高中化学人教版 (2019)选择性必修1化学反应速率第一课时导学案

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第一节 化学反应速率
第1课时 化学反应速率
◆知识点一 化学反应速率概念及表示方法
1.定义：用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量。
2.表示方法：当体系为气态或溶液时，化学反应速率用反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。
3.公式及单位：
Δc为各反应物或生成物浓度变化量的绝对值，单位为ml•L-1；Δt为时间变化量，单位为s/min/h；v为化学反应速率，单位为ml•L-1•s-1/ ml•L-1•min-1/ ml•L-1•h-1。
4.化学反应速率的计算规律：对于某一化学反应，虽然用不同物质表示的化学反应速率不一定相同，但各物质的速率之比一定等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。
例如，反应mA+nB⇌pY+qZ，用不同物质表示的化学反应速率分别为 ， ，，
则：
易错提醒
1.化学反应速率均为正值，没有负值。
2.化学反应速率通常指的是某物质在某一段时间内化学反应的平均速率，而不是在某一时刻的瞬时速率。
3.化学反应速率不用固体或纯液体物质的“浓度变化”来表示。
4.对于同一化学反应，在相同的反应时间内，用不同的物质来表示其反应速率，其数值可能不同，但这些不同的数值表示的都是同一个反应的速率。因此，表示化学反应的速率时， 必须指明是用反应体系中的哪种物质作标准。
即学即练
1．下列关于化学反应速率的说法错误的是（ ）
A．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量
B．化学反应速率的常用单位有ml•L﹣1•s﹣1和ml•L﹣1•min﹣1
C．化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示
D．化学反应速率为0.8ml/（L•s）是指在某1s时的速率是0.8ml/（L•s）
【答案】D
【解析】化学反应速率为平均反应速率而非瞬时速率。
2．下列说法正确的是（ ）
A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化表示
B．化学反应速率可用纯固体或纯液体物质来表示
C．化学反应速率的单位由时间单位和浓度单位决定
D．在反应过程中，反应物浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值
【答案】B
【解析】化学反应速率不用固体或纯液体物质的“浓度变化”来表示。
◆知识点二 化学反应速率的测量
1.实验探究 p24
化学反应速率是通过实验进行测量、计算的，可以通过化学实验来定性或定量地描述化学反应速率。
（1）定性描述：通过反应物的溶解、气泡产生的剧烈程度或出现浑浊的先后来定性说明化学反应的快慢。
如K与水反应比Na与水反应剧烈，Na与乙醇反应比Na与水反应缓和得多，粗锌与稀硫酸反应比纯锌快等等。
（2）定量测定：通过测定单位体积内气体体积、沉淀质量的变化、溶液的电导率变化等方法来测量化学反应速率。中学实验中较易进行的是测定单位时间内气体体积的变化，如通过下图所示的实验装置和方法可以计算锌与稀硫酸反应的速率或比较不同浓度的稀硫酸与锌反应的快慢。
【实验探究】
实验用品：锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直角导气管、50mL注射器、铁架台、秒表、锌粒、 1ml/L的硫酸、4ml/L的硫酸。
实验装置：
实验步骤：
①取一套装置，加入40mL1ml/L的硫酸，测量收集10mLH2所用的时间。
②取一套装置，加入40mL4ml/L的硫酸，测量收集10mLH2所用的时间。
实验现象：锌跟硫酸反应产生气泡，收集10mL气体②所用时间比①所用时间短。
实验结果：
实验结论：4ml/L的硫酸与锌反应比1ml/L的硫酸与锌反应快。
【注意事项】
①需使锌粒的颗粒(即表面积)大小基本相同；
②40mL的硫酸溶液要迅速加入；
③装置气密性要好，且计时要迅速准确。
即学即练
1.某温度下按如图安装好实验装置，在锥形瓶内盛6.5g锌粒（颗粒大小
基本相同），通过分液漏斗加入40mL 2.5ml/L的稀硫酸溶液，将产生
的H2收集在一个注射器中，0～10s内收集到气体的体积为50mL（折合
成0℃101 kPa 条件下的内该反应的速率为0.01ml/（L•s）下列说法不正
确的是（ ）
A．将题述中的稀硫酸改为浓硫酸，生成H2的速率变快
B．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用H+来表示10s内该反应的速率为0.01ml（L•s）
C．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用Zn2+来表示10s内该反应的速率为0.01ml/（L•s）
D．可通过测定溶液的pH来测定反应速率
【答案】A
【解析】A．浓硫酸具有强氧化性，与锌反应不生成H2，故A错误；
B．0℃、101kPa条件下的H2体积为44.8mL，其物质的量为0.002ml，则根据反应方程式得到关系式：Zn～H2SO4～ZnSO4～H2，n(ZnSO4)＝n(H2SO4)＝n(H2)＝0.002ml，则用H＋来表示10s内该反应的速率为，故B正确；
C．结合B选项分析可知，用Zn2+来表示10s内该反应的速率为，故C正确；
