化学选择性必修1第一节 化学反应速率精品ppt课件

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第1课时　化学反应速率
1.了解化学反应速率的概念及其表示方法，形成不同的反应可用不同的方法来 表示化学反应速率的变化观念。2.根据化学反应速率的测定原理设计实验，学会化学反应速率的测定方法，通 过对比的方法，发展基于变量关系的证据推理素养。
核心素养 发展目标
二、化学反应速率的计算与比较
三、化学反应速率的测定
ml·L-1·min-1
(1)对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显(2)化学方程式中，任何一种物质均可用v＝ 求出用该物质表示的化学反应速率(3)化学反应速率指的是某时刻的瞬时速率(4)同一化学反应，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(5)对于不同条件下的同一反应，同一反应物或生成物的物质的量的变化量大，反应就一定快
(6)在1 L的密闭容器中发生反应：A(s)＋3B(g) 2C(g)＋D(g)，在2 min内用B表示的反应速率逐渐减小，用D表示的反应速率逐渐增大
1.某温度下6.5 g锌粒与40 mL 2.5 ml·L－1的硫酸反应，用时10 s时恰好收集H2体积44.8 mL(0 ℃、101 kPa条件下)。(1)用锌粒表示的10 s内该反应的速率为 g·s－1。(2)忽略溶液体积的变化，用H＋表示的10 s内该反应的速率为 ml·L－1·s－1。(3)忽略溶液体积的变化，用Zn2＋表示的10 s内该反应的速率为 ml·L－1·s－1。(4)用H2表示的10 s内该反应的速率为 ml·s－1。
2.已知反应：4A(s)＋3B(g) 2C(g)＋D(g)。(1)完成下列表格，并计算该反应的化学反应速率。
v(B)＝ ；v(C)＝ ；v(D)＝ 。根据计算数据得出的结论：①_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。②__________________________________________________________________________________________。
0.3 ml·L－1·min－1
0.2 ml·L－1·min－1
0.1 ml·L－1·min－1
在同一个化学反应中，用不同物质表示的化学反应速率，其数值大小不一定相同，但表示的意义(快慢)相同，即一种物质的速率就代表了整个化学反应的速率
用不同反应物表示化学反应速率时，化学反应速率之比＝物质的量浓度变化量之比＝化学计量数之比
(2)有同学根据(1)中结论求出了用物质A表示的反应速率是0.4 ml·L－1·min－1，你认为是否正确，原因是什么？
提示　不正确，固体或纯液体在反应中认为浓度不变，所以不能用固体、纯液体的浓度变化来表示化学反应速率。
1.下列关于化学反应速率的说法不正确的是A.化学反应速率是衡量化学反应进行快慢的物理量B.化学反应速率的大小主要取决于反应物的性质C.若一段时间内某化学反应的反应速率为0.5 ml·L－1·s－1，就是指在 该时间段内反应物和生成物的浓度变化都为0.5 ml·L－1·s－1D.化学反应速率常用单位有ml·L－1·s－1和ml·L－1·min－1
2.在反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)中，经过一段时间后，NH3的浓度增加了0.6 ml·L－1，在此段时间内用H2表示的平均反应速率为0.45 ml·L－1·s－1，则此段时间是_____s。
化学反应速率的计算与比较
1.化学反应速率的计算——“三段式”法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如：　　　　　　　　mA(g)＋nB(g) pC(g)起始/(ml·L－1)　　　 a　　　 b　　　 c
(1)三段式中只有转化量与化学计量数成正比关系，其余量均不一定。(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)；
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，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，所得数值大的速率大。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.在2 L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：
