高二化學(xué)選修四化學(xué)反應(yīng)速率

1、第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率目標(biāo)要求1.知道化學(xué)反應(yīng)速率的定量表示方法，知道v的含義。2.知道一個反應(yīng)中化學(xué)反應(yīng)速率可以用不同物質(zhì)表示。3.理解反應(yīng)mAnBpYqZ中，v(A)v(B)v(Y)v(Z)mnpq的含義并能運用此關(guān)系進行簡單的計算。4.知道化學(xué)反應(yīng)速率實驗測定的基本原理和方法。一、化學(xué)反應(yīng)速率1化學(xué)反應(yīng)速率的含義化學(xué)反應(yīng)速率用單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物濃度的變化來表示。在容積不變的反應(yīng)器中，通常是用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。其數(shù)學(xué)表達式為v。(1)式中v表示反應(yīng)速率；c表示各反應(yīng)物或生成物濃度，c表示其濃度的變化(取其絕對值)；t表示時間，

2、t表示時間變化。(2)單位：mol·L1·s1或mol·L1·min1或mol·L1·h1等。2化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)之間的關(guān)系對任意一個反應(yīng)，用符號來代替具體的化學(xué)物質(zhì)，反應(yīng)方程式表示為mAnB=pYqZ用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率其關(guān)系是v(A)v(B)v(Y)v(Z)mnpq。二、化學(xué)反應(yīng)速率的測定1測定原理利用與化學(xué)反應(yīng)中任何一種化學(xué)物質(zhì)的濃度(或質(zhì)量)相關(guān)的性質(zhì)進行測定。2測定方法(1)根據(jù)顏色變化在溶液中，當(dāng)反應(yīng)物或產(chǎn)物本身有較明顯的顏色時，可利用顏色深淺和顯色物質(zhì)濃度間的正比關(guān)系來跟蹤反應(yīng)的過程和測量反應(yīng)速率。(2)根據(jù)釋

3、放出氣體的體積2 g鋅粒分別與40 mL 1 mol·L1的H2SO4和40 mL 4 mol·L1的H2SO4反應(yīng)，當(dāng)收集到同樣多的H2時，后者所用的時間較短，說明4 mol·L1的H2SO4與鋅反應(yīng)比1 mol·L1的H2SO4與鋅反應(yīng)的速率快。知識點一化學(xué)反應(yīng)速率的概念1下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法正確的是()A化學(xué)反應(yīng)速率是指在一段時間內(nèi)任何一種反應(yīng)物物質(zhì)的量的減少或任何一種生成物物質(zhì)的量的增加B化學(xué)反應(yīng)速率為0.8 mol·L1·s1，是指在1 s時某物質(zhì)的濃度是0.8 mol·L1C化學(xué)反應(yīng)速率可以衡量化學(xué)反應(yīng)進行

4、的快慢D對于任何化學(xué)反應(yīng)來說，反應(yīng)速率越快，反應(yīng)現(xiàn)象越明顯答案C解析化學(xué)反應(yīng)速率用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示；化學(xué)反應(yīng)速率是表示某一時間段內(nèi)的平均速率而不是瞬時速率。2已知某條件下，合成氨反應(yīng)的數(shù)據(jù)如下：N2(g)3H2(g)高溫、高壓催化劑 2NH3(g)1.0 3.00.2 0.6 1.81.0 0.4 1.21.4當(dāng)用氨氣濃度的增加來表示該反應(yīng)的速率時，下列說法中錯誤的是()A2 s末氨氣的反應(yīng)速率為0.4 mol·L1·s1B前2 s時間內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率為0.4 mol·L1·s1C前4 s時間內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率為0