D．在反应过程中，氢离子浓度逐渐减小，故可以通过测定溶液pH来测定反应速率，D正确；
综上所述，答案为A。
2.为探究 Fe3+和 Cu2+对 H2O2 分解反应的催化效果，
甲、乙两组同学分别设计了如图 1、图 2 所示的实
验。下列叙述中不正确的是（ ）
A．图 1 实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应
速率的大小
B．若图 1 所示的实验中反应速率为①＞②，则一定说明 Fe3+比 Cu2+对 H2O2 分解催化效果好
C．用图 2 装置比较反应速率可测定在相同状况下反应产生一定气体体积所需反应时间
D．为检查图 2 装置的气密性，可关闭 A 处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否复原
【答案】B
【解析】
A．反应速率可以通过观察产生气泡的快慢来判断，则图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小，A正确；
B．甲中①试管中加入5滴0.1ml/LFe2(SO4)3溶液后，两支试管中SO浓度、Fe3+和Cu2+浓度均不相同，无法排除阴离子干扰，不能确定Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，B错误；
C．反应速率可以用单位时间内产生气体的体积表示，要测定反应速率，需要记录反应产生的气体体积及反应时间，C正确；
D．关闭A处活塞，将注射器压缩拉出一定距离，若气密性不好，气体被排出，活塞不能回到原位，若气密性良好，活塞能回到原位，D正确；
故选B。
一、化学反应速率的计算
1.根据公式 进行计算
①常用单位：ml·L－1·s－1或ml·L－1·min－1或ml·L－1·h－1
②适用范围：表示气体物质或溶液中可溶性物质的速率，不表示固体或纯液体物质的速率
易错提醒
同一化学反应用不同物质表示的反应速率其数值可能不同，因此，一定要标明是哪种具体物质的反应速率。
实践应用
1.（24-25高一上·浙江湖州·阶段练习）某温度时，反应2s后，NO的浓度减少了，则以表示该时段的化学反应速率是
A．B．
C．D．
【答案】A
【解析】
2s后，NO的浓度减少了，则，根据速率之比等于化学计量数之比，则，故答案为A。
2.（24-25高二上·四川绵阳·阶段练习）在2L的密闭容器中发生下面反应：，经过3min后A的物质的量由10ml变为7ml，则下面表示的反应速率正确的是
A．B．
C．D．
【答案】B
【解析】
速率之比等于化学计量数之比；经过3min后A的物质的量由10ml变为7ml，则；
A．，A错误；
B．，B正确；
C．，C错误；
D．，D错误；
故选B。
2.根据速率之比等于化学计量数之比进行计算
化学反应速率之比＝物质的量浓度变化之比＝物质的量变化之比＝化学计量数之比。对于反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)来说，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。
实践应用
1.（23-24高一下·宁夏吴忠·期中）一定温度下，在2L密闭容器中发生可逆反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，5s内消耗的CO的物质的量为2ml，则用H2表示的该反应速率是
A．0.4ml/(L·S)B．2ml/(L·S)
C．0.2ml/(L·S)D．0.2ml/(L·min)
【答案】C
【解析】根据反应方程式CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，5s内消耗的CO的物质的量为2ml，则生成氢气的物质的量是2ml，，故选D。
2.在密闭容器中A与B反应生成C，其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示。已知v(A)、v(B)、v(C)之间有以下关系：2v(B)＝3v(A)、3v(C)＝2v(B)，则此反应可表示为
A．2A+3B=2CB．3A+B=2CC．A+3B=2CD．A+B=C
【答案】A
【解析】由各物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比可得：v(A)∶v(B)∶v(C)=∶v(B)∶=2∶3∶2，则中A与B反应生成C的方程式为2A+3B=2C，故A正确；
故选A。
3.根据“三段式”进行计算
步骤：（1）写出有关反应的化学方程式。
（2）找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。
（3）根据已知条件列方程式计算。
如对于反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，起始时A的浓度为a ml·L－1，B的浓度为b ml·L－1，反应进行至t1s时，A消耗了x ml·L－1，则化学反应速率可计算如下：
mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)
起始/(ml·L－1) a b 0 0
转化/(ml·L－1) x eq \f(nx,m) eq \f(px,m) eq \f(qx,m)
终末/(ml·L－1) a－x b－eq \f(nx,m) eq \f(px,m) eq \f(qx,m)
则：v(A)＝eq \f(x,t1)ml·L－1·s－1，v(B)＝eq \f(nx,mt1) ml·L－1·s－1，v(C)＝eq \f(px,mt1) ml·L－1·s－1，v(D)＝eq \f(qx,mt1) ml·L－1·s－1。