(1)起始时n(Y)＝________，n(Q)＝________。
(2)化学方程式中m＝____，n＝____，p＝____，q＝____。
(3)用Z表示2 min内的反应速率为_____________________。
0.05 ml·L－1·min－1
(4)2 min末Q的转化率为______。
2.对于反应4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)，在四种不同情况下测得的反应速率由快到慢的顺序为________________(填序号)。①v(NH3)＝0.2 ml·L－1·s－1②v(O2)＝0.24 ml·L－1·s－1③v(H2O)＝15 ml·L－1·min－1④v(NO)＝9 ml·L－1·min－1
3.Ⅰ.将等物质的量A、B混合于2 L的密闭容器中，发生反应：3A(g)＋B(g) xC(g)＋2D(g)，经5 min后测得D的浓度为0.5 ml·L－1，c(A)∶c(B)＝3∶5，C的平均反应速率是0.1 ml·L－1·min－1。(1)经5 min后A的浓度为______________。
0.75 ml·L－1
(2)反应开始前充入容器中B的物质的量为________。
(3)B的平均反应速率为___________________。
(4)x的值为_______。Ⅱ.对于反应A(g)＋3B(g)===2C(g)＋2D(g)，下列分别表示不同条件下的反应速率，则反应速率大小关系是________________。①v(A)＝0.01 ml·L－1·s－1②v(B)＝1.20 ml·L－1·min－1③v(C)＝2.40 ml·L－1·min－1④v(D)＝0.02 ml·L－1·s－1
注意　在溶液中进行的反应，当反应物或生成物本身有较明显的颜色时，可利用颜色变化与浓度变化间的比例关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。
2.常用的测定方法(1)对于有气体生成的反应：可测定 或____ ；或恒容容器中测定一段时间内的气体压强变化。(2)对于有固体参加的反应，可测定一段时间内 。(3)对于有酸碱参与的反应，可测定一段时间内溶液中______________ 的变化。(4)对于有颜色变化的反应，可测定溶液变色所需 ，或仪器测定透光率、颜色深浅等。(5)对于有沉淀生成的反应，可测定溶液变浑浊所需的 。
相同时间内收集气体的体积
1.化学反应速率是通过实验测定的，下列化学反应速率的测量中，测量依据不可行的是
2.设计实验测定盐酸与碳酸钙的反应速率，按下列实验步骤完成实验。(1)按如图装置安装仪器，加入一定量碳酸钙然后快速加入1 ml·L－1的盐酸，测量收集10 mL CO2所用的______。
(2)实验中所用仪器有：锥形瓶、双孔塞、直角导气管、___________、50 mL注射器、铁架台、______。
(3)按如图装置，测定1 ml·L－1的盐酸分别与块状碳酸钙、粉状碳酸钙反应的速率，实验时，已限定了两次实验时间均为1 min，还需要测定的另一个数据是____________
_____。实验结束后，得到的结论是____________________________________________________________________________。
其他条件相同时，粉状碳酸钙与盐酸的反应速率比块状碳酸钙与盐酸的反应速率快
题组一　化学反应速率1.对于反应：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，下列判断正确的是A.用HCl和CaCl2表示的化学反应速率数值不同，但所表示的意义相同B.不能用CaCO3的浓度的变化来表示化学反应速率，但可以用水来表示C.用H2O和CO2表示的化学反应速率相同D.用单位时间内CaCl2浓度的减小来表示其化学反应速率
2.化学反应的速率是通过实验测定的。下列说法错误的是A.酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液反应，可以通过记录溶液褪色的时间 来测定反应速率B.锌与稀硫酸反应，可以通过测量一定时间内产生的H2体积来计算反应 速率C.可以依靠科学仪器测量光的吸收、光的发射、导电能力等来测定反应 速率D.恒温恒容条件下发生反应：H2(g)＋I2(g) 2HI(g)，可以通过测量单 位时间内压强的变化来测定反应速率