5、.3 mol·L1·s1D24 s時間內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率為0.2 mol·L1·s1答案A解析反應(yīng)速率不是瞬時速率，要計算反應(yīng)速率，關(guān)鍵要抓住t時間段對應(yīng)的c的量。知識點二化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的關(guān)系3反應(yīng)4A(s)3B(g)=2C(g)D(g)，經(jīng)2 min，B的濃度減少0.6 mol·L1。對此反應(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·L1·min1B分別用B、C、D表示的反應(yīng)速率之比是321C在2 min末的反應(yīng)速率，用B表示是0.3 mol·L1·min1D在2 min內(nèi)

6、的反應(yīng)速率，用C表示是0.3 mol·L1·min1答案B解析固體A不具有濃度概念，該物質(zhì)的反應(yīng)不能用mol·L1·min1的單位來表示。42 mol A與2 mol B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g)3B(g) 2C(g)zD(g)若2 s后，A的轉(zhuǎn)化率為50%，測得v(D)0.25 mol·L1·s1，下列推斷正確的是()Av(C)v(D)0.2 mol·L1·s1Bz3CB的轉(zhuǎn)化率為75%D反應(yīng)前與2 s后容器的壓強比為43答案C解析A的起始量為2 mol，轉(zhuǎn)化50%即轉(zhuǎn)化1 mol，根據(jù)反應(yīng)

7、關(guān)系知B轉(zhuǎn)化1.5 mol，C生成1 mol，又因為v(D)0.25 mol·L1·s1，可計算出2 s時D的生成量為0.25 mol·L1·s1×2L×2 s1 mol，故知z2，B錯；v(C)v(D)v(A)0.25 mol·L1·s1，故A錯；B的轉(zhuǎn)化率為×100%75%，C正確；反應(yīng)達2 s時，容器內(nèi)總物質(zhì)的量為nAnBnCnD1 mol0.5 mol1 mol1 mol3.5 mol。故反應(yīng)前后的容器中氣體總物質(zhì)的量之比為43.5，壓強比為43.5，D錯。知識點三化學(xué)反應(yīng)速率的測量5在通過實驗測

8、量化學(xué)反應(yīng)速率時，不可以利用的相關(guān)性質(zhì)為()A氣體的體積和體系的壓強B顏色的深淺C物質(zhì)的濃度(或質(zhì)量)D元素的化合價答案D練基礎(chǔ)落實1在N23H22NH3的反應(yīng)中，經(jīng)過一段時間后，NH3的濃度增加了0.6 mol·L1。在此段時間內(nèi)用H2表示的平均反應(yīng)速率為0.45 mol·L1·s1，則反應(yīng)所經(jīng)過的時間是()A0.44 s B1 s C1.33 s D2 s答案D解析NH3的濃度增加了0.6 mol·L1，H2的濃度減少了0.9 mol·L1，根據(jù)v，v(H2)，t2 s。2某溫度時，在一體積不變的容器中充入A、B各1 mol，反應(yīng)進行到10

9、 s時，測得容器中含有A：0.8 mol；B：0.4 mol；C：0.4 mol。據(jù)此回答該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：()AA3B=C B2AB=C CA3B=2C DA3B=3C答案C3反應(yīng)4NH3(g)5O2(g) 4NO(g)6H2O(g)在5L密閉容器中進行，半分鐘后NO的物質(zhì)的量增加了0.3 mol，則此反應(yīng)的平均速率v為()Av(O2)0.01 mol·L1·s1Bv(NO)0.08 mol·L1·s1Cv(H2O)0.003 mol·L1·s1Dv(NH3)0.001 mol·L1·s1答案C解析v(NO)

10、0.002 mol·L1·s1，B項錯；則v(H2O)v(NO)×0.002 mol·L1·s1×0.003 mol·L1·s1，C項正確；v(NH3)v(NO)0.002 mol·L1·s1，D項錯；v(O2)v(NO)×0.002 mol·L1·s1×0.002 5 mol·L1·s1，A項錯。4把0.6 mol X氣體和0.6 mol Y氣體混合于2L的容器中，使它們發(fā)生如下反應(yīng)：3X(g)Y(g) nI(g)2W(g)，5 mi

