鲁科版高中化学选择性必修第一册第2章第3节第1课时化学反应速率基础课课件

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第1课时　化学反应速率(基础课)第2章　化学反应的方向、限度与速率第3节　化学反应的速率1．通过对氢气与氧气反应历程的探究知道化学反应是有历程的。2．通过 “镁条与盐酸反应 ”实验探究，知道化学反应速率的表示方法，能进行化学反应速率的简单计算。 一、化学反应是有历程的1．基元反应：大多数化学反应都是分几步完成的，其中的________反应称为基元反应。例如H·＋O2―→·OH＋O·即为氢气与氧气生成水的反应中的一个基元反应。必备知识　自主预习每一步2．反应历程(1)含义：基元反应构成的反应序列。(2)特点①反应不同，反应______不相同。②同一反应，在不同______下的反应历程也可能不同。(3)决定因素：反应历程由________________________决定。(4)作用：反应历程的差别造成了______________的不同。历程条件反应物的结构和反应条件化学反应速率3．从反应机理角度对化学反应的分类判一判　(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)一个化学反应的反应历程是固定的。 (　　)(2)所有的化学反应都是由很多基元反应组成的。 (　　)(3)由多个基元反应组成的化学反应，其反应的快慢由最快的一步基元反应决定。 (　　)×××二、化学反应速率1．化学反应速率(1)表示方法对于反应体系体积不变的化学反应aA＋bB===dD＋eE，可以用单位时间内某物质____________________________的改变量(取绝对值)来表示。(2)数学表达式及单位v(A)＝______，单位为_____________或_________________。浓度(或质量、物质的量等) mol·L-1·s-1mol·L-1·min-1 不同相同系数之比2．化学反应速率的测定(1)测定原理：利用化学反应中与某一种化学物质的______(或______)相关的性质进行测定。(2)测定方法测定化学反应速率的关键是测定某一时间间隔内反应体系中某物质______的变化。物质的某些物理性质(如压强、体积、吸光度、电导率等)与其__________或______存在函数关系，因此人们常用物理方法，通过准确而快速地测定反应物或反应产物浓度的变化来确定化学反应速率。常用于测定化学反应速率的物理方法有________、比色法、电导法。浓度质量浓度物质的量浓度量气法练一练　反应4NH3(g)＋5O2(g) 　　　4NO(g)＋6H2O(g)在2 L的密闭容器中进行，1 min后，NH3减少了0.12 mol。求：(1)1 min内，以NH3表示的化学反应速率为____________________。(2)以O2表示的化学反应速率为_____________________________。(3)以NO表示的化学反应速率为____________________________。(4)以H2O表示的化学反应速率为___________________________。(5)分别用NH3、O2、NO、H2O表示的化学反应速率之比为______________。0.06 mol·L-1·min-10.075 mol·L-1·min-10.06 mol·L-1·min-10.09 mol·L-1·min-14∶5∶4∶6在一定温度下的密闭容器中，充入一定量的H2和CO，发生反应：2H2(g)＋CO(g) 　　　　CH3OH(g)，测定的部分实验数据如下：关键能力　情境探究化学反应速率的计算和比较1．在500 s内用H2表示的化学反应速率是多少？ 2．在500 s时生成的甲醇的浓度是多少？ 3．若该反应在不同条件下的反应速率分别为v(H2)＝1 mol·L－1·s－1、v(CO)＝1 mol·L－1·s－1，试比较二者反应速率的快慢。提示：v(H2)/2＜vCO/1，故后者反应速率快。  ③注意事项a．对反应物：c(起始)－c(转化)＝c(某时刻)；b．对反应产物：c(起始)＋c(转化)＝c(某时刻)。 1．(双选)化学反应4A(s)＋3B(g)⥫⥬2C(g)＋D(g)，经过2 min，物质B的浓度减少0.6 mol·L-1。