实践应用
1.（24-25高二上·浙江宁波·期中） ，一定条件下，将1ml X和3ml Y通入2L的恒容密闭容器中，反应10min，测得Y的物质的量为2.4ml。下列说法正确的是
A．10min内，Y的平均反应速率为0.03
B．第10min时，X的反应速率为0.01
C．第10min时，Z的物质的量浓度为0.4
D．10min内，X和Y反应放出的热量为0.2akJ
【答案】D
【解析】。
A．10min内，Y的平均反应速率：，A错误；
B．根据浓度变化量和反应时间，可以求平均反应速率，不能求瞬时反应速率，B错误；
C．根据分析，第10min时，Z的物质的量浓度：，C错误；
D．由反应可知，1mlX与3mlY完全反应放出热量为akJ，则10min内，X和Y反应放出的热量为0.2akJ，D正确；
答案选D。
2.（24-25高二上·广西钦州·阶段练习）在一个体积固定的密闭容器中加入反应物、，发生如下反应：A+2B3C (、、C均为气体)。反应经后，的浓度从开始时的降到。已知反应开始时的浓度是，求：
（1）末B、C的浓度 。
（2）用单位时间内A浓度的减小来表示内该反应的平均速率 。
【答案】（1）0.8ml/L、0.6ml/L
（2）
【解析】反应经后，的浓度从开始时的降到。A反应了，反应开始时的浓度是；根据反应A+2B=3C，B反应了；生成了C；则有，据此分析解题。
（1）据分析可知，末B、C的浓度0.8ml/L、0.6ml/L；故答案为0.8ml/L、0.6ml/L。
（2）的浓度从开始时的降到；用单位时间内A浓度的减小来表示内该反应的平均速率为；故答案为。
4.根据反应速率图像进行计算
步骤：（1）找出横、纵坐标对应的物质的量；
（2）将图中的变化量转化成相应的浓度变化量；
（3）根据公式v＝eq \f(Δc,Δt)进行计算。
实践应用
1.（24-25高二上·北京·期中）向容积为2 L的密闭容器中加入0.3ml A、0.1ml C和一定量的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质的物质的量随时间变化如图所示。已知在反应过程中混合气体的总物质的量不变。下列说法不正确的是
A．若 则0~t1内反应速率
B．t1时A 的转化率为60%
C．反应的化学方程式为4A(g)=2C(g)+B(g)
D．起始 B的浓度为
【答案】C
【解析】A．则0~t1内反应速率 ，A正确；
B．t1时A 的转化率为60%，B正确；
C．已知在反应过程中混合气体的总物质的量不变，则初时B为(0.12+0.10+0.22-0.30-0.10)ml=0.04ml，反应的系数比等于反应的速率比，由图，反应的ABC的物质的量之比为(0.30-0.12): (0.10-0.04): (0.22-0.10)=3:1:2，则反应的化学方程式为3A(g)2C(g)+B(g)，C错误；
D．由C分析，起始 B的浓度为，D正确；
故选C。
2.（2025·山西·二模）一定条件下，在容积为10 L的固定容器中发生反应： ，反应过程中部分物质的物质的量（n）随时间（t）变化的曲线如图。下列说法错误的是
A．曲线Y表示的物质的量变化
B．时刻：正反应速率等于逆反应速率
C．在10 min时改变的条件可能是降低温度
D．0～8 min内，的平均反应速率为
【答案】B
【解析】8分钟时X增加的量为0.6ml，Y的减少量为1.2ml-0.3ml=0.9ml，二者改变量之比等于方程式的系数比为0.6：0.9=2:3，则X代表NH3的物质的量变化，Y代表H2的物质的量变化。
A．根据分析可知，曲线Y表示的物质的量变化，A正确；
B．t1时刻反应未达到平衡状态，正反应速率不等于逆反应速率，B错误；
C．8分钟达到平衡状态，10分钟后H2的物质的量减少，NH3的物质的量增加，合成氨反应的平衡正向移动，合成氨反应为放热反应，在10 min时改变的条件可能是降低温度，C正确；
D．0～8 min内，的平均反应速率为，D正确；
答案选B。
化学反应速率大小的比较
1．定性比较
通过明显的实验现象(如气泡产生快慢、沉淀生成快慢等)来定性比较化学反应速率的大小。
2．定量比较
同一化学反应中，不同物质来表示化学反应速率时，数值可能不同，需要进行转化。常用以下两种方法：
（1）归一法
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。
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。
（2）比值法:通过化学反应速率与其对应的化学计量数的比值进行比较，比值大的化学反应速率大。
如对于反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)，若 eq \f(v（A）,a) ＞ eq \f(v（B）,b) ，则A表示的化学反应速率较大。
3.由图像比较反应速率大小的方法：根据图像看反应达到平衡所需的时间，时间越短，对应的反应的温度、浓度或压强就越大，则对应的反应速率越大。
实践应用
1.（24-25高三上·黑龙江大庆·阶段练习）反应在四种不同情况下的反应速率如下，其中表示反应速率最快的是
A． ml⋅L⋅minB． ml⋅L⋅min
C． ml⋅L⋅minD． ml⋅L⋅min
【答案】A
【解析】A．；
B．；
C．；
D．；
表示反应速率最快的是A。
故选A。
2.（23-24高二上·江苏连云港·阶段练习）对于反应3A(g)+B(s)2C(g)+2D(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(A)=0.1ml·(L·s)-1B．v(B)=6ml·(L·min)-1