11、n 末生成0.2 mol W，若測得以I的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為0.01 mol·L1·min1，則化學(xué)反應(yīng)方程式中的n值為()A4 B3 C2 D1答案D解析v(I)0.01 mol·L1·min1，t5 min，V2L。則n(I)0.01 mol·L1·min1×2L×5 min0.1 mol，n(W)0.2 mol，故n(I)n(W)n2，n1。練方法技巧反應(yīng)速率的比較方法5在不同條件下分別測得反應(yīng)2SO2(g)O2(g)催化劑2SO3(g)的化學(xué)反應(yīng)速率，其中表示該反應(yīng)進行的最快的是()Av(SO2)

12、4 mol·L1·min1 Bv(O2)3 mol·L1·min1Cv(SO2)0.1 mol·L1·s1 Dv(O2)0.1 mol·L1·s1答案D解析比較：必須統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。換算成同一物質(zhì)進行比較是關(guān)鍵，本題首先需要統(tǒng)一單位。差量分析法6一定溫度下，向一個容積為2L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)：N23H2高溫、高壓催化劑2NH3,3 min后測得密閉容器內(nèi)的壓強是起始時的0.9倍，在此時間內(nèi)v(H2)是()A0.2 mol·L1·min

13、1 B0.6 mol·L1·min1C0.1 mol·L1·min1 D0.3 mol·L1·min1答案C解析3 min后壓強是起始時的0.9倍，則氣體總物質(zhì)的量是起始時的0.9倍，則反應(yīng)后的混合物的物質(zhì)的量為(1 mol3 mol)×0.93.6 mol，n0.4 mol，根據(jù)反應(yīng)式知生成NH3 0.4 mol，推算出消耗H2 0.6 mol，故v(H2)0.1 mol·L1·min1。圖象分析法7.一定溫度下，在2L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示。下列敘述正確的是

14、()A反應(yīng)開始到10 s末時，用Z表示的反應(yīng)速率為0.158 mol·L1·s1B反應(yīng)開始到10 s末時，X的物質(zhì)的量濃度減少了0.79 mol·L1C反應(yīng)開始到10 s時，Y的轉(zhuǎn)化率為79.0%D反應(yīng)的化學(xué)方程式為X(g)Y(g)Z(g)答案C解析分析圖象，關(guān)鍵是看變化量和走勢，從走勢分析X、Y是反應(yīng)物，Z是生成物，初步分析它們的變化量分別為n(X)1.20 mol0.41 mol0.79 mol，n(Y)1.0 mol0.21 mol0.79 mol，n(Z)1.58 mol，首先確定該反應(yīng)的化學(xué)方程式為X(g)Y(g)=2Z(g)。據(jù)選項要求分別計算出v(Z

15、)0.079 mol·L1·s1；c(X)0.395 mol·L1；(Y)×100%79%，只有C選項正確。練綜合拓展8某溫度時，在VL密閉容器中，A、B、C三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示，由圖中數(shù)據(jù)分析： (1)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(2)從開始到t1 min末時，用物質(zhì)C表示的反應(yīng)速率為_。答案(1)4A2B=3C(2)v(C) mol·L1·min1解析觀察圖象中曲線的走勢確定反應(yīng)物、生成物，根據(jù)量變確定各物質(zhì)的計量數(shù)之比，再根據(jù)時間變化和容器的體積可計算各物質(zhì)的反應(yīng)速率。9.下表所列數(shù)據(jù)是某高溫下金屬鎂和鎳分別在氧氣中進行氧化反應(yīng)時，在金屬表面生成氧化薄膜的實驗記錄，a和b均為與溫度有關(guān)的常數(shù)。反應(yīng)時間t/h1491625MgO層厚y/nm0.05a0.20a0.45a0.80a1.25aNiO層厚y/nmb2b3b4b5b(1)金屬在高溫下的氧化腐蝕速率可以用金屬氧化膜的生成速