为①>④>②=③。

6.答案：C

解析：锌和稀硫酸反应的离子方程式为，用单位时间内固体质量变化可以测定反应速率；单位时间内氢离子浓度变化可以测定反应速率；反应前后硫酸根离子浓度基本不变，不能用于测定反应速率；单位时间内体积的变化可用于测定反应速率。

7.答案：C

解析：①前3 s 内，相同时间内，错误；②3 s内生成C的物质的量，正确；③3 s内生成C的物质的量为1.2 mol，根据化学方程式知，相同时间内消耗，在第3 s末，正确。

8.答案：AC

解析：A项，该反应在反应前后气体体积不变；B项，可根据单位时间内体积的变化计算化学反应速率；C项，， 是红棕色气体，是无色气体，气体颜色深浅无法定量测定化学反应速率；D项，可根据单位时间内产生沉淀的质量计算化学反应速率。

9.答案：（1）反应物与的浓度

（2）29.3

（3）化学反应速率与反应物起始浓度乘积成正比（或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比）

解析：分析题表中数据发现：②④组所用时间相同，③组所用时间为②④组的一半，①组所用时间为②④组的2倍。

进一步分析：②④两组中与的乘积相等，③组中乘积为②④组的2倍，①组乘积为②④组的一半。

由此可得结论：当相等时，显色时间相等，化学反应速率相等。则有：，得。

10.答案：（1）1 min

（2）D>C>B>A

（3）0.11 mol/L

解析：（1）由图像可知，放出一半气体所需要的时间为1 min。

（2）随着反应的进行，过氧化氢溶液的浓度逐渐减小，反应速率也逐渐减小。

（3）该反应的化学方程式为，在5 min后，收集到的气体体积不再增加，说明过氧化氢完全分解，由题图可知，生成氧气的体积为60 mL，

2 mol              22.4 L

           0.06 L

，所以。

11答案：（1）装置气密性

（2）1.3

（3）溶液温度；的浓度

解析：（1）最终需要测定收集的气体的体积，故连接好仪器后，需要检查装置气密性。

（2）每隔10 s观测注射器中气体的体积，30~40 s之间反应速率为。

（3）根据题给表格中反应速率的数据，可知反应速率开始较慢，然后变大，最后又变小，因为开始时，虽然盐酸浓度大，但温度较低，反应速率较小，反应放热，随着反应的进行，温度升高，反应速率增大，反应进行到后期，盐酸的浓度明显降低，反应速率减小。