对此反应速率的表示不正确的是(　　)A．用A表示的反应速率是0.4 mol·L-1·min-1B．2 min内，v正(B)和v逆(C)表示的反应速率都是逐渐减小的C．2 min内的反应速率用B表示是0.3 mol·L-1·min-1D．分别用B、C、D表示的反应速率的比值是3∶2∶1√√AB　[物质A是固体，浓度不变，不能用A表示该反应的反应速率，A项错误；B是反应物，浓度降低，v正(B)逐渐减小，C是反应产物，浓度增大，v逆(C)逐渐增大，B项错误；经过2 min，物质B的浓度减少0.6 mol·L-1，则用B表示的反应速率为0.3 mol·L-1·min-1，C项正确；反应速率之比等于化学方程式中相应物质化学式前的系数之比，则v(B)∶v(C)∶v(D)＝3∶2∶1，D项正确。]2．已知反应 aA(g)＋bB(g)⥫⥬cC(g)，某温度下，在2 L密闭容器中投入一定量的A、B，两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。(1)从反应开始到12 s时，用A表示反应的速率为________________。(2)经测定，前4 s内v(C)＝0.05 mol·L-1·s-1，则该反应的化学方程式为_____________________。(3)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行，经相同时间后，测得三个容器中的反应速率分别为甲：v(A)＝0.3 mol·L-1·s-1，乙：v(B)＝0.12 mol·L-1·s-1，丙：v(C)＝9.6 mol·L-1·min-1。则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为___________。0.05 mol·L-1·s-13A(g)＋B(g)⥫⥬2C(g)乙>甲>丙 (3)都转化为用A表示的反应速率，根据速率之比等于化学式前的系数之比，甲：v(A)＝0.3 mol·L-1·s-1；乙：v(B)＝0.12 mol·L-1·s-1，则v(A)＝0.36 mol·L-1·s-1；丙：v(C)＝9.6 mol·L-1·min-1，则v(A)＝0.24 mol·L-1·s-1，则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为乙>甲>丙。锌与稀硫酸反应速率的测定化学反应速率的测定1．实验过程中观察到什么现象？收集10 mL气体，实验Ⅰ、Ⅱ哪个需要的时间短？提示：锥形瓶内溶液中产生气泡。实验Ⅱ所用时间短。2．你还能想出哪些方法测定锌与稀硫酸的化学反应速率？提示：①可通过测量相同时间内收集 H2的多少来测定；②可通过测量一段时间内溶液中c(H＋)的变化来测定；③可通过测量一段时间内锌粒质量的变化来测定。1．(双选)化学反应速率是通过实验测定的，测量下列化学反应的速率时，测量依据不合理的是(　　)√√AD　[化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减小或反应产物浓度的增加来表示。A项，该反应是气体分子数不变(反应前后气体的系数之和相等)的反应，反应前后压强不变，不合理；B项，单位时间内H2体积变化大，则化学反应速率大，合理；C项，2NO2(g)⥫⥬N2O4(g)，NO2是红棕色气体，N2O4是无色气体，可以用单位时间内气体颜色的变化来衡量反应的快慢，合理；D项，CaCO3为固体，不能用其浓度变化测定反应速率，不合理。]2．对于反应3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O在测量化学反应速率时，以下不可以利用的相关性质为(　　)A．气体的体积和体系的压强 B．溶液颜色的深浅C．固体物质的体积 D．H＋浓度的变化C　[固体的浓度为定值，不可以用固体物质的体积变化来测量化学反应速率。]√[教材　拓展视野]盐酸与碳酸钙反应生成CO2，运用如图所示装置，可测定该反应的反应速率。请根据要求填空：(1)连接好仪器后，需要检查____________，再加入药品进行实验。(2)在锥形瓶中加入5 g碳酸钙，加入20 mL 1 mol·L-1盐酸。