高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第一单元 化学反应速率精品课堂检测
展开第1课时 化学反应速率的表示方法
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知识精讲
知识点01 化学反应速率
1.化学反应速率的表示方法
化学反应速率是衡量化学反应快慢的物理量,可以用单位时间内________________或________________来表示化学反应速率。
数学表达式:v=________。
Δc表示________________________________,常用单位________。
Δt表示________________,常用单位________________。
常用单位:________或________。
用浓度变化表示化学反应速率只适用于气体和溶液中的溶质,不适用于________和________。
2.平均速率与瞬时速率
根据eq \f(Δc,Δt)求得的反应速率是在________内化学反应的的平均速率。
若Δt非常小,则平均速率________某一时刻的瞬时速率,瞬时速率也可以在____________________曲线上通过数学方法求得。
3.化学反应速率与化学计量数的关系
对于化学反应:aA(g)+bB(g)===cC(g)+dD(g)
v(A)= ________,v(B)= ________,v(C)= ________,v(D)= ________
在同一化学反应中,选用不同物质表示化学反应速率,其________可能相同也可能不相同,但表示的________相同。
同一化学反应中,用不同反应物表示化学反应速率时,化学反应速率(v)之比=物质的量浓度变化(Δc)之比=物质的量变化(Δn)之比=化学计量数之比,即:
v(A):v(B):v(C):v(D)= Δc(A):Δc(B):Δc(C):Δc(D)=Δn(A):Δn(B):Δn(C):Δn(D)=a:b:c:d。
【即学即练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,就是指在该时间内反应物和生成物的浓度变化都为0.5 ml·L-1
D.化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的尺度
【即学即练2】反应4A(s)+3B(g)===2C(g)+D(g),经2 min,B的浓度减少0.6 ml·L-1。对此反应速率的表示正确的是( )
A.用A表示的反应速率是0.4 ml·L-1·min-1
B.分别用B、C、D表示的反应速率之比是3∶2∶1
C.在2 min末的反应速率,用B表示是0.3 ml·L-1·min-1
D.在2 min内的反应速率,用C表示是0.3 ml·L-1·min-1
知识点02 化学反应速率的测定
1.测定原理
要测定不同反应物或生成物的浓度,可观察、测量体系中某一物质的________,再进行适当的转换和计算。
2.常用方法
(1)测量在________________下释放出来的体积的气体。
(2)用比色的方法测量溶液颜色的深浅,再根据溶液颜色的深浅与________________的正比关系,确定反应物或生成物在不同时刻的浓度。
3.实验探究——化学反应速率的测定
(1)实验步骤:
①安装仪器,检查气密性,在锥形瓶中加入5 g大理石,加入20 mL 1 ml·L-1的盐酸。每隔10s观测玻璃注射器中气体的体积,记录数据。
②以mL·s-1为单位,计算每10s时间间隔内的反应速率。
③在坐标中画出CO2体积[V(CO2)]-反应时间(t)曲线图。
(2)不同组实验结果产生差异的原因
①大理石的大小不同;②注射器内外针筒间的摩擦力不同;③计时器不同可能产生误差。
【即学即练3】某温度下按如图安装好实验装置,在锥形瓶内盛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 ml·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(若折合成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.用锌粒来表示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+来表示10 s内该反应的速率为0.01 ml·L-1·s-1
C.忽略锥形瓶内溶液体积的变化,用Zn2+来表示10 s内该反应的速率为0.01 ml·L-1·s-1
D.用H2来表示10 s内该反应的速率为0.000 2 ml·s-1
能力拓展
考法01 根据图像确定化学方程式
根据图像确定化学方程式的步骤如下:
(1)根据曲线的变化趋势判断反应物与生成物:曲线下降的物质为反应物,曲线上升的物质为生成物。
(2)物质前化学计量数的确定方法:根据各物质达到平衡时物质的量(物质的量浓度)的变化,即物质的量(物质的量浓度)的变化之比等于各物质的化学计量数之比。
(3)若反应一段时间后,反应物或生成物的浓度(或物质的量)不为零,且不再变化,则该反应为可逆反应。
【典例1】某温度时,在V L密闭容器中,A、B、C三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示,由图中数据分析:
(1)反应的化学方程式为_________________________________。
(2)从开始到t1 min末,用物质C表示的反应速率为______________。
考法02 化学反应速率的计算模式——三段式
1.计算步骤
(1)写出正确的化学方程式
(2)标出各物质的起始量、转化量、某时刻量
(3)按要求分别计算
2.应用举例
mA(g) + nB(g) = pC(g)
起始浓度(ml/L) a b c
转化浓度(ml/L) mx nx px
某时刻浓度(ml/L) a-mx b-nx c+px