3.用甲、乙两装置测定锌与稀硫酸的反应速率。下列说法错误的是A.甲、乙两实验均需要秒表B.实验前将乙装置注射器活 塞外拉，放开后若回到原 位，说明气密性良好C.其他条件相同时，乙装置 所测速率比甲装置误差小D.甲、乙装置通过测定单位时间内锌的质量变化测定反应速率
题组二　化学反应速率的计算与比较4.反应4M(s)＋3N(g)===2P(g)＋Q(g)，经2 min后N的浓度减少了0.6 ml·L－1。下列说法正确的是A.用M表示的反应速率是0.4 ml·L－1·min－1B.2 min末，用N表示的反应速率是0.3 ml·L－1·min－1C.分别用N、P、Q表示的反应速率，其比值是3∶2∶1D.在2 min内，N和P两物质的浓度是逐渐减小的
5.三氯乙烯(ClHC==CCl2)是地下水中有机污染物的主要成分，研究表明，在地下水中加入高锰酸钾溶液可将其中的三氯乙烯除去，发生的反应如下：ClHC==CCl2＋2KMnO4===2KCl＋2CO2↑＋2MnO2↓＋HCl。常温下，在某密闭容器中进行上述反应，测定c(KMnO4)与时间的关系如表所示：
下列推断合理的是A.上述反应先慢后快B.0～4 min内，v(Cl－)＝ ml·L－1·min－1C.若高锰酸钾完全反应，所用时间为8 minD.随着反应的进行，c(K＋)逐渐降低
A项，分析表格中的数据可知，题述反应先快后慢，错误；
C项，由于反应速率逐渐减小，故高锰酸钾完全反应，反应时间大于8 min，错误；D项，钾离子未参与反应，故钾离子浓度不变，错误。
6.在2 L的密闭容器中，发生反应：2A(g)＋B(g) 2C(g)＋D(g)。若最初加入的A和B都是4 ml，前5 s内v(A)＝0.1 ml·L－1·s－1，则10 s时容器中B的物质的量是A.等于3 ml B.小于3 mlC.大于3 ml D.等于3.5 ml
7.(2022·湖南长沙一中高二月考)将15 ml A与B的混合物充入容积为2 L的恒容密闭容器中，在一定温度下发生反应：2A(g)＋3B(g) C(g)＋2D(g)，经过15 min达到化学平衡状态，达到化学平衡状态时容器内的压强是反应前的 ，则0～15 min内用B的浓度变化表示的反应速率是 ml·L－1·min－1B.0.3 ml·L－1·min－ ml·L－1·min－1D.0.6 ml·L－1·min－1
题组三　化学反应速率图像9.向体积为2 L的密闭容器中加入0.3 ml A、0.1 ml C 和一定量的B三种气体，一定条件下发生如下反应：3A(g) B(g)＋2C(g)，各物质的浓度随时间的变化如图所示[t0～t1阶段的c(B)变化未画出]。
下列说法不正确的是A.若t1＝15 s，则用A的浓度变化表示t0～t1阶段 的平均反应速率为0.004 ml·L－1·s－1B.t1时反应物A的转化率为60%C.B的起始的物质的量为0.04 ml
根据反应3A(g) B(g)＋2C(g)可知，反应达平衡后Δc(A)＝－0.09 ml·L－1，则Δc(B)＝0.03 ml·L－1，由图像可知该反应达平衡后，c(B)＝0.05 ml·L－1，所以B的起始浓度为
0.02 ml·L－1，B的起始的物质的量为0.02 ml·L－1×2 L＝0.04 ml，C正确；
10.某温度下，在2 L密闭容器中投入一定量的A、B发生反应：3A(g)＋bB(g) cC(g)　ΔH＝－Q kJ·ml－1(Q＞0)。12 s时反应达到平衡，生成C的物质的量为0.8 ml，反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是A.前12 s内，A的平均反应速率为0.025 ml·L－1·s－1B.12 s后，A的消耗速率等于B的生成速率C.化学计量数之比b∶c＝1∶2D.12 s内，A和B反应放出的热量为0.2Q kJ
由上述分析可知，该反应的化学方程式为3A(g)＋B(g) 2C(g)，其中A、B化学计量数不同，12 s后达到平衡状态，A的消耗速率不等于B的生成速率，B错误；3 ml A完全反应放热Q kJ,12 s内A反应的物质
的量为(0.8 ml·L－1－0.2 ml·L－1)×2 L＝1.2 ml，则1.2 ml A反应放出的热量为0.4Q kJ，D错误。
11.反应速率和反应物浓度的关系是用实验的方法测定的，化学反应H2＋Cl2 2HCl的反应速率v可表示为v＝kcm(H2)·cn(Cl2)，式中k为常数，m、n值可用表中数据确定。
