第二章化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡

第1節(jié)反應(yīng)反應(yīng)速率

第1課時化學(xué)反應(yīng)速率

?第列目褐

1.變化觀念：了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念及其表示方法，形成不同的反應(yīng)可用不同的方法米表示化學(xué)反應(yīng)速率

的變化觀念。

2.宏觀辨識與微觀探析：通過實驗，從宏觀上認識外界因素影響化學(xué)反應(yīng)速率的規(guī)律。

3.證據(jù)推理與模型認知：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的測定原理設(shè)計實驗，學(xué)會化學(xué)反應(yīng)速率的測定方法，通過對比

的方法，發(fā)展基于變量關(guān)系的證據(jù)推理素養(yǎng)。

一、化學(xué)反應(yīng)速率

1.定義：化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進行快慢的物理量,用單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物的量的變化

(濃度、質(zhì)量、物質(zhì)的量等)來表示，通常使用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小或生成物濃度的增加。

2.數(shù)學(xué)表達式

9度變化量，單位

為：mol/L___________________________

，表示怔間的變化量，單位為：秒($)或分

(min)或小時(h)

v(A)單位是：mol/(Ls)或mol/

(Lmin)或mol/(Lh)

【易錯辨析】①一般是以最容易測定的一種物質(zhì)表示，且應(yīng)標(biāo)明是什么物質(zhì)的反應(yīng)速率。

②固體、純液體單位體積內(nèi)的物質(zhì)的量保持不變，因此一般不用固體、純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率。

③定量表示一個反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率時，必須指明是用哪一種反應(yīng)物或哪一種生成物來表示。

【想一想】反應(yīng)3A(g)+B(g)?2C(g)+2D(g),在不同情況下測得反應(yīng)速率如下，其中反應(yīng)速率最快

的是()

A.v(D)=0.4mol-L'-s-1B.v(C)=0.5mol-L's-1

C.v(B)=0.6molL'-s-1D.v(A)=0.15mol-L'-s

A.=mol速率的單位相同，川各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率除以對應(yīng)各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)，數(shù)值大的反應(yīng)速率快,

A.xM_=Almo|.Lr?sr=0.2mol?Lr?srB產(chǎn)molB.^^-=~^mol?L'1?sr=0.25mol?Lr?s?:;C.^^-=

22221

°，6moi?[/les'l=0.6moleLles,；D."1=0,mol?L/'?s'1=005mol*L'?s'；所以反應(yīng)速率最快的是C>

133

故選C。

【易錯點撥】

①一般說在反應(yīng)過程中都不是等速進行的，因此某一時間內(nèi)的反應(yīng)速率實際上是這一段時間內(nèi)的平均速率,

而不是瞬時速率。

②無論濃度的變化是增加還是減少，化學(xué)反應(yīng)速率均取正值。

④在同一個反應(yīng)中，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于方程式中的系數(shù)比。

⑤用化學(xué)反應(yīng)速率來比較不同反應(yīng)進行得快慢或同一反應(yīng)在不同條件下反應(yīng)的快慢時，可以根據(jù)反應(yīng)速率

與化學(xué)方程式的計量系數(shù)的關(guān)系換算成同一種物質(zhì)來表示，看其數(shù)值的大小。注意比較時單位要統(tǒng)飛

二、化學(xué)反應(yīng)速率的測定

I.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

(I)直接觀察測定：如釋放出氣體的體積和體系的壓強等。

(2)科學(xué)儀器測定：如反應(yīng)體系顏色的變化。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。

3.實驗測定化學(xué)反應(yīng)速率

設(shè)計實驗測定鋅與硫酸反應(yīng)的速率，按下列實驗步驟完成實驗：

(1)按下圖所示安裝裝置，加入鋅粒，然后快速加入40mLimo卜的硫酸，測量收集10mL氫氣所用的時

間。

(2)按圖示再安裝一套裝置，加入與前一套裝置相同的鋅粒，然后再快速加入40mL4moi1/1的硫酸，測量收

集10mL氫氣所用的時間。

回答下列問題：

①實驗所用儀器有：錐形瓶、雙孔塞、分液漏斗、直角導(dǎo)氣管、50mL注射器、鐵架臺、杪走。

②觀察到的現(xiàn)象是：鋅跟硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡;收集10mL氣體②所用時間比①所用時間短。

③所能得出的實驗結(jié)論是：4moiL?的硫酸與鋅反應(yīng)比1mo卜L】的硫酸與鋅反應(yīng)快。

三、化學(xué)反應(yīng)速率的計算和比較

1.化學(xué)反應(yīng)速率的計算

(1)公式法：

AcA/?