C．v(C)=8ml·(L·min)-1D．v(D)=4ml·(L·min)-1
【答案】C
【解析】同一化学反应中，同一段时间内，各物质的反应速率之比等于其计量数之比；先把不同物质的反应速率换算成同一物质的反应速率再进行比较，且要统一单位，本题可统一转化成物质C表示的反应速率，据此分析解题。
A．v(A)=0.1ml·(L·s)-1=0.160=ml/(L·min)=6 ml/(L·min)
B．B是固体，固体的浓度视为常数，故不能用固体的浓度变化来表示反应速率，故B错误；
C．v(C)=8ml·(L·min)-1，对应的v(A)== 8ml·(L·min)-1=12ml·(L·min)-1；
D．v(D)=4ml·(L·min)-1，对应的v(A)== 4ml·(L·min)-1=6ml·(L·min)-1；
综上所述，C项换算成A表示的反应速率最快，符合题意。
故选C。
转化率的概念及计算
概念：化学中的转化率是指某一反应物在化学反应中转化为产物的比例，通常以百分比表示。它是衡量化学反应进行程度的重要指标，反映了反应物转化为产物的效率。
计算公式：转化率＝ eq \f(c（转化）,c（起始）) ×100%
实践应用
1.（24-25高二上·四川乐山·阶段练习）反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g ΔH=−905.9 kJ·ml−1，恒温条件下在5 L密闭容器中投入1 ml NH3和1 ml的O2，2分钟后体系压强变为原来的1.05倍，下列说法错误的是
A．0～2 min v(O2)=0.05 ml·L−1·min−1 B．2分钟内O2的转化率是50%
C．2分钟末c(H2O)=0.1 ml/L D．2分钟反应放出的热量值等于90.59 kJ
【答案】C
【解析】压强为原来的1.05倍，压强之比等于物质的量之比，反应后物质的量为2.1ml，增加0.1ml，根据反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，反应的NH3和O2分别为0.4ml和0.5ml，生成的NO和H2O分别为0.4ml和0.6ml。
A．0~2min反应消耗O2的物质的量为△n(O2)=，故0～2 min v(O2)==0.05 ml·L-1·min-1，A正确；
B．根据A计算可知2分钟内反应消耗O2的物质的量为△n(O2)=0.5 ml，反应开始时O2的物质的量为1 ml，故O2转化率是=50%，B正确；
C．根据分析反应产生H2O的物质的量为△n(H2O)=，反应容器的容积是5 L，故2分钟末c(H2O)==0.12 ml/L，C错误；
D．根据热化学方程式可知：反应每产生4 ml NO气体时，反应放出热量是905.9 kJ，该反应产生了0.4 ml NO 气体，因此2分钟反应放出的热量值Q==90.59 kJ，D正确；
故合理选项是C。
考点一 化学反应速率的计算
【例1】（24-25高二上·辽宁锦州·期中）反应在2 L密闭容器中进行，5 min后X减少了0.4 ml，则此反应的速率v为
B．
C．D．
【答案】B
【解析】根据反应在2 L密闭容器中进行，5 min后X减少了0.4 ml，列方程计算：，根据数据解答。
A．根据分析数据，计算得出，A错误；
B．根据分析数据，计算得出，B正确；
C．Z为固体，无法计算反应速率，C错误；
D．W的反应速率时间为s，所得，D错误；
故答案为：B。
解题要点
熟记化学反应速率的计算公式、转化率等概念，熟练应用“三段式”解题。
【变式1-1】（24-25高二上·辽宁·期中）一定温度下，在2L的恒容密闭容器中发生如图反应，反应过程中X、Y、Z、W（均为气体）的物质的量变化如图所示，下列说法正确的是
A．反应的化学方程式为
B．反应至6 min时
C．反应至2 min时Y的转化率为
D．反应任意时刻体系的压强与初始压强之比均为
【答案】D
【解析】由图可知，X、Y的物质的量减小，是反应的反应物，Z、W的物质的量增大，是反应的生成物，X、Y、Z、W的物质的量比为(1.0—0.4)ml：(1.0—0.2)ml：1.0ml：0.4ml=3：4：5：2，反应的化学方程式为。
A．由分析可知，反应的化学方程式为，故A错误；
B．由图可知，反应至6 min时，W的物质的量为0.4ml，W的浓度，故B错误；
C．由图可知，反应至2 min时Y的物质的量为0.6ml，转化率为，故C错误；
D．由分析可知，反应的化学方程式为，该反应是气体体积不变的反应，所以反应任意时刻体系的压强与初始压强之比均为，故D正确；
故选D。
【变式1-2】（24-25高二上·黑龙江·期中）下列说法中不正确的是
A．已知：4NH3(g)＋5O2(g)=4NO(g)＋6H2O(g)，若化学反应速率分别用v(O2)、v(NO)、[单位均为ml/(L·s)]表示，则v(O2)=v(NO)
B．对于合成氨的反应，在不同条件下测得N2、H2、NH3的化学反应速率的数值如下：①v(N2)=0.01 ml/(L·s) ②v(H2)=0.9 ml/(L·min) ③v(NH3)=0.8 ml/(L·min)，反应速率由大到小的顺序是①>③>②
C．不能用固体和纯液体物质表示化学反应速率
D．反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)经a min后SO3浓度的变化情况如上图所示，在0～a min内用O2表示的平均反应速率为0.04 ml/(L·min)，则a等于5
【答案】C
