1、 第3节 化学反应的速率第1课时化学反应速率目标要求1.通过实验认识化学反应速率。2.理解化学反应速率的含义。3.知道化学反应速率的定量表示方法。一、化学反应速率1化学反应速率通常用单位时间内_或某生成物浓度(或质量、物质的量等)的增大来表示。化学反应速率的表达式是_，反应物(或生成物)的浓度可以用molL1表示，反应时间可以用s、min、h等表示。所以化学反应速率的单位是_、_或_。2化学反应速率的特点(1)同一反应选用不同物质浓度的改变量表示速率，数值可能_，但表示的意义_。(2)用各物质表示的化学反应速率的数值之比等于该化学方程式中_之比。二、测定化学反应速率的常用方法1量气法对于反应2
2、H2O2=2H2OO2，可测量反应中唯一的气体产物氧气在温度、压强一定时的体积变化。2比色法由于物质对特定波长的光的吸收性能不同，因此可以通过_来测定参与反应的某一物质的浓度。例如，在丙酮的溴化反应过程中：CH3COCH3Br2CH3COCH2BrHBr有色反应物Br2吸收波长为450 nm的光波，因此可用分光光度计测量溶液对该波长光波的吸光度，据此计算化学反应速率。3电导法根据离子导电能力的差异，通过_的变化测定反应物中离子浓度的变化，进而计算化学反应速率。例如，在乙酸乙酯皂化反应中：CH3COOC2H5OHCH3COOC2H5OH由于OH的电导远大于CH3COO的电导，可以利用电导仪测量出
3、溶液电导的变化，据此求得OH浓度的变化，进而求得化学反应速率。4此外，_技术也已应用于化学反应速率的测定。知识点一化学反应速率的概念1下列关于化学反应速率的说法正确的是()A化学反应速率是指在一段时间内任何一种反应物物质的量的减少或任何一种生成物物质的量的增加B化学反应速率为0.8 molL1s1，是指在1 s时某物质的浓度是0.8 molL1C化学反应速率可以衡量化学反应进行的快慢D对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象越明显2将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A(g)B(g)2C(g)。若2 s后测得C的浓度为0.6 molL1
4、，现有下列几种说法：用物质A表示反应的平均速率为0.3 molL1s1用物质B表示反应的平均速率为0.5 molL1s12 s时物质A的转化率为70%2 s时物质B的浓度为0.7 molL1其中正确的是()A B C D知识点二化学反应速率与化学计量数的关系3对于2AB=3C4D，表示反应速率最快的是()Av(A)0.5 molL1s1Bv(B)12 molL1min1Cv(C)0.9 molL1s1Dv(D)1.0 molL1s14某温度下，浓度都是1 molL1的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z，经过t min后，测得物质的浓度分别为：X20.4 molL1，Y20.8 mo
5、lL1，Z0.4 molL1，则该反应的反应式可表示为()AX22Y22XY2 B2X2Y2X2YC3X2Y22X3Y DX23Y22XY3知识点三化学反应速率的测量5在通过实验测量化学反应速率时，不可以利用的相关性质为()A气体的体积和体系的压强B颜色的深浅C物质的浓度(或质量)D元素的化合价6甲、乙两个容器内都进行AB的反应，甲容器内每分钟减少4 mol A，乙容器内每分钟减少2 mol A，则甲容器内的反应速率比乙容器内的反应速率()A快 B慢 C相等 D无法判断练基础落实1反应：4NH3(g)5O2(g)催化剂4NO(g)6H2O(g)在10 L 密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质
6、的量增加了0.45 mol，则此反应的平均速率(X)可表示为()A.(NH3)0.010 molL1s1B.(O2)0.001 0 molL1s1C.(NO)0.001 0 molL1s1D.(H2O)0.045 molL1s12把0.6 mol X气体和0.6 mol Y气体混合于2 L的容器中，使它们发生如下反应：3X(g)Y(g)nI(g)2W(g)，5 min 末生成0.2 mol W，若测得以I的浓度变化表示的平均反应速率为0.01 molL1min1，则化学反应方程式中的n值为()A4 B3 C2 D13反应：2SO2(g)O2(g)催化剂2SO3(g)经一段时间后，SO3的浓度增