每隔10 s观测注射器中气体的体积，并以mL·s-1为反应速率的单位，计算每10 s内的反应速率。数据处理的结果见下表：表格中的“？”处应填的数据是______。装置气密性1.3(3)从反应速率随时间变化的数据可知，本实验中反应速率与___________和___________有关。 溶液温度H＋的浓度 1．某温度下，往密闭容器中加入一定量的A和B，发生反应：2A(g)＋B(g)⥫⥬C(g)。物质C的浓度随反应时间(t)的变化如表。在0～6 s内，平均反应速率为(　　)5学习效果　随堂评估243题号1A．v(A)＝0.070 mol·L-1·s-1 B．v(A)＝0.14 mol·L-1·s-1C．v(B)＝0.035 mol·L-1·s-1 D．v(C)＝0.42 mol·L-1·s-1√ 5243题号12．(双选)已知某条件下，合成氨反应中不同时刻各物质的浓度如下：　　　　　　　　　　N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)初始浓度/(mol·L-1) 1.0 3.0 　 0.22 s末浓度/(mol·L-1) 0.6 1.8 　 1.04 s末浓度/(mol·L-1) 0.4 1.2 　 1.4当用氨气浓度的增加来表示该反应的速率时，下列说法正确的是(　　)A．2 s末时用氨气的浓度变化表示的反应速率为 0.4 mol·L-1·s-1B．前2 s内用氨气的浓度变化表示的反应速率为 0.4 mol·L-1·s-1C．前4 s内用氨气的浓度变化表示的反应速率为 0.3 mol·L-1·s-1D．2～4 s内用氨气的浓度变化表示的反应速率为 0.1 mol·L-1·s-1523题号14√√ 523题号143．反应2A(g)＋B(g)===3C(g)＋4D(g)在不同条件下进行，下列表示该反应速率最快的是(　　)A．v(A)＝0.5 mol·L-1·s-1 B．v(B)＝0.3 mol·L-1·s-1C．v(C)＝0.8 mol·L-1·s-1 D．v(D)＝1.0 mol·L-1·s-1523题号41√ 4．(双选)在一定容积的容器中发生反应：2CH4(g)＋2NH3(g)＋3O2(g)===2HCN(g)＋6H2O(g)，15 min内测得反应速率用HCN的浓度变化表示为 0.36 mol·L-1·min-1，该段时间内下列说法正确的是(　　)A．15 min内反应消耗氨气5.4 molB．可用水蒸气的浓度变化表示该段时间内的反应速率为1.08 mol·L-1·min-1C．各物质的反应速率关系：3v(CH4)＝3v(NH3)＝2v(O2)D．15 min时氧气浓度下降到8.1 mol·L-15243题号1√√ 5243题号15．在2 L密闭容器中进行反应：mX(g)＋nY(g)⥫⥬pZ(g)＋qQ(g)，式中m、n、p、q为系数。在0～3 min 内，各物质物质的量的变化如表所示：243题号15已知2 min内v(Q)＝0.075 mol·L-1·min-1，且v(Z)∶ v(Y)＝1∶ 2。(1)试确定以下物质的相关量：起始时n(Y)＝________，n(Q)＝________。(2)化学方程式中m＝____，n＝___，p＝____，q＝____。(3)用Z表示2 min内的反应速率：______________________。243题号152.3 mol3.0 mol14230.05 mol·L-1·min-1[解析]　2 min内v(Q)＝0.075 mol·L－1·min－1，则Δn(Q)＝ 0.075 mol·L－1·min－1×2 min×2 L＝ 0.3 mol，根据表中数据可知，2 min内 X的物质的量变化为 0.8 mol－ 0.7 mol＝ 0.1 mol，Z的物质的量变化为 1.0 mol－ 0.8 mol＝ 0.2 mol，根据反应速率 v(Z)∶v(Y)＝ 1∶2可知，Y的物质的量变化为 Δn(Y)＝ 2Δn(Z)＝ 0.4 mol，化学方程式中各物质的物质的量变化与其系数成正比，则m∶n∶p∶q＝0.1 mol∶0.4 mol∶0.2 mol∶0.3 mol＝ 1∶4∶2∶3，所以 m＝ 1、n＝ 4、p＝ 2、q＝3，反应的化学方程式为X(g)＋4Y(g)⥫⥬2Z(g)＋3Q(g)。