【解析】A．用不同物质浓度变化表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比，A正确；
B．根据化学方程式，转化为同一物质、同一单位表示的化学反应速率为①v(N2)=0.01ml/(L·s)=0.6ml/(L·min)②③，故反应速率由大到小的顺序是①>③>②，B正确；
C．不能用固体和纯液体物质的浓度表示化学反应速率，但是可以用单位时间物质的量等的变化表示反应速率，故C错误；
D．根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可得，即×=0.04 ml/(L·min)，解得a=5，D正确；
答案选C。
考点二 化学反应速率大小的比较
【例2】（24-25高二下·湖南长沙·期中）对反应，下列反应速率最慢的是
A．B．
C． D．v(A)= 0.2ml/(L·s)
【答案】C
【解析】以A为基准，则根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可知；
A．；
B．；
C．；
D．v(A)= 0.2ml/(L·s)=12ml/(L·min)；
所以反应速率最慢的选项是C；故选C。
解题要点
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。
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。
【变式2-1】（24-25高二上·广西玉林·期中）在反应中，表示该反应速率最快的是
A．B．
C．D．
【答案】C
【解析】在单位相同的条件下，不同物质的反应速率与其计量数的比值越大，该反应速率越快。
A．；
B．B是固体，无法用浓度表达其反应速率；
C．；
D．；
故选C。
【变式2-2】（24-25高二上·福建漳州·期中）对于可逆反应3X(s) + Y(g)2Z(g) + 2Q(g) ，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是
A．v(X)=0.4 ml·L-1·s-1 B．v(Y)=5 ml·L-1·min-1
C．v(Z)=0.2 ml·L-1·s-1 D．v(Q)=6 ml·L-1·min-1
【答案】C
【解析】将各物质的速率均转化为用表示的反应速率，根据计量系数之比等于速率比开展计算，进行对比。
A．因为是固体，浓度无变化，不能计算，A不列入比较；
B．，作为参照；
C．；
D．；
以上四组数据进行对比，当速率最快，C项符合题意。
故选C。
基础达标
1.（24-25高二上·江苏无锡·期中）下列关于化学反应速率的说法正确的是
A．其他条件不变，温度越高，吸热反应速率越快，放热反应速率越慢
B．的反应速率一定比的反应速率大
C．有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增大活化分子的百分数，从而使反应速率增大
D．升高温度，可增大单位体积内活化分子数，从而使单位时间有效碰撞次数增多
【答案】D
【解析】
A．其他条件不变，升高温度，吸热反应和放热反应的化学反应速率均变快，A错误；
B．同一个化学反应中，可以用不同物质表示反应速率，其数值之比等于化学计量数之比，如在合成氨的反应中，用H2表示的化学反应速率为，用N2表示的化学反应速率为，此时化学反应进行的快慢相同，B错误；
C．有气体参加的化学反应，若增大压强（即缩小反应容器的体积），活化分子百分数不变，单位体积内活化分子数增大，使反应速率变快，C错误；
D．升高温度，导致分子内能增大，单位体积内的活化分子数增加，从而使单位时间有效碰撞次数增多，速率变快，D正确；
故选D。
2．（24-25高二上·浙江湖州·阶段练习）某温度时，反应后，的浓度减少了，则以表示该时段的化学反应速率是
A．B．
C．D．
【答案】B
【解析】2s后，NO的浓度减少了0.06ml⋅L−1，则v(NO)= =0.03ml/(L.s)，根据速率之比等于化学计量数之比，v(O2)=v(NO)=0.015ml/(L.s)，故选B。
3.（24-25高二上·北京昌平·期末）一定温度下，向10 L密闭容器中投入2 ml C2H6和3 ml 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 ml。下列叙述正确的是
A．v(C2H6) = 0.01 ml·L−1·min−1B．v(CO2) = 0.2 ml·L−1·min−1
C．5 min时c(H2)= 1.5 ml·L−1D．4v(CO)=3v(H2)
【答案】A
【解析】5 min时CO的物质的量为2 ml，v(CO)=ml·L−1·min−1。
A．v(C2H6) = v(CO) =ml·L−1·min−1=0.01 ml·L−1·min−1，A正确；
B．v(CO2) =v(CO)=0.02 ml·L−1·min−1，B错误；
C．5 min时CO的物质的量为2 ml，则H2的物质的量为1.5ml，c(H2)= 0.15 ml·L−1，C错误；
D．速率之比等于计量系数之比，3v(CO)=4v(H2)，D错误；
答案选A。
4.（24-25高二上·河南·阶段练习）在2L恒容密闭容器中进行反应：X(s)+2Y(g)=3Z(g)+W(g)，5min时Y减少了0.3ml，则此反应0~5min内的平均速率v为
A．v(X)=0.015ml·L-1·min-lB．v(Y)=0.02 ml·L-1·min-l
C．v(Z)=0.045 ml·L-1·min-lD．v(W)=0.015 ml·L-1·s-l
【答案】C
【解析】
A．X为固体，不能用其浓度变化来表示化学反应速率，故A错误；