【典例2】反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),经2 min,B的浓度减少0.6 ml·L-1。对此反应速率的表示正确的是( )
A.用A表示的反应速率是0.4 ml·L-1·min-1
B.分别用B、C、D表示反应速率,其比值是3∶2∶1
C.在2 min末的反应速率,用B表示是0.3 ml·L-1·min-1
D.在2 min内的反应速率,用C表示是0.3 ml·L-1·min-1
考法02 化学反应速率大小的比较
在同一化学反应中,选用不同物质表示化学反应速率,其数值可能相同也可能不相同,因此,在比较化学反应速率大小时,要进行一定的转换。
(1)换算成同一种物质来表示,同时注意单位的统一。
(2)比较化学反应速率与化学计量数的比值。如反应aA+bB=cC,要比较v(A)与v(B)的相对大小,即比较eq \f(v(A),a)与eq \f(v(B),b)的大小,若eq \f(v(A),a)>eq \f(v(B),b),则A表示的反应速率比B大。
【典例3】在不同条件下,分别测得反应2SO2+O22SO3的化学反应速率,其中表示该反应进行得最快的是( )
A.v(SO2)=4 ml·L-1·min-1 B.v(O2)=3 ml·L-1·min-1
C.v(SO2)=0.1 ml·L-1·s-1 D.v(O2)=0.1 ml·L-1·s-1
分层提分
题组A 基础过关练
1.用纯净的CaCO3与1 ml·L-1 100 mL稀盐酸反应制取CO2。关于此反应,下列说法不正确的是( )
A.可以用单位时间内CaCO3质量的减少表示该反应的反应速率
B.可以用单位时间内生成CO2的量表示该反应的反应速率
C.可以用单位时间内溶液中Ca2+浓度的增加表示该反应的反应速率
D.可以用单位时间内CaCO3浓度的变化表示该反应的反应速率
2.在2 L密闭容器内,某气体反应物在2 s内由8 ml变为7.2 ml,则用该气体表示该反应的平均反应速率为( )
A.0.4 ml·L-1·s-1 B.0.3 ml·L-1·s-1 C.0.2 ml·L-1·s-1 D.0.1 ml·L-1·s-1
3.在N2+3H22NH3的反应中,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( )
A.1 s B.2 s C.44 s D.1.33 s
4.氨分解反应在容积为2 L的密闭容器内进行。已知起始时氨气的物质的量为4 ml,5 s末为2.4 ml,则用氨气表示该反应的平均速率为( )
A.0.32 ml/(L·s) B.0.16 ml/(L·s) C.1.6 ml/(L·s) D.0.8 ml/(L·s)
5.反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)经一段时间后,SO3的浓度增加了0.4 ml·L-1,在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 ml·L-1·s-1,则这段时间为( )
A.0.1 s B.2.5 s C.10 s D.5 s
6.在2 L的密闭容器中发生3A+B2C的反应,若最初加入的A、B都是4 ml,A的反应速率为0.12 ml·L-1·s-1,10 s后容器内B的物质的量为( )
A.1.6 ml B.2.8 ml C.3.2 ml D.3.6 ml
7.对于化学反应3W(g)+2X(g) = 4Y(g)+3Z(g),下列反应速率关系中,正确的是( )
A.v(W)=3v(Z) B.2v(X)=3v(Z) C.2v(X)=v(Y) D.3v(W)=2v(X)
8.用纯净的CaCO3与稀HCl反应制取CO2,实验过程记录如图所示。根据分析、判断,正确的是( )
A.OE段表示反应速率最快
B.EF段表示反应速率最快,单位时间内收集的CO2最多
C.FG段表示收集的CO2最多
D.OG段表示随着时间的推移,反应速率逐渐增快
9.已知4NH3+5O2===4NO+6H2O,若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)(ml·L-1·min-1)来表示,则正确的关系是( )
A.eq \f(4,5)v(NH3)=v(O2) B.eq \f(5,6)v(O2)=v(H2O)
C.eq \f(2,3)v(NH3)=v(H2O) D.eq \f(4,5)v(O2)=v(NO)
10.某温度时,在2 L容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如下图所示。根据图中数据,试回答:
(1)反应在2 min内的v(X)=__________________,v(Y)=______________,v(Z)=____________。
(2)容器内的反应物是____________。
(3)写出该反应的化学方程式:___________________________________________。
11.在容积为2 L的密闭容器中进行如下反应:
A(g)+2B(g)3C(g)+nD(g),开始时A为4 ml,B为6 ml;5 min末时测得C的物质的量为3 ml,用D表示的化学反应速率v(D)为0.2 ml·L-1·min-1。
计算:
(1)5 min末A的物质的量浓度为________________。
(2)前5 min内用B表示的化学反应速率v(B)为____________。
(3)化学方程式中n值为_________。
(4)此反应在四种不同情况下的反应速率分别为
①v(A)=5 ml·L-1·min-1②v(B)=6 ml·L-1·min-1
③v(C)=4.5 ml·L-1·min-1④v(D)=8 ml·L-1·min-1
其中反应速率最快的是______________(填编号)。
题组B 能力提升练
1.对于化学反应3W(g)+2X(g)===4Y(g)+3Z(g),下列反应速率关系中,正确的是( )