12.(2022·湖南岳阳高二期末)一定温度下，在1 L的恒容密闭容器中发生反应：X(g)＋2Y(g) 3Z(g)。反应过程中的部分数据如表所示：
下列说法正确的是A.5～10 min用Y表示的平均反应 速率为0.12 ml·L－1·min－1B.10～15 min反应没有达到平衡C.达到平衡状态时，c(Z)＝0.6 ml·L－1D.X的平衡转化率为30%
根据表格数据可知0～5 min内Δn(Z)＝0.6 ml，则此时段内Δn(X)＝0.2 ml，Δn(Y)＝0.4 ml，所以5～10 min内Δn(X)＝1.0 ml－0.2 ml－0.7 ml＝0.1 ml，则5～10 min内Δn(Y)＝0.2 ml，容器体积为1 L，所以v(Y)＝ ＝0.04 ml·L－1·min－1，A错误；
(1)为保证实验的准确性、可靠性，利用该装置进行实验前应先进行的步骤是__________________；除如图所示装置的实验用品、仪器外，还需要的一种实验仪器是______。
(2)若在2 min时收集到224 mL(已折算成标准状况)气体，可计算出这2 min内H＋的反应速率，但该测定值比实际值偏小，其原因是_______________________________。
(3)试简述测定该反应的反应速率的其他方法：____________________________________________________________________(写一种即可)。
测定一定时间内生成硫单质的质量(或H＋浓度的变化)(其他合理答案均可)
14.固定和利用CO2能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体。工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)。某科学实验将6 ml CO2和8 ml H2充入2 L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间的变化如图曲线所示。a、b、c、d、e括号内数据表示坐标。
(1)a～b、b～c、c～d、d～e四段中，平均反应速率最大的时间段是_______，该时间段内H2的平均反应速率是_______________。
1 ml·L－1·min－1
(2)H2的物质的量不再改变时，CO2的转化率是________；反应前后容器内的压强比是________。
由图可知，平衡时氢气的物质的量为2 ml，列三段式： 3H2(g)＋CO2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)起始/ml 8　　 6　　　　 0　　　　 0变化/ml 6　　　 2　　　　 2　　　　 2平衡/ml 2　　　 4　　　　 2　　　　 2
恒温、恒容时，气体压强之比等于气体的物质的量之比，所以反应前后容器内的压强比是(6＋8)∶(4＋2＋2＋2)＝7∶5。
15.已知反应aA(g)＋bB(g) cC(g)，某温度下，在2 L密闭容器中通入一定量的A、B，两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。(1)从反应开始到12 s时，用A的浓度变化表示的反应速率为__________________。
0.05 ml·L－1·s－1
(2)经测定，前4 s内v(C)＝0.05 ml·L－1·s－1，则该反应的化学方程式为____________________。
前4 s内，Δc(A)＝0.5 ml·L－1－0.8 ml·L－1＝－0.3 ml·L－1，v(A)＝ ＝0.075 ml·L－1·s－1；v(A)∶v(C)＝a∶c＝0.075 ml·L－1·s－1∶0.05 ml·L－1·s－1＝3∶2；
由图像知，0～12 s内，|Δc(A)|∶|Δc(B)|＝0.6 ml·L－1∶0.2 ml·L－1＝3∶1＝a∶b，则a∶b∶c＝3∶1∶2，所以该反应的化学方程式为3A(g)＋B(g) 2C(g)。
(3)在图中将生成物C的物质的量浓度随时间的变化曲线绘制出来。
(4)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行，经相同时间后，测得三个容器中的反应速率分别为甲：v(A)＝0.3 ml·L－1·s－1，乙：v(B)＝0.12 ml·L－1·s－1，丙：v(C)＝9.6 ml·L－1·min－1。则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为___________。