B．在2L 恒容密闭容器中进行反应，5 min时Y减少了0.3 ml，则v(Y)==0.03 ml·L-1·min-1，故B错误；
C．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C正确；
D．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D错误；
故选C。
5.（24-25高二上·天津河东·期末）已知反应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．B．
C．D．
【答案】D
【解析】化学反应速率之比等于化学计量数之比，可以转化为同种物质的反应速率比较反应速率，注意速率单位统一；
A．v(X)=0.02ml/(L⋅s)，则v(Z)=0.3ml/(L⋅min)；
B．v(Y)=0.6ml/(L⋅min)，则v(Z)=0.3ml/(L⋅min)；
C．v(Z)=0.4ml/(L⋅min)；
D．v(W)=0.08ml/(L⋅s)，则v(Z)=1.2ml/(L⋅min)；
故选D。
6.（24-25高二上·安徽六安·期中）在反应中，表示该反应速率最快的是
A．B．
C．D．
【答案】B
【解析】不同物质表示的同一反应速率比较要先统一单位，然后除以该物质的化学计量数，结果越大反应速率越快。
A．A为固体，其浓度为常数，不用A的浓度变化表示反应速率；
B．；
C．C为固体，其浓度为常数，不用C的浓度变化表示反应速率；
D．；
故选B。
7.（23-24高二上·黑龙江哈尔滨·开学考试）已知，若反应速率分别用表示，则正确的关系式为
A．B．
C．D．
【答案】D
【解析】A．化学反应速率之比等于化学计量数之比，有，，故A错误；
B．化学反应速率之比等于化学计量数之比，有，，故B错误；
C．化学反应速率与对应化学计量数之比相等，有，，故C错误；
D．化学反应速率与对应化学计量数之比相等，有，，故D正确；
故答案为：D。
8.（24-25高二上·陕西渭南·阶段练习）某温度时，在容器中三种气态物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析，该反应的化学方程式和反应开始至末Z的平均反应速率分别为
A．；B．；
C．；D．；
【答案】D
【解析】由图可知，Y、X的物质的量减小，Z的物质的量增加，则Y、X为反应物，Z为生成物，且n之比为(1−0.9):(1−0.7):(0.2−0)=1:3:2，由物质的量的变化量之比等于化学计量数之比可知，反应为3X+Y2Z；反应开始至2min末Z的平均反应速率为；
故选D。
9.某温度下，在容积为2L的密闭容器中投入一定量的A、B发生反应 ，12s时反应达到平衡，生成C的物质的量为0.8ml，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．化学计量数之比b：c=1：2
B．前12s内，A的平均反应速率为
C．12s后，A的消耗速率等于B的生成速率
D．12s内，A和B反应放出的热量为0.2Q kJ
【答案】A
【解析】由图可知，12s时反应达到平衡，B的浓度变化量=0.5ml/L-0.3ml/L=0.2ml/L，A的浓度变化量0.8ml/L-0.2ml/L=0.6ml/L，生成C的物质的量为0.8ml，则，则：：=3：1：2，化学计量数之比b：c=1：2，该方程式为
A．由分析可知，化学计量数之比b：c=1：2，A正确；
B．前12s内，A的平均反应速率为，B错误；
C．12s后，反应达到平衡，由方程式可知，A的消耗速率等于B的生成速率的3倍，C错误；
D． 表示消耗3mlA，放出QkJ能量，12s内，A的消耗量为0.6ml/L×2L=1.2ml，放出的热量为0.4Q kJ，D错误；
故选A。
10.某温度下，在10L密闭容器中X、Y、Z三种物质(均为气态)间进行反应，其物质的量随时间的变化曲线如图。据图回答：
（1）该反应的化学方程式可表示 。
（2）反应起始至tmin(设t=2)，X的平均反应速率是 。
（3）达到平衡状态时X的转化率为 。
【答案】（1）
（2）
（3）33.3%
【解析】（1）X的物质的量减少，是反应物，Y和Z的物质的量增加，Y、Z是生成物，tmin后各物质物质的量不变且都不为0，从起始到平衡时消耗X是2.4ml－1.6ml＝0.8ml，Y和Z分别增加了1.2ml、0.4ml，所以X、Y、Z的变化量之比是2：3：1，因此该反应的化学方程式可表示为2X(g)⇌3Y(g)+Z(g)；
（2）反应起始至t min，生成Y的浓度是，则Y的平均反应速率是；
（3）在t min时，三种物质的浓度不再发生变化，该反应达到了化学平衡状态；
达到该状态时X的转化率为。
11.将等物质的量的混合于的密闭容器中，发生如下反应：，经后，测得D的物质的量浓度为的平均反应速率为。求：
（1）此时A的物质的量浓度 ，反应开始前容器中的物质的量
。
（2）B的平均反应速率： 。
（3）x的值为 。
【答案】（1）0.75 3
（2）0.05
（3）2
【解析】（1）设起始时，的物质的量均为，则：
据，可得，解得，即，时；
（2）
（3）由化学计量数之比等于物质的量的变化量之比，则，解得。
12.某温度时，在一个2L密闭容器中，X、Y、Z三种气体物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
根据图中数据填空：
（1）该反应的化学方程式为 。
（2）反应开始至，以气体X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，分别测得甲中，乙中，则 (选填“甲”或“乙”)中反应速率更快。
