蘇教版選修4 專題2第一單元 化學(xué)反應(yīng)速率（第1課時(shí)） 學(xué)案.doc

專題2化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡第1課時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法1化學(xué)反應(yīng)速率的意義？怎樣表示化學(xué)反應(yīng)速率？提示：用化學(xué)反應(yīng)速率衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢。化學(xué)反應(yīng)速率可用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物的濃度減少或生成物濃度的增加表示。2為什么不能用固體或純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率？提示：化學(xué)反應(yīng)速率通常用反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示，而固體或純液體的濃度為常數(shù)，其濃度不發(fā)生變化，所以不用固體或純液體表示反應(yīng)速率。3對(duì)于某一化學(xué)反應(yīng)用不同物質(zhì)表示反應(yīng)速率，數(shù)值不同，意義如何？提示：數(shù)值不同，但意義相同。新知探究探究1化學(xué)反應(yīng)速率的概念和表示方法探究2正確理解化學(xué)反應(yīng)速率據(jù)表達(dá)式v(a)中三個(gè)物理量：(1)v(a)a物質(zhì)的反應(yīng)速率：使用v時(shí)必指明具體的物質(zhì)。原因：對(duì)于同一化學(xué)反應(yīng)，用不同的物質(zhì)表示，其數(shù)值可能不同，但意義相同。(2)c反應(yīng)物或生成物的濃度變化量：c只取正值，因?yàn)楣腆w或純液體的濃度固定不變，視為常數(shù)，則c無意義，因此不能用固體或純液體表示反應(yīng)速率。(3)t一定的時(shí)間間隔：化學(xué)反應(yīng)速率為平均值而非瞬時(shí)值。探究3對(duì)于同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率，其數(shù)值有何關(guān)系？ aa(g) bb(g) = cc(g) dd(g)化學(xué)計(jì)量數(shù)比： a b c d物質(zhì)的量變化量比： n(a) n(b) n(c) n(d)物質(zhì)的量濃度變化量比： c(a) c(b) c(c) c(d)化學(xué)反應(yīng)速率之比： v(a) v(b) v(c) v(d)在同一時(shí)間段、同一容器中的同一個(gè)反應(yīng)，上述四個(gè)比例關(guān)系式相等。成功體驗(yàn)1判斷正誤(正確的打；錯(cuò)誤的打)。(1)化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物或生成物的質(zhì)量變化來表示。()(2)化學(xué)反應(yīng)速率可取正值，也可取負(fù)值。()(3)在1 l密閉容器中的反應(yīng)a(s)b(g)2c(g)中，5 min內(nèi)消耗5 mol a，則v(a)1 moll1 min1；()v(b)2v(c)。()解析：化學(xué)反應(yīng)速率通常以單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物或生成物的濃度變化來表示；但是無論是反應(yīng)物還是生成物其速率均為正值，故(1)、(2)錯(cuò)誤。因a為固體，不能用a表示反應(yīng)速率；關(guān)系式應(yīng)為v(b)v(c)，(3)錯(cuò)誤。答案：(1)(2)(3)2(好題共享選自魯科版教材p63t1)在容積為3 l的密閉容器內(nèi)進(jìn)行如下反應(yīng)：4a(g)5b(g)=2c(g)開始時(shí)a為8 mol，b為12 mol,2 s后a為2 mol，計(jì)算該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率。解析：v(a)1 moll1s1若用b、c表示，則v(b)v(a)1.25 moll1s1v(c)v(a)0.5 moll1s1。答案：v(a)1 moll1s1，v(b)1.25 moll1s1，v(c)0.5 moll1s1 新知探究探究1實(shí)驗(yàn)室中測(cè)定化學(xué)反應(yīng)速率的原理和方法探究2利用鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)測(cè)定化學(xué)反應(yīng)速率(1)裝置及離子反應(yīng)：離子方程式為caco32h=ca2co2h2o。(2)測(cè)定方法：用v(反應(yīng)物)表示：測(cè)定單位時(shí)間內(nèi)caco3質(zhì)量或h濃度的變化；用v(生成物)表示：測(cè)定單位時(shí)間內(nèi)收集到co2氣體的體積或收集一定體積的co2所用的時(shí)間。成功體驗(yàn)3比較稀h2so4與鋅粒反應(yīng)的反應(yīng)速率大小的方法有(至少填兩條)：(1)_；(2)_；(3)_；(4)_。