7、加了0.4 molL1，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 molL1s1，则这段时间为()A0.1 s B2.5 s C10 s D5 s4一定温度下，向一个容积为2 L的真空密闭容器中(事先装入催化剂)通入1 mol N2和3 mol H2，发生下列反应：N2(g)3H2(g)高温、高压催化剂2NH3(g)，3 min后测得密闭容器内的压强是起始时的0.9倍，在此时间内v(H2)是()A0.2 molL1min1 B0.6 molL1min1C0.1 molL1min1 D0.3 molL1min15化合物Bilirubin在一定波长的光的照射下发生分解反应，反应物浓度随反应时间变
8、化如下图所示，计算反应48 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()A2.5 molL1min1和2.0 molL1B2.5 molL1min1和2.5 molL1C3.0 molL1min1和3.0 molL1D5.0 molL1min1和3.0 molL1练方法技巧6一定温度下在密闭容器内进行着某一反应，X气体、Y气体的物质的量随反应时间变化的曲线如右图。下列叙述中正确的是() A反应的化学方程式为5YXBt1时，Y的浓度是X浓度的1.5倍Ct2时，正、逆反应速率相等Dt3时，逆反应速率大于正反应速率题号123456答案7.反应A(g)3B(g)2C(g)2
9、D(g)在四种不同情况下的反应速率，分别为vA0.015 molL1s1 vB0.06 molL1s1 vC0.04 molL1s1vD2.7 molL1min1该反应的快慢顺序为_(填序号)。练综合拓展8某温度时在2 L容器中X、Y、Z三种气态物质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：_。反应开始至2 min末Z的平均反应速率为_。9在25时，向100 mL含氯化氢14.6 g的盐酸溶液里放入5.6 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 末收集到氢气1.12 L(标况)，在此之后，又经过4 min 铁粉全部溶解。则：(1)在前2 min内用FeCl
10、2表示的平均反应速率是多少？(2)在后4 min内用HCl表示的平均反应速率是多少？(3)前2 min与后4 min相比，反应速率哪个较快？为什么？试解释原因。10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。反应时间t/h1491625MgO层厚y/nm0.05a0.20a0.45a0.80a1.25aNiO层厚y/nmb2b3b4b5b(1)金属在高温下的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
11、_型。(填“直线”或“抛物线”或“双曲线”或“对数”等类型)(3)Mg与Ni相比较，金属_具有更好的耐氧化腐蚀性，其理由是_。基础落实一、1.某反应物浓度(或质量、物质的量等)的减小vmolL1s1molL1min1molL1h12(1)不同相同(2)各物质的系数二、2.吸光度3电导率4激光对点训练1C化学反应速率用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示；化学反应速率是表示某一时间段内的平均速率而不是瞬时速率。2B本题是考查化学反应速率的物质浓度表示法，用不同反应物或产物的浓度变化表示反应的平均速率的方法和反应中转化率的计算等知识点，所以考查内容的知识量较大。v(C)0.3 mol
12、L1s1v(A)v(C)0.3 molL1s1v(B)v(C)0.3 molL1s10.15 molL1s1参加反应的A的物质的量为：03 molL1s12 s2 L1.2 molA的转化率为：100%30%2 s时B的浓度为1 molL10.15 molL1s12 s0.7 molL13C综合分析不难看出将单位都统一为molL1s1、物质都统一为B相对容易，根据速率之比等于化学方程式系数之比，因此，A项：v(A)0.5 molL1s1时，v(B)0.25 molL1s1；B项：v(B)12 molL1min10.2 molL1s1；C项：v(C)0.9 molL1s1时，v(B)0.3 mo
13、lL1s1；D项：v(D)1.0 molL1s1时，v(B)0.25 molL1s1。所以C项所表示的反应速率最快。4C5.D6D由化学反应速率的表达式：v(A)，由于甲、乙两容器的体积大小未知，仅知道A的物质的量的变化值，故不能比较两容器内反应速率的大小。课时作业1C本题要求把10 L密闭容器内半分钟(30 s)水蒸气物质的量增加0.45 mol换算成各物质每秒浓度的变化，将结果与各选项比较。(H2O)0.001 5 molL1s1(NH3)0.001 0 molL1s1(O2)0.001 25 molL1s1(NO)0.001 0 molL1s1。2Dv(I)0.01 molL1min1，