V=A7=VA；

特別提醒①如果題目中給出的是物質(zhì)的量，在計算速率時應(yīng)先除以體積，轉(zhuǎn)化為迭度的變化量。

②濃度的變化量Ac=c(某時刻)一。(初始)

所以一般Ac(反應(yīng)物)為負值,Ac(生成物)為正值，

而u是標(biāo)量，只有正值，所以在計算反應(yīng)速率時，

,Lr-a、一(反應(yīng)物)

v(反應(yīng)物)=----而------

手函'Ac(生成物)

v(生成物)=---&----

(2)運用同一反應(yīng)中“速率之比等「?化學(xué)計量數(shù)之比''的規(guī)律進行計算。

對于一個化學(xué)反應(yīng)："，A+〃B=/;C+qD,v(A)=F，v(B)=-貝。=氣?，

4-c(D)口右v(A)v(B)v(C)-D)

v(D)=~.JI和：------=^~^=........——o

'，Armnpq

(3)“三段式”法

①求解化學(xué)反應(yīng)速率計算題的一般步驟：

a.寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式;

b.找出各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、某時刻量；轉(zhuǎn)化量之比等于叱學(xué)計量數(shù)之比:

c.根據(jù)已知條件列方程計算。

反應(yīng)：wA(g)—wB(g)==pC(g)

起始濃度/mol?Lrabc

轉(zhuǎn)化濃度/molL-ix詈管

某時刻(/s)濃度/molL?a-x”一詈c十臂

再利用化學(xué)反應(yīng)速率的定義式求算

v(A)=ymolL'-s'；

v(B)=—mol-L'-s-1；

v(C)=^mol-L-|-s-,o

②計算中注意以下量的關(guān)系。

對反應(yīng)物：C(起始)一C(轉(zhuǎn)化)=c(某時刻)：

對生成物；c(起始)+或轉(zhuǎn)化)=c(某時刻)；

轉(zhuǎn)化率=溫而xl°0%。

2.化學(xué)反應(yīng)速率的比較方法

⑴定性比較

通過明顯的實驗現(xiàn)象，如反應(yīng)的劇烈程度、產(chǎn)生氣泡或沉淀的快慢、固體消失或氣體充滿所需時間的長短

等來定性判斷化學(xué)反應(yīng)的快慢。如K與水反應(yīng)比Na與水反應(yīng)劇烈,則反應(yīng)速率：K>Nao

(2)定量比較

①“一看”:看化學(xué)反應(yīng)速率的單位是否一致，若不一致，需轉(zhuǎn)化為同一單位。

②“二化”:將不同物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化成同一物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，或分別除以相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù),

所得數(shù)值大的速率大。

③“三比較”：標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一后比較數(shù)值大小，數(shù)值越大,反應(yīng)速率越大。

(3)比較方法

①歸?法：若單位不統(tǒng);則要換算成相同的單位：若為不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，則要換算成同?物質(zhì)

來表示反應(yīng)速率；再比較數(shù)值的大小。

②比值法：比較化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的比值,如aA(g)+bB(g戶cC(g)+dD(g),

b⑷>"(8)

若k丁廠，則說明用A表示的化學(xué)反應(yīng)速率大于用B表示的化學(xué)反應(yīng)速率。

【答案】C

故選C.

?【變式II】(2023春?山西朔州?高一懷仁市第一中學(xué)校校考期中)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)速率可以衡量化學(xué)反應(yīng)進行的快慢