答案：(1)測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生h2的體積大小(2)生成相同體積的h2所需時(shí)間多少(3)相同質(zhì)量的鋅粒完全溶解所需時(shí)間的多少(4)與等質(zhì)量(足量)鋅反應(yīng)時(shí)硫酸濃度的變化4用如圖裝置來測(cè)量鋅與2 moll1硫酸的反應(yīng)速率，a中盛放_(tái)，b中盛放_(tái)，在做實(shí)驗(yàn)時(shí)還需要的測(cè)量?jī)x器為_，需要讀取的數(shù)據(jù)是_和_。答案：2 moll1硫酸zn粒秒表時(shí)間注射器活塞移動(dòng)的距離關(guān)鍵語句小結(jié)1化學(xué)反應(yīng)的快慢可以用化學(xué)反應(yīng)速率來衡量。通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或者生成物濃度的增加來表示化學(xué)反應(yīng)速率，v。2表示化學(xué)反應(yīng)速率應(yīng)注意以下三點(diǎn)：指明具體物質(zhì)；不能用固體或純液體表示；化學(xué)反應(yīng)速率為平均反應(yīng)速率，不是瞬間速率。3對(duì)于同一化學(xué)反應(yīng)用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比濃度變化量之比物質(zhì)的量的變化之比化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。例1反應(yīng)4a(s)3b(g)=2c(g)d(g)，經(jīng)2 min，b的濃度減少0.6 moll1，對(duì)此反應(yīng)速率的表示正確的是()a用a表示的反應(yīng)速率是0.4 mol(lmin)1b分別用b、c、d表示反應(yīng)的速率，其比值是321c在2 min時(shí)的反應(yīng)速率，用b表示是：03 mol(lmin)1d在這2 min內(nèi)用b和c表示的反應(yīng)速率數(shù)值不同，意義也不同解析：選ba為固體，其濃度為常數(shù)，不能用固體或純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率，a項(xiàng)錯(cuò)誤；用b、c、d表示的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中b、c、d的系數(shù)之比，b項(xiàng)正確；在2 min內(nèi)用b表示的反應(yīng)速率為：v(b)0.3 moll1min1，但不是瞬時(shí)速率，c項(xiàng)錯(cuò)誤；在這2 min內(nèi)用b、c表示的反應(yīng)速率數(shù)值不同，但意義相同，d錯(cuò)誤。解答該題時(shí)，不要急于算數(shù)，即計(jì)算v(b)0.3 moll1min1，并利用化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，匆忙對(duì)a、c下結(jié)論。實(shí)際上，該題不必計(jì)算，仔細(xì)審題：a項(xiàng)中a為固體，c項(xiàng)中“2 min時(shí)”，便知a、c錯(cuò)誤。1下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法中，正確的是()a化學(xué)反應(yīng)速率是指一定時(shí)間內(nèi)任何一種反應(yīng)物濃度的減少或任何一種生成物濃度的增加b化學(xué)反應(yīng)速率為0.8 moll1s1是指反應(yīng)1 s時(shí)某物質(zhì)的濃度為0.8 moll1c根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的大小可以推知化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得快慢d對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)來說，其反應(yīng)速率越大，反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯解析：選ca中若有固體，不可用其表示反應(yīng)速率；b中0.8 moll1s1不是指反應(yīng)1 s時(shí)某物質(zhì)的濃度為0.8 moll1，而是指1 s內(nèi)該物質(zhì)的濃度變化量為0.8 moll1；d中反應(yīng)速率與反應(yīng)現(xiàn)象無必然聯(lián)系。1利用“三段式”解答化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算的步驟(1)寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式(往往題目已給出)。(2)找出各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、某時(shí)刻量。(3)根據(jù)已知條件列方程計(jì)算。