A.v(W)=3v(Z) B.2v(X)=3v(Z)
C.2v(X)=v(Y) D.3v(W)=2v(X)
2.在2A+B===3C+4D反应中,表示该反应速率最快的数据是( )
A.v(A)=0.5 ml·L-1·s-1B.v(B)=0.3 ml·L-1·s-1
C.v(C)=0.8 ml·L-1·s-1D.v(D)=1.0 ml·L-1·s-1
3.某一反应物的浓度是1.0 ml·L-1,经过20 s后,它的浓度变成了0.2 ml·L-1,在这20 s内用该物质浓度变化表示的化学反应速率为( )
A.0.04B.0.04 ml·L-1·s-1C.0.08 ml·L-1·s-1D.0.04 ml·L-1
4.在密闭容器里,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3v(B)=2v(A)、2v(C)=3v(B),则此反应可表示为( )
A.2A+3B===2C B.A+3B===2C
C.3A+2B===3C D.A+B===C
5.在25 ℃时,向100 mL含14.6 g氯化氢的盐酸溶液里放入5.60 g纯铁粉(不考虑反应前后溶液体积的变化),反应开始至2 min末,收集到1.12 L(标准状况)氢气。在此之后,又经过4 min,铁粉完全溶解。则:
(1)在前2 min内用FeCl2表示的平均反应速率是___________________。
(2)在后4 min内用HCl表示的平均反应速率是_______________。
(3)前2 min与后4 min相比,反应速率较快的是___________。
6.在10 L密闭容器中充入4 ml N2、12 ml H2,控制条件发生反应:N2+3H22NH3,4 min时测得c(NH3)=0.2 ml·L-1,问:
(1)4 min时c(N2)、c(H2)分别是多少?
(2)4 min内该反应的反应速率有几种表示方式?它们之间的关系是怎样的?把结果填入下表中:
(3)所计算出的反应速率是否是4 min时该反应的瞬时速率?为什么?
题组C 培优拔尖练
1.在2 L密闭容器中进行如下反应:mX(g)+nY(g)===pZ(g)+qQ(g),2 s时间内X表示的平均反应速率为0.3m/p ml·L-1·s-1,则2 s时间内,Q物质增加的物质的量为( )
A.1.2q/p ml B.1.2m/p ml C.1.6q/p ml D.0.6q/p ml
2.化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应,反应物浓度随反应时间变化如下图所示,计算反应4~8 min间的平均反应速率和推测反应16 min时反应物的浓度,结果应是( )
A.2.5 μml·L-1·min-1和2.0 μml·L-1
B.2.5 μml·L-1·min-1和2.5 μml·L-1
C.3.0 μml·L-1·min-1和3.0 μml·L-1
D.5 μml·L-1·min-1和3.0 μml·L-1
3.下表所列数据是某高温下金属镁和镍分别在氧气中进行氧化反应时,在金属表面生成氧化薄膜的实验记录,a和b均为与温度有关的常数。
(1)金属在高温下氧化腐蚀速率可以用金属氧化膜的生成速率来表示,其理由是
________________________________________________________________________。
(2)金属氧化膜的膜厚y跟时间t所呈现的关系是:MgO氧化膜的膜厚 y属于______型,NiO氧化膜的膜厚y′则属于_____型。(填“直线”、“抛物线”、“双曲线”或“对数”)
(3)Mg与Ni相比较,金属________具有更好的耐氧化腐蚀性,其理由是
________________________________________________________________________。
4.“碘钟”实验中,3I-+S2Oeq \\al(2-,8)===Ieq \\al(-,3)+2SOeq \\al(2-,4)的反应速率可以用Ieq \\al(-,3)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_____________________________________________________。
(2)显色时间t1为________。
(3)通过分析比较上述数据,得到的结论是____________________________________________________。课程标准
课标解读
1.了解化学反应速率的概念,会定量表示化学反应速率。
2.掌握化学反应速率的简单计算,提高速率概念的理解能力。
3.学会化学反应速率的测定方法,会比较化学反应速率的快慢。
1.认识化学变化有一定限度、速率,是可以调控的。能多角度、动态地分析化学变化,运用化学反应原理解决简单的实际问题。(变化观念与平衡思想)
2.能发现和提出有探究价值的问题;能从问题和假设出发,依据探究目的,设计探究方案,运用化学实验、调查等方法进行有关N2O5分解速率的实验探究。(科学探究与创新意识)
时间/s
10
20
30
40
50
60
气体体积/mL
4
14
25
38
47
55
反应速率/(mL·s-1)
N2
H2
NH3
变化浓度/ml·L-1
反应速率/ml·L-1·min-1
反应速率数值之间的关系
反应时间t/h
1
4
9
16
25
MgO层厚y/nm
0.05a
0.20a
0.45a
0.80a
1.25a
NiO层厚y′/nm
b
2b
3b
4b
5b
实验编号
①
②
③
④
⑤
c(I-)/ml·L-1
0.040
0.080
0.080
0.160
0.120
c(S2Oeq \\al(2-,8))/ml·L-1
0.040
0.040
0.080
0.020
0.040
t/s
88.0
44.0
22.0
44.0
t1
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