C.對于任何化學(xué)反應(yīng)來說，反應(yīng)現(xiàn)象越明顯，說明其化學(xué)反應(yīng)速率越快

D.化學(xué)反應(yīng)速率是指在一段時間內(nèi)反應(yīng)物物質(zhì)的量的減少或生成物物質(zhì)的量的增加量

【答案】A

【詳解】A.化學(xué)反應(yīng)速率可以衡量化學(xué)反應(yīng)進行的快慢，選項A正確；

C.有些快速反應(yīng)沒有明顯現(xiàn)象，選項C錯誤；

D.化學(xué)反應(yīng)速率是指在一段時間內(nèi)反應(yīng)物物質(zhì)的量濃度的減少量或生成物物質(zhì)的量濃度的增加量，選項D

錯誤；

答案選A。

?【變式12】(2023春?高一課時練習(xí))采取下列措施對增大化學(xué)反應(yīng)速率有明顯效果的是

A.K與水反應(yīng)時，增加水的用量

B.鐵與稀硫酸反應(yīng)制備氫氣，改用濃硫酸

C.Na2sCh溶液與BaCb溶液反應(yīng)時，增大壓強

D.CaCCh與鹽酸反應(yīng)制取C02時:將塊狀大理石改為粉末狀大理石

【答案】D

【詳解】A.水為純液體，增加水的用量，反應(yīng)速率不變，A不符合題意；

B.Fe遇濃硫酸發(fā)生鈍化，不生成氫氣，B不符合題意；

C.對于溶液的反應(yīng)，增大壓強不能改變反應(yīng)速率，C不符合題意；

D.將塊狀大理石改為粉末狀大理石，增大了反應(yīng)物與鹽酸的接觸面積，反應(yīng)速率加快，D符合題意；

故答案選Do

?【變式13】(2023?高一課時練習(xí))反應(yīng)4A(s)+3B(g)=2C(g)+D(g),經(jīng)2minB的濃度減小0.6mol/L。對

此反應(yīng)速率的正確表示是

A.用A表示的反應(yīng)速率是0.8mol/(L-s)

B.分別用B、C、D表示反應(yīng)的速率，其比值是3：2：1

C.在2min末時的反應(yīng)速率，用反應(yīng)物B來表示是0.3mol/(L*min)

D.在這2min內(nèi)用B和C表示的反應(yīng)速率的值都是相同的

【答案】B

【詳解】A.反應(yīng)物A是固體，濃度為常數(shù)，不用其表示反應(yīng)的速率，選項A不正確；

B.化學(xué)反應(yīng)速率之比等于計量數(shù)之比，故分別用B、C、D表示反應(yīng)的速率，其比值是3：2：I,選項B

正確；

D.反應(yīng)中B和C的化學(xué)計量數(shù)不同，B和C表示的反應(yīng)速率的值不同，選項D不正確；

答案選Bo

【答案】A

故答案選Ao

【變式21](2021秋?福建泉州?高二?？计谥?一定條件下,向2L密閉容器中加入2m0IN2和10mol

H2,發(fā)生反應(yīng)N2+3HZ'2NH3,2min時測得剩余N2為Imol,此時化學(xué)反應(yīng)速率表示正確的是

11

A.v(NH?)=0.25mol-L^minB.V(H2)=0.75molL'-S

C.V(NH3)=1mol-L'-min1D.V(N2)=0.25mol-L'-min'

【答案】D

故答案選Do

【答案】C

?【變式23】(2023春?湖北?高一荊州中學(xué)校聯(lián)考期中)一定溫度下，在一個2L的密閉容器中，X、Y、

Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。下列說法錯誤的是

A.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3X+YW2Z

B.2min時反應(yīng)達到平衡狀態(tài)

C.與1?2min相比,0?1min的v(正相匕較快

D.平衡時，容器壓強與初始壓強的比值為10：9

【答案】D

【詳解】A.An(X)：An(Y)：An(Z)=0.3：0.1：0.2=3：1：2------與計量系數(shù)成正比，故A正確,

B.2min后X、Y、Z的物質(zhì)的量不變，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故B正確。

C.隨反應(yīng)的進行，反應(yīng)物濃度降低，正反應(yīng)速率減慢，故C正確。

故選D。

IBI?

一、單選題

B.用B、C、D表示的反應(yīng)速率之比為3：2：1

D.在2min內(nèi)用B表示的反應(yīng)速率逐漸減小，用C表示的反應(yīng)速率逐漸增大

【答案】B

故選B。

【答案】B

故答案為：Bo

t點睹】當(dāng)速率單位不同時，先進行轉(zhuǎn)化。

A.④:②:B.①〉②二③〉④C.①冶泡〉④D.④,③:①

【答案】A

4.(2023春?重慶萬州?高一重慶市萬州第二高級中學(xué)?？计谥?對于反應(yīng)A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g),在不同