例如：反應(yīng)manbpc起始濃度(moll1) ab c轉(zhuǎn)化濃度(moll1) x 某時(shí)刻濃度(moll1) ax b c(4)注意事項(xiàng)：計(jì)算公式：v(a)反應(yīng)物：c(初始)cc(某時(shí)刻)；生成物：c(初始)cc(某時(shí)刻)。2反應(yīng)速率快慢的比較方法方法1：轉(zhuǎn)化成同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率：據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，換算成同一物質(zhì)、同一單位表示的反應(yīng)速率，再比較大小。方法2：比較化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的比值：如反應(yīng)aa(g)bb(g)cc(g)dd(g)，比較、與的相對(duì)大小，比值越大，則對(duì)應(yīng)物質(zhì)表示的反應(yīng)速率就越大。例2對(duì)于反應(yīng)a(g)3b(g)=2c(g)2d(g)來說，以下化學(xué)反應(yīng)速率的表示中，反應(yīng)速率最快的是()av(a)0.015 mol(ls)1bv(b)0.06 mol(ls)1cv(c)0.04 mol(ls)1dv(d)2.7 mol(lmin)1解析：選d在比較速率大小時(shí)，首先要注意單位是否一致，若不一致必須先換算成一致，v(d)2.7 mol(lmin)10.045 mol(ls)1。其次，根據(jù)所學(xué)知識(shí)，比較后作出判斷：解法一：不同條件下的同一反應(yīng)，反應(yīng)速率與對(duì)應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比的值越大，速率越快。a.0.015 mol(ls)1b.0.02 mol(ls)1c.0.02 mol(ls)1d.0.022 5 mol(ls)1因此反應(yīng)速率最快的是d。解法二：將不同物質(zhì)表示的速率換算成為用同一物質(zhì)表示的速率，再比較速率值的大小。若以物質(zhì)a為標(biāo)準(zhǔn)，將其他物質(zhì)表示的反應(yīng)速率換算為用a物質(zhì)表示的速率。則有：av(a)0.015 mol(ls)1b.v(a)0.02 mol(ls)1c.v(a)0.02 mol(ls)1d.v(a)0.022 5 mol(ls)1因此反應(yīng)速率最快的是d。2將化合物a的蒸氣1 mol充入0.5 l容器中加熱分解：2a(g)b(g)nc(g)。反應(yīng)到3 min時(shí)，容器內(nèi)a的濃度為0.8 moll1，測(cè)得這段時(shí)間內(nèi)，平均速率v(c)0.6 moll1min1。(1)3 min時(shí)，c(c)_moll1，n_。(2)v(b)_。(3)在不同條件下的化學(xué)反應(yīng)速率如下，其中最快的是_。av(a)1 moll1min1bv(b)0.8 moll1min1cv(c)1.2 moll1min1解析：3 min時(shí)，c(c)v(c)t0.6 moll1min13 min1.8 moll1。2a(g)b(g)nc(g)起始濃度(moll1)2 00轉(zhuǎn)化濃度(moll1)1.2 0.61.83 min時(shí) 0.8 0.61.8故2n1.2 moll11.8 moll1，解得：n3，v(b)0.2 moll1min1。因?yàn)?，中最大，即用v(b)表示的反應(yīng)速率最大。答案：(1)1.83(2)0.2 moll1min1(3)b課堂雙基落實(shí)1已知反應(yīng)：a3b=2cd，在某一段時(shí)間內(nèi)以a的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率為1 mol(lmin)1，則此段時(shí)間內(nèi)以c的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率為()a0.5 mol(lmin)1 b1 mol(lmin)1c2 mol(lmin)1 d3 mol(lmin)1解析：選c根據(jù)速率之比等于各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，可得v(a)v(c)12，而v(a)1 mol(lmin)1，則v(c)2 mol(lmin)1。2甲、乙兩容器都在進(jìn)行ab的反應(yīng)，甲容器內(nèi)每分鐘減少了4 mol a，乙容器內(nèi)每分鐘減少了2 mol a，則甲容器內(nèi)的反應(yīng)速率比乙容器內(nèi)的反應(yīng)速率要()a快 b慢c相等 d無法判斷解析：選d化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。本題中未明確指出容器的容積，故無法判斷。3一定溫度下，向一個(gè)容積為2 l的真空密閉容器中(事先裝入催化劑)通入1 mol n2和3 mol h2，發(fā)生下列反應(yīng)：n2(g)3h2(g) 2nh3(g)，3 min后測(cè)得密閉容器內(nèi)的壓強(qiáng)是起始時(shí)的0.9倍，在此時(shí)間內(nèi)v(h2)是()a0.2 mol(lmin)1b0.6 mol(lmin)1c0.1 mol(lmin)1d0.3 mol(lmin)1解析：選c根據(jù)壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，反應(yīng)3 min后壓強(qiáng)是起始的0.9倍，則物質(zhì)的量為原來的0.9倍，即3.6 mol，減少了0.4 mol，則生成nh3 0.4 mol，從而去計(jì)算出v(nh3)，v(h2)v(nh3)0.1 mol(lmin)1。