【答案】（1）
（2）
（3）甲
【解析】从题图中可以看出，物质X的量在减少，物质Y、Z的量在增加，则X为反应物，为生成物，且最终X、Y、Z的物质的量均不再变化，说明该反应为可逆反应，0t min内，，则，该反应的化学方程式为。
（1）结合分析知，该可逆反应的化学方程式为。
（2）反应开始至，气体X的物质的量变化了，根据，得。
（3）甲中，比乙中大，所以甲中反应速率快。
综合应用
13.已知某反应的各物质浓度数据如下：
据此可推算出上述反应化学方程式中，各物质的化学计量数之比是
A．B．C．D．
【答案】B
【解析】根据起始浓度和2s末浓度可知，∆c(A)=3.0ml/L-1.8ml/L =1.2ml/L，∆c(B)=1.0ml/L-0.6ml/L=0.4ml/L，∆c(C)=0.8ml/L，各物质浓度变化之比等于化学计量数之比，因此化学计量数之比=1.2:0.4:0.8=3:1:2；
故选B。
14.（24-25高二上·北京东城·期末）在25℃时，实验测得溶液中的反应在反应物浓度不同时的实验数据如下表。(已知：碘单质溶于水后，溶液为棕黄色。)
将实验①延长至20s，测得。若用KI代替HI，溶液未出现棕黄色，有无色气体生成，过程中检测到。下列说法不正确的是
A．在20s内①的
B．由实验数据可知，增大反应物浓度可以加快反应速率
C．加入KI时，反应可能有：、
D．上述实验说明酸性环境下，I-还原性增强
【答案】D
【解析】A．根据实验数据，20ｓ内H2O2浓度变化为0.02ml/L，根据反应方程式，HI浓度变化为0.04ml/L，因此(HI)=＝0.002ml/(L•s)，A正确；
B．对比实验①②、①③数据可知，增大反应物浓度可以缩短反应时间，即加快反应速率，B正确；
C．加入KI后，溶液未出现棕黄色，说明I-没有被氧化为I2，而是发生了其他反应，检测到IO-，说明发生了H2O2+I-=H2O+IO-，由于有无色气体生成，说明IO-进一步反应生成了O2，可能是IO-+H2O2=O2+I-+H2O，即加入KI为I-催化H2O2分解，C正确；
D．用KI代替HI后，溶液未出现棕黄色未产生I2，而产生了IO-，说明在酸性环境下，I-易被氧化为I2，而中性环境中易被氧化为IO-，说明酸性条件下I-还原性减弱，且还能是溶液酸碱性影响了H2O2的氧化性，不易被H2O2氧化，D错误；
故答案为：D。
15.某温度时，在一个容积为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图所示。根据图中数据，下列有关说法错误的是
A．该反应的化学方程式为3X＋Y=2Z
B．2 min时，反应达最大限度，但化学反应仍在进行
C．反应开始至2 min，Z的反应速率为0.05 ml·L-1·min-1
D．反应达到平衡时，压强是开始时的0.9倍
【答案】A
【解析】A．分析图知Δn(X)＝0.3 ml、Δn(Y)＝0.1 ml、Δn(Z)＝0.2 ml，所以三者化学系数之比为3∶1∶2，该反应是可逆反应，化学方程式为3X＋Y2Z，A项错误；
B．2 min时，反应达平衡，但化学反应没有停止，仍在进行，B项正确；
C．v(Z)＝，C项正确；
D．根据图象可知，开始时气体总物质的量为2 ml；平衡后气体总物质的量为0.9 ml＋0.7 ml＋0.2 ml＝1.8 ml，，D项正确；
故选A。
16.在一定温度下，将3mlA和1mlB两种气体相混合于1L的密闭容器中，发生以下反应：。2min末反应达到平衡状态，生成了1.2mlD。(用三段式解题)
（1）A的转化率为多少 ？
（2）求平衡时D的体积分数 (即物质的量分数)？
【答案】 60% 30%
【解析】（1） ，；
（2）求平衡时D的体积分数 。
17.碘及其化合物在生产生活中有重要作用。
某小组同学在室温下进行“碘钟实验”：将浓度均为的溶液及淀粉混合，一定时间后溶液变为蓝色。
已知：“碘钟实验”的总反应的离子方程式为
反应分两步进行：
反应A：∙∙∙∙∙∙
反应B：
（1）反应A的离子方程式是 ，对于总反应，的作用是 。
（2）为探究溶液变蓝快慢的影响因素，进行实验I、II(溶液浓度均为)
溶液从混合时的无色变为蓝色的时间：实验I是、实验Ⅱ是，实验Ⅱ中，z所对应的数值是 ；根据实验Ⅱ的数据，反应速率 ；对比实验I、Ⅱ可得出的实验结论是 。
【答案】（1）H2O2+2I—+2H+=I2+2H2O 催化剂
（2）2 1×10—3 其它条件不变，增大硫酸浓度可以加快反应速率
【解析】（1）由总反应的方程式和B反应的方程式可知，反应A为酸性条件下过氧化氢溶液与溶液中的碘离子反应生成碘和水，反应的离子方程式为H2O2+2I—+2H+=I2+2H2O，则总反应为碘离子做催化剂条件下过氧化氢溶液与硫代硫酸钠溶液反应生成连二硫酸钠和水，故答案为：H2O2+2I—+2H+=I2+2H2O；催化剂；
（2）由表格数据可知，实验I和实验Ⅱ的实验目的是其他条件不变时，探究硫酸浓度对反应速率的影响，所以实验时溶液的总体积和过氧化氢溶液、硫代硫酸钠溶液、碘化钾溶液的浓度保持不变，则x、y、z所对应的数值分别是8、3、(20—18)=2；由方程式可知，反应中硫代硫酸钠溶液不足量，则实验Ⅱ中，硫代硫酸根离子的反应速率为=1×10—3，对比实验I、Ⅱ可得出的实验结论为其它条件不变，增大硫酸浓度可以加快反应速率，故答案为：2；1×10—3；其它条件不变，增大硫酸浓度可以加快反应速率。
拓展培优
18．（24-25高二上·辽宁·期中）为研究碳酸钙与盐酸反应的反应速率（），某同学通过测定相同条件不同时间反应中生成气体的体积，绘制出如图所示的曲线，下列说法错误的是
A．可用某些物理量的变化来表示该反应的反应速率
B．化学反应速率最快的时间段是