條件下的化學(xué)反應(yīng)速率如下，其中反應(yīng)速率最快的是

A.v(A)=0.3mol*L,*slB.v(B)=1.8mol*Ll*s,

C.v(D)=0.7mol?lJ?siD.v(C)=1.5mol-Ll*sl

【答案】D

【詳解】在單位相同的條件下，不同物質(zhì)的反應(yīng)速率等于其化學(xué)計最數(shù)之比，將不同的物質(zhì)化為是同一物

質(zhì)的速率進行比較即可，數(shù)值越大則反應(yīng)的速率越快。

A.v(A)=0.3mokL1*sl；

通過比較知，反應(yīng)速率最快的是D項；

故答案選Do

A.0.4mol-UB.O.gmol-L1C.1.2mol-L1D.1.8mol-L1

【答案】A

6.(2021秋?甘肅天水?高二秦安縣第一中學(xué)?？计谀?在密閉容器中進行A與B反應(yīng)生成C的可逆反應(yīng)，

反應(yīng)速率v(A)、v(B)、v(C)之間存在以下關(guān)系：v(C)=2v(A),3v(C)=2v(B),則該反應(yīng)可以表示為

A.A(g)+B(g)FC(g)B.2A(g)+2B(g)^3C(g)

C.A(g)+3B(g)^2C(g)D.3A(g)+B(g)=2C(g)

【答案】C

【詳解】在同一化學(xué)反應(yīng)中，用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率，速率比等于化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)的比。

密閉容器中A(g)與B(g)反應(yīng)生成C(g),其反應(yīng)速率分別用WA)、v(B)、可。表示，它們之間有以下關(guān)系：

v(C)=2v(A),3V(C)=2v(B),則化學(xué)方程式為A(g)+3B(g)=2C(g),故合理選項是C。

7.(2023春?浙江嘉興?高一校聯(lián)考期中)如圖所示為80()。(2時A、B、C三種氣體在密閉容器口反應(yīng)時濃度

的變化，只從圖上分析不能得出的結(jié)論是

濃度/(moFL")

0.4

L

0.2

o2時間/min

A.發(fā)生的反應(yīng)可表示為2A(g),2B(g)+C(g)

B.反應(yīng)開始至2minA的平均速率為0.1mol/(Lmin)

C.反應(yīng)開始時，正、逆反應(yīng)同時進行

D.2min時，A、B、C的濃度之比為2：3：1

【答案】C

【詳解】A.根據(jù)圖像得出濃度改變量為△dA)=0.2molL,Ac(D)=0.2molf,Ac(C)=0.1molf1,根據(jù)

改變量之比等于計量系數(shù)之比得出反應(yīng)可表示為2A(g)a2B(g)+C(g),選項A正確；

C.開始時，C的濃度為0,因此咳平衡是正向開始建立的平衡，選項c錯誤；

D.2min時，c(A)=0.2molLT,<?(B)=0.3molL-|,c(C)=0.1molL_|,因此A、C的濃度之比為2：3：1,

選項D正確；

答案選C。

【答案】B

【詳解】A.A是固體，不能用A表示的該反應(yīng)的反應(yīng)速率，A錯誤；

答案選B。

【答案】D

【詳解】A.v(NH3)=0.05mol-L,-min1,根據(jù)化學(xué)方程式，v(H2)=0.075mol-L,-min1；

B.v(H2)=0.03mol-Llmin,；

C.v(N2)=0.0005mol-L1-min,,則v(H2)=0.001mol?U?min'

D.v(H2)=0.002mol-Ll-sl=0.12molL1min,；

故以上四個速率中，最快的為D：

故答案選Do

【答案】C

故答案選C。

11.(2023春?福建福州?高一福建省福州第八中學(xué)?？计谥?反應(yīng)4A(s)+3B(g)=2C(g)+D(g),經(jīng)2min,B的

濃度減少0.6mo卜L-。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0.4mob(L-min)_,

B.分別用B、C、D表示反應(yīng)的速率，其比是3：2：I

C.在2min末的反應(yīng)速率，用B表示是().3mol(Lmin尸

D.用B和C表示的反應(yīng)速率對該反應(yīng)的意義不同

【答案】B

【詳解】A.物質(zhì)A為固體，不能用固體的濃度表示反應(yīng)速率，A錯誤；

B.同一反應(yīng)、同一時段內(nèi)不同物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于計量數(shù)之比，所以分別用B、C、D表示反應(yīng)的速