243题号15 243题号15(选择题只有一个选项符合题目要求)1．在N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)的反应中，经过一段时间后，NH3的浓度增加了0.6 mol·L-1，在此段时间内用N2表示的平均反应速率为0.15 mol·L-1·s-1，则此段时间是(　　)A．1 s　　B．2 s　　C．4 s　　D．1.33 s课时分层作业(十四)　化学反应速率题号135246879101112 √2．已知反应4NH3(g)＋5O2(g)⥫⥬4NO(g)＋6H2O(g)在10 L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45 mol，则此反应的平均速率v(X)可表示为(　　)A．v(NH3)＝0.010 mol·L-1·s-1B．v(O2)＝0.001 0 mol·L-1·s-1C．v(NO)＝0.001 0 mol·L-1·s-1D．v(H2O)＝0.045 mol·L-1·s-1题号135246879101112√3．5.6 g铁粉投入到盛有100 mL 2 mol·L-1稀硫酸的烧杯中，2 min时铁粉刚好溶解(溶解前后溶液体积变化忽略不计)，下列表示这个反应的速率正确的是(　　)A．v(Fe)＝0.5 mol·L-1·min-1B．v(H2SO4)＝1 mol·L-1·min-1C．v(H2SO4)＝0.5 mol·L-1·min-1D．v(FeSO4)＝1 mol·L-1·min-1题号135246879101112√C　[铁粉为固体，其物质的量浓度可视为常数，不能用来表示化学反应速率，A项错误；反应的铁粉是0.1 mol，参加反应的H2SO4为0.1 mol，所以v(H2SO4)＝0.5 mol·L-1·min-1，v(FeSO4)＝0.5 mol·L-1·min-1，B、D项错误。]题号1352468791011124．在a、b、c、d四个不同的容器中，在不同条件下进行反应2A(g)＋B(g)===3C(g)＋4D(g)。在0～t时间内测得：a容器中v(A)＝1 mol/(L·s)，b容器中v(B)＝0.6 mol/(L·s)，c容器中v(C)＝1.5 mol/(L·s)，d容器中v(D)＝12 mol/(L·min)。则在0～t时间内，反应速率最大的是(　　)A．a容器中　　B．b容器中　　C．c容器中　　D．d容器中题号135246879101112√B　[根据反应速率之比等于化学方程式中的系数之比，将四个不同容器中的反应速率用同一种物质表示，只有这样才能比较出反应速率的大小。如统一用v(B)表示，则a容器中v(B)＝0.5 mol/(L·s)，b容器中v(B)＝0.6 mol/(L·s)，c容器中v(B)＝0.5 mol/(L·s)，要注意d容器中v(D)＝12 mol/(L·min)，速率的单位与其他不一致，则转化后v(B)＝0.05 mol/(L·s)，由此可知b容器中反应速率最大，B项符合题意。]题号1352468791011125．把0.6 mol X气体和0.6 mol Y气体混合于2 L的密闭容器中，使它们发生反应 3X(g)＋Y(g)⥫⥬nZ(g)＋2W(g)，5 min末生成0.2 mol W。若测知以Z的浓度变化表示的平均反应速率为0.01 mol·L-1·min-1，则化学方程式中的n为(　　)A．1　　　B．2　　　C．3　　　D．4题号135246879101112√ 题号1352468791011126．一定条件下，在体积为10 L的固定容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)，反应过程如图所示。下列说法不正确的是(　　)A．t1 min时，正、逆反应速率相等B．X曲线表示NH3的物质的量随时间的变化关系C．0～8 min，H2的平均反应速率v(H2)＝0.011 25 mol·L-1·min-1D．10～12 min，N2的平均反应速率v(N2)＝0.002 5 mol·L-1·min-1题号135246879101112√ 题号1352468791011127．某温度时，在容积为3 L的密闭容器中，X、Y、Z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)该反应的化学方程式为________________。