C．
D．时间段的平均反应速率可以表示为
【答案】C
【解析】
A．碳酸钙为固体，可以用单位时间内固体质量变化量表示反应速率， A正确；
B．曲线的斜率为该反应的化学反应速率，斜率越大其反应速率越大，根据图象知，斜率最大的是t1～t2，B正确；
C．由于HCl、CaCl2与CO2属于不同的聚集状态，因此对应反应速率无法直接建立比值关系，C错误；
D．t1~t4时间段的平均反应速率可以表示为mL/min，D正确；
故答案选C。
19.（24-25高二上·山东青岛·期中）某反应的速率方程为，其中为速率常数，其半衰期为(半衰期指当剩余反应物恰好是起始的一半时所需的时间)。当其他条件不变，改变反应物浓度时，反应的瞬时速率如表所示。下列说法错误的是
A．表中。，
B．速率常数
C．增大反应物或的浓度，均增大
D．若足量，则剩余的所需时间为
【答案】C
【解析】的速率方程为v=k•ca(M)•cb(N)，其中k是反应速率常数；由第一组数据1.2×10-3=k (0.20)a•(0.10)b和第二组数据2.4×10-3=k (0.40)a•(0.10)b，可知a=1，由第二组数据2.4×10-3=k (0.40)a•(0.10)b，第三组数据2.4×10-3=k (0.40)a•(0.20)b，两式相比得到b=0；将a=1，b=0代入1.2×10-3=k (0.20)a•(0.10)b，得到k=6.0×10-3 min-1，速率方程式为v=6.0×10-3 c (M)•c0(N)，以此分析解答。
A．将第四组数据代入速率方程可得，3.6×10-3= 6.0×10-3×x×(0.10)0，x=0.6；将第五组数据代入速率方程 可得，y×10-3=6.0×10-3×(0.80)×(0.40)0，y=4.8，故A正确；
B．由分析可知，速率常数k=6.0×10-3min-1，故B正确；
C．由速率方程式为v=6.0×10-3 c (M)•c0(N)可知，反应速率与N的浓度无关，增大N的浓度，反应速率不变，故C错误；
D．根据题给信息，其半衰期为：为0.9/k,若N足量，当剩余12.5%的M时可以看作经历3个半衰期，即因此所需的时间为min=450min，故D正确。
20.PtF6是极强的氧化剂，Xe和PtF6可制稀有气体离子化合物。
六氟合铂酸氙([XeF]+[Pt2F11]-)的制备方式如图所示：
（1）上述反应中的催化剂为_______。
A．PtF6B．PtFC．F-D．XeF+
（2）上述过程中属于氧化还原反应的是_______。
A．②B．③C．④D．⑤
（3）氟气通入氙(Xe)会产生XeF2、XeF4、XeF6三种氟化物气体。现将1 ml的Xe和9 ml的F2同时通入50 L的容器中，反应10 min后，测得容器内共有8.9 ml气体，且三种氟化物的比例为XeF2∶XeF4∶XeF6 = 1∶6∶3，则10 min内XeF4的速率v(XeF4) = 。
【答案】C AB 6×10-4 ml·L-1·min-1
【解析】（1）根据题干或图示，各步骤的反应为：①PtF6+F-→，②+Xe→XeF+，③XeF+→XeF++，④→PtF5+F，⑤+ PtF5→Pt2F11，可知该反应的总方程式为，Xe + 2PtF6 = [XeF]+[Pt2F11]-，催化剂的特征是参与反应了，最后它又出来。结合图示，F–在第①步参与反应，在第④步又生成了，它是催化剂，而仅是反应的中间产物，故选C；
（2）第②步单质Xe转化成化合物XeF，化合价有变化，属于氧化还原反应。第③步PtF6转化为，说明它得到了电子，也属于氧化还原反应，故选AB。
（3）根据题意不难写出化学方程式10Xe + 22F2 = XeF2 + 6XeF4 + 3XeF6，1 ml Xe和9 ml F2如果完全反应，则F2是过量的，1 ml Xe消耗F2为2.2 ml，生成三种产物分别为0.1 ml、0.6 ml、0.3 ml，这样，最后剩余的气体共(9-2.2)ml + 0.1 ml + 0.6 ml + 0.3 ml = 7.8 ml，与题目中的8.9 ml不符，所以，该反应是可逆反应。设生成的XeF2为x ml，则XeF4、XeF6分别为6x ml和3x ml，消耗的Xe和F2分别为10x ml和22x ml，依题意，有：(1-10x) + (9-22x) + x + 6x + 3x = 8.9，解得x = 0.05v(XeF4) =0.05 ml×6/(50L×10 min) = 6×10-4 ml·L-1·min-1。
教习目标
1.理解化学反应速率的概念，学会用公式表示化学反应速率；
2.能根据给定数据计算反应的平均速率，注意不同物质的速率关系(与化学计量数成正比）；
3.初步认识影响化学反应速率的因素，定性分析浓度、压强、温度、催化剂、接触面积等因素对速率的影响趋势，通过实验(如过氧化氢分解、镁条与盐酸反应)观察不同条件下速率的差异，培养控制变量法的科学思维。
重点和难点
重点:反应速率的定义、计算及简单影响因素(需结合化学计量数)。
难点:用不同物质表示的反应速率之间的换算。
加入试剂
反应时间/min
反应速率/(min·L—1·min—1)
1ml/L H2SO4
长
小
4ml/L H2SO4
短
大
起始浓度()
3.0
1.0
0
2s末浓度()
1.8
0.6
0.8
实验编号
①
②
③
初始/()
0.1
0.1
0.2
初始/()
0.1
0.2
0.1
从混合到出现棕黄色的时间/s
13
6.5
6.6
试剂
溶液
溶液
溶液
溶液(含淀粉)
实验I
5
4
8
3
0
实验Ⅱ
5
2
0.20
0.40
0.40
0.80
0.10
0.10
0.20
0.30
0.40
1.2
2.4
2.4
3.6