4關(guān)于a(g)2b(g)3c(g)的化學(xué)反應(yīng)，下列表示的反應(yīng)速率最大的是()av(a)0.6 mol(lmin)1bv(b)0.3 mol(ls)1cv(c)0.9 mol(lmin)1dv(c)1.2 mol(lmin)1解析：選b均換算成用a來表示化學(xué)反應(yīng)速率，a項(xiàng)，v(a)0.6 mol(lmin)1，b項(xiàng)，v(a)0.15 mol(ls)19 mol(lmin)1，c項(xiàng)，v(a)0.3 mol(lmin)1，d項(xiàng)，v(a)0.4 mol(lmin)1。b項(xiàng)中化學(xué)反應(yīng)速率最大。5根據(jù)反應(yīng)4fes211o22fe2o38so2，試回答下列問題：(1)常選用哪些物質(zhì)來表示該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率_；(2)當(dāng)生成so2的速率為0.64 moll1s1時(shí)，則氧氣減少的速率為_；(3)如測(cè)得4 s后o2的濃度為2.8 moll1，此時(shí)間內(nèi)so2的速率為0.4 moll1s1，則開始時(shí)氧氣的濃度為_。解析：(1)一般不用固體和純液體來表示反應(yīng)速率，所以用o2或so2來表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率。(2)不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率和方程式中對(duì)應(yīng)系數(shù)成正比，所以氧氣減少的速率為0.64 moll1s111/80.88 moll1s1。(3)此時(shí)間內(nèi)so2的速率為0.4 moll1s1，則氧氣表示的速率為0.4 moll1s111/80.55 moll1s1，所以氧氣轉(zhuǎn)化濃度為0.55 moll1s14 s2.2 moll1，則開始時(shí)氧氣的濃度為2.8 moll12.2 moll15 moll1。答案：(1)so2或o2(2)0.88 moll1s1(3)5 moll11在n23h22nh3的反應(yīng)中，在5 s內(nèi)n2的濃度由6 moll1減至2 moll1。則nh3的平均反應(yīng)速率是()a2.4 mol(ls)1 b1.6 mol(ls)1c0.8 mol(ls)1 d0.08 mol(ls)1解析：選bv(n2)0.8 mol(ls)1，v(nh3)2v(n2)1.6 mol(ls)1。2反應(yīng)2so2o22so3經(jīng)一段時(shí)間后，so3的濃度增加了0.4 moll1，在這段時(shí)間內(nèi)用o2表示的反應(yīng)速率為0.04 moll1s1，則這段時(shí)間為()a0.1 s b2.5 sc5 s d10 s解析：選cc(o2)c(so3)0.2 moll1，故t5 s。3在2 l容器中發(fā)生3ab=2c的反應(yīng)，最初加入的a、b都是4 mol，a的反應(yīng)速率為0.12 moll1s1,10 s后容器內(nèi)b的物質(zhì)的量為()a1.6 mol b2.8 molc3.2 mol d3.6 mol解析：選cv(a)0.12 moll1s1，則v(b)0.04 moll1s1，所以c(b)0.04 moll1s110 s0.4 moll1，剩余b的物質(zhì)的量為4 mol0.4 moll12 l3.2 mol。4在2ch42nh33o2=2hcn6h2o(g)反應(yīng)中，同一時(shí)間內(nèi)，測(cè)知用hcn表示的反應(yīng)速率為n moll1min1，用o2表示的反應(yīng)速率為m moll1min1，則m與n的關(guān)系為()amn bmncmn dm2n解析：選c反應(yīng)速率之比化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，故v(o2)v(hcn)，即mn，c正確。5某溫度下，濃度都是1 moll1的兩種氣體x2和y2，在密閉容器中反應(yīng)生成氣體z，經(jīng)過t min后，測(cè)得各物質(zhì)的濃度分別為c(x2)0.4 moll1，c(y2)0.6 moll1，c(z)0.4 moll1，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為()a2x23y22x2y3 b3x22y22x3y2cx22y22xy2 d2x2y22x2y解析：選bt min內(nèi)，反應(yīng)消耗x2 0.6 moll1，y2 0.4 moll1，生成z 0.4 moll1，三者濃度的變化量之比為322，即化學(xué)方程式為3x22y22z，由質(zhì)量守恒知z的化學(xué)式為x3y2。