14、t5 min，V2 L，则n(I)0.01 molL1min12 L5 min0.1 mol，n(W)0.2 mol，故n(I)n(W)n2，n1。3D根据题意知，SO2的浓度增加0.4 molL1，则O2的浓度减小0.2 molL1，v(O2)，则t5 s。4C反应3 min后压强是起始的0.9倍，则物质的量为原来的0.9倍，即3.6 mol，减少了0.4 mol，则生成NH3 0.4 mol，从而计算出v(NH3)，v(H2)v(NH3)0.1 molL1min1。5B据图可知，4 min时化合物Bilirubin的浓度为20 molL1，8 min时其浓度为10 molL1，因此48 m
15、in间的平均反应速率为2.5 molL1min1。进一步分析图象可知04 min间的平均分解速率为5.0 molL1min1，由以上分析数据大致可确定平均分解速率基本呈等比递减规律变化，因此可估算812 min间的平均分解速率为1.25 molL1min1,1216 min间的平均分解速率为0.625 molL1min1，因此16 min时反应物的浓度大致应为10 molL11.25 molL1min14 min0.625 molL1min14 min2.5 molL1，故B项正确。6B从图象可以看出，t2时刻X、Y两物质的物质的量相等，而不是反应速率相等，故C不正确；t3时，反应达到平衡状态
16、，所以正反应速率等于逆反应速率，故D不正确；反应开始时Y物质为10 mol，X物质为2 mol，达到平衡时Y减少了7 mol，X增多了3 mol，因此反应方程式应该是7Y3X，故A不正确。7解析在比较速率大小时，首先要注意单位是否一致，若不一致必须先换算成一致，vD2.7 molL1min10.045 molL1s1。其次，根据所学知识，比较后做出判断：解法一不同条件下的同一反应，反应速率与对应物质的化学计量数之比的值越大，速率越快。0.0150.020.020.022 5故反应进行的快慢顺序为：。解法二将不同物质表示的速率换算成为用同一物质表示的速率，再比较速率值的大小。若以物质A为标准，将
17、其它物质表示的反应速率换算为用A物质表示的速率。则有：vA0.015 molL1s1由vA0.02 molL1s1由vA0.02 molL1s1由vA0.022 5 molL1s1故反应进行的快慢顺序为：。方法点击1.同一化学反应速率用参与反应的不同物质的浓度变化来表示时，其数值之比等于化学方程式中的化学计量数之比。例如反应aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)，。2同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同，比较化学反应速率的快慢不能只看数值大小。(1)换算成同一物质表示，再比较数值大小。(2)比较化学反应速率与化学计量数的比值。即比较与，若，则A的反应速率比B大。3比较化学反应速率时要
18、注意：(1)仅限于同一化学反应的各种速率(不同条件或不同时间段)之间进行比较；(2)比较时要注意反应速率的单位要统一。8X3Y2Z005 molL1min1解析反应开始，X、Y的物质的量均为1.0 mol，Z为0，反应进行至2 min时X为0.9 mol、Y为0.7 mol、Z为0.2 mol，且各物质的物质的量不再改变。相同时间内X、Y、Z物质的量的变化之比为132，故化学方程式为X3Y2Z。Z的平均反应速率为(Z)0.05 molL1min1。9(1)0.25 molL1min1(2)0.25 molL1min1(3)前2 min同一反应里，v(HCl)2v(FeCl2)，统一用HCl表达
19、的反应速率：v(HCl)前2v(FeCl2)前20.25 molL1min10.5 molL1min1，v(HCl)后0.25 molL1min1，故前2 min反应速率较快随着反应的进行，反应物浓度不断减小，导致反应速率减慢解析n(HCl)0.4 moln(Fe)0.1 moln(H2)0.05 mol反应方程式：Fe2HCl=FeCl2H22 min内 0.1 mol 0.05 mol 0.05 mol则v(FeCl2)0.25 molL1min1后4 min内：v(FeCl2)0.125 molL1min1则v(HCl)2v(FeCl2)0.25 molL1min1即前2 min的反应速率快。10(1)化学反应的快慢既可以用反应物的消耗速率表示，又可以用生成物的生成速率表示，所以金属的腐蚀速率可以用其氧化物的生成速率来表示(2)直线抛物线(3)Ni据(2)可知y随时间t的增加比y随时间t的增加缓慢，故Ni的耐腐蚀性比Mg好