(2)反应开始至2 min末，X的反应速率约为____________________。(3)该反应是由________(填序号)开始的。①正反应　②逆反应　③正、逆反应同时题号1352468791011122Z＋Y⥫⥬3X0.067 mol·L-1·min-1③ 题号135246879101112(选择题有一个或两个选项符合题目要求)8．将固体NH4Br置于密闭容器中，在某温度下，发生反应：NH4Br(s)⥫⥬NH3(g)＋HBr(g)，2HBr(g)⥫⥬Br2(g)＋H2(g)，2 min后，测知H2的浓度为0.5 mol·L-1，HBr的浓度为4 mol·L-1，若上述反应速率用v(NH3)表示，则下列生成NH3的反应速率正确的是(　　)A．0.5 mol·L-1·min-1 B．2.5 mol·L-1·min-1C．2 mol·L-1·min-1 D．1.25 mol·L-1·min-1题号135246879101112√ 题号1352468791011129．在一定温度时，将1 mol A和2 mol B放入容积为5 L的某密闭容器中发生如下反应：A(s)＋2B(g)⥫⥬C(g)＋2D(g)，经5 min后，测得容器内B的浓度减少了0.2 mol·L-1。下列叙述不正确的是(　　)A．在5 min内该反应用C的浓度变化表示的反应速率为0.02 mol·L-1·min-1B．5 min时，容器内D的浓度为0.1 mol·L-1C．该可逆反应随反应的进行，容器内压强逐渐增大D．5 min时容器内气体总的物质的量为3 mol题号135246879101112√√BD　[根据题意，可计算v(B)＝0.04 mol·L-1·min-1，则v(C)＝0.02 mol·L-1·min-1，A正确；5 min 时，c(C)＝0.1 mol·L-1，则c(D)＝0.2 mol·L-1，B错误；该反应为气体分子数增加的反应，随反应的进行，容器内压强增大，C正确；5 min时，Δn(B)＝0.2 mol·L-1×5 L＝1 mol，Δn(C)＝0.5 mol，Δn(D)＝1 mol，因此气体的物质的量为2 mol－1 mol＋0.5 mol＋1 mol＝2.5 mol，D错误。]题号13524687910111210．一定温度下，向2 L的恒容密闭容器中充入1.0 mol A和1.0 mol B，发生反应A(g)＋B(g)⥫⥬C(g)，经过一段时间后反应达到平衡状态。反应过程中测定的A的物质的量变化如表所示，下列说法正确的是(　　)题号135246879101112A．前5 s内的平均反应速率v(A)＝0.03 mol·L-1·s-1B．前15 s内体系的熵值逐渐增大C．保持温度不变，起始时向容器中充入2.0 mol C，达到平衡时，C的转化率小于80%D．保持温度不变，起始时向容器中充入0.20 mol A、0.2 mol B和1.0 mol C，反应达到平衡前v正＜v逆题号135246879101112√√ 题号135246879101112 题号135246879101112 题号135246879101112  2316 题号13524687910111212．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 mol，B为6 mol；5 min时测得C为3 mol，用D表示的化学反应速率v(D)为0.2 mol·L-1·min-1。试回答下列问题：(1)5 min时B的物质的量浓度为____________。(2)5 min内用A表示的化学反应速率v(A)为____________________。题号1352468791011122 mol·L-10.1 mol·L-1·min-1(3)化学方程式中n为_____。(4)此反应在四种不同情况下的反应速率如下：①v(A)＝5 mol·L-1·min-1②v(B)＝0.5 mol·L-1·s-1③v(C)＝4.5 mol·L-1·min-1④v(D)＝0.8 mol·L-1·s-1其中反应速率最快的是______(填序号)。题号1352468791011122④ 题号135246879101112 题号135246879101112