6將n2和h2的混合氣體分別充入甲、乙、丙三個(gè)容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng)，經(jīng)過一段時(shí)間后反應(yīng)速率為：v甲(h2)3 moll1min1，v乙(n2)2 moll1min1，v丙(nh3)1 moll1min1。這段時(shí)間內(nèi)三個(gè)容器中合成氨的反應(yīng)速率的大小關(guān)系為()av甲v乙v丙 bv乙v甲v丙cv甲v丙v乙 dv甲v乙v丙解析：選b把用三種不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，換算成同一種物質(zhì)來表示：根據(jù)反應(yīng)n23h22nh3，v甲(n2)v甲(h2)1 moll1min1；v乙(n2)2 moll1min1；v丙(n2)v丙(nh3)0.5 moll1min1。比較得出v乙v甲v丙。7某大學(xué)研制成功的新型堿性聚合物電解質(zhì)燃料電池，有望大幅降低燃料電池汽車的造價(jià)。該甲醇燃料電池在naoh介質(zhì)中的反應(yīng)為2ch3oh3o24naoh=2na2co36h2o，已知不同條件下用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率分別為v(ch3oh)0.3 mol(lmin)1v(o2)0.4 mol(lmin)1v(naoh)0.5 mol(lmin)1v(na2co3)0.01 mol(ls)1則電池效率最高的是()a bc d解析：選d電池的效率與反應(yīng)速率成正比，速率越快，效率越高。0.15 mol(lmin)1，0.133 mol(lmin)1，0.125 mol(lmin)1，0.3 mol(lmin)1。8將物質(zhì)的量相等的h2和i2氣充入密閉容器，進(jìn)行反應(yīng)h2(g)i2(g)2hi(g)，測(cè)得2 min內(nèi)v(hi)為0.1 moll1min1，i2(g)的濃度為 0.4 moll1，試確定：(1)h2和i2的反應(yīng)速率為_。(2)h2和i2的起始濃度為_。解析：2 min內(nèi)v(hi)0.1 moll1min1，則v(h2)v(i2)v(hi)0.1 moll1min10.05 moll1min1，變化的c(hi)為0.2 moll1，則起始時(shí)c(h2)c(i2)0.4 moll10.1 moll10.5 moll1。答案：(1)0.05 moll1min1(2)0.5 moll19將等物質(zhì)的量的a、b混合于2 l的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3a(g)b(g)xc(g)2d(g)，經(jīng)5 min后，測(cè)得d的濃度為0.5 moll1，c(a)c(b)35，c的平均反應(yīng)速率是0.1 mol(lmin)1。求：(1)此時(shí)a的濃度為_moll1，反應(yīng)開始前放入容器中的a的物質(zhì)的量為_mol。(2)b的平均反應(yīng)速率為_。(3)x_。解析：設(shè)a、b起始時(shí)的物質(zhì)的量均為a mol，則： 3a(g)b(g)xc(g)2d(g)起始(mol) a a 0 05 min末(mol) a1.5 a0.5 0.52由(a1.5)(a0.5)35，得a3 mol。5 min末，c(a)0.75 moll1。v(b)0.05 mol(lmin)1。由x1v(c)v(b)0.10.05，得x2。答案：(1)0.753(2)0.05 mol(lmin)1(3)210有人研究了340 k時(shí)n2o5的分解反應(yīng)：2n2o5=4no2o2，所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表。各物質(zhì)在不同時(shí)刻的濃度t/min01234c(n2o5)/(moll1)0.1600.1140.0800.0560.040c(o2)/(moll1)00.0230.0400.0520.060(1)圖像能夠非常直觀地描述物理量的變化趨勢(shì)。請(qǐng)你作出c(n2o5)t圖及c(o2)t圖，描述反應(yīng)物、生成物的濃度與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系。(2)數(shù)據(jù)處理是化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。請(qǐng)按下式計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率，將計(jì)算結(jié)果填入表中。v(b)tt1t0t2t1t3t2t4t3v(n2o5)/(moll1min1)v(o2)/(moll1min1)(3)根據(jù)計(jì)算結(jié)果尋找用各物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之間的關(guān)系為_。解析：(1)建立坐標(biāo)系，然后依據(jù)題給數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描點(diǎn)作圖即可。(2)將相關(guān)數(shù)據(jù)代入計(jì)算式分別求算。(3)對(duì)照求出的數(shù)據(jù)在數(shù)值上進(jìn)行其量的對(duì)比關(guān)