率，其比是3：2：1,B正確；

C.反應(yīng)速率表示的是一段時間內(nèi)的平均速率，不是某一時刻的瞬時速率，C錯誤；

D.在同一反應(yīng)中，選用不同的物質(zhì)表示反應(yīng)速率，反應(yīng)速率數(shù)值之比等于化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)之比,

數(shù)值可能相同，也可能不同，但意義相同，則用B和C表示的反應(yīng)速率數(shù)值不同，但所表示的意義相同，

故D錯誤；

綜上所述答案為B。

【答案】A

【詳解】A.v(A)=0.15mol/(Ls),轉(zhuǎn)化成B的速率u(B)=3u(A)=3x0.15mol/(L/s)=0.45mol/(L?s)；

B.v(B)=0.3mol/(Ls)；

C.v(C)=0.2mol/(Ls),轉(zhuǎn)化成B的速率u(B)=L5MC)=L5x0.2mcl/(Ls)=0.3mol/(L-s)；

根據(jù)上述數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)進行最快的是MB)=0.45mol/(L?s),故A符合題意。

答案為A。

二、填空題

體枳，；mL

【答案】（1）錐形瓶反應(yīng)時間。2的體積

【分析】本題探究過氧化氫的分解反應(yīng)，實驗原理是測量一定時間內(nèi)，產(chǎn)生氣體體積，據(jù)此分析:

【詳解】（1）根據(jù)儀器a的特點，儀器a的名稱為錐形瓶；要測定過氧化氫分解反應(yīng)的速率，需要測定的物

理量有反應(yīng)時間和氧氣的體積；故答案為錐形瓶；反應(yīng)時間；5的體積；

（3）根據(jù)信息BaO?與H2s04反應(yīng)制備過氧化氫，其化學(xué)反應(yīng)方程式為BaCh+H2so產(chǎn)BaSCh+FhCh；根據(jù)

圖像可知，堿對分解速率影響較大，酸對分解速率影響較小，因此支持這一方案的理由是H2O2在酸性條件

下分解速率更??；故答案為BaCh+H2so產(chǎn)BaSCh+FhCh；H2O2右酸性條件下分解速率更小。

14.（2019秋?寧夏銀川?高二寧夏長慶高級中學(xué)?？计谥校┠硨W(xué)生為了探究鋅與鹽酸反應(yīng)過程中的速率變化，

他在100mL某濃度的稀鹽酸中加入足量的鋅粉，用排水集氣法收集反應(yīng)放出的氫氣，實驗記錄如下（累計

值，體積已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）：

時間(min)012345

氫氣體積（mL）050120232290310

（l）2~3min段的反應(yīng)速率比l~2min段的反應(yīng)速率（填"塊”或“慢）原因是______;

（2）求2?3min段以HC1的濃度變化來表示的平均反應(yīng)速率（設(shè)溶液體積不變）：

（3）如果反應(yīng)太激烈，為了減緩反應(yīng)速率而乂不減少產(chǎn)生氫氣的量，可以在鹽酸中分別加入等體積的下列溶

液，你認為可行的是（填編號）0

A.蒸儲水B.Na。溶液C.Na2c03溶液D.C11SO4溶液

【答案】快該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，釋放的熱量使溫度升高，從而加快反應(yīng)速率0.1molL^'min

AB

【分析】根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有濃度、溫度以及固體的表面積大小等因素，溫度越高、濃度越大、

固體表面積越大，反應(yīng)的速率越大，從表中數(shù)據(jù)看出2min?3min收集的氫氣比其他時間段多，原因是Zn

置換的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高；4min?5min收集的氫氣最少是因為隨反應(yīng)進行c(H+)下降；根據(jù)v=

￡計算反應(yīng)速率；根據(jù)根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因索以及氧氣的最取決丁H+的物質(zhì)的量。

t

【詳解】⑴從表中數(shù)據(jù)看出2min?3min收集的氫氣比其他時間段多，雖然反應(yīng)中c(H+)下降，但主要原因

是Zn置換的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，故2~3min段的反應(yīng)速率比l~2min段的反應(yīng)速率快；原因是：

該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，釋放的熱量使溫度升高，從而加快反應(yīng)速率；

④A、加入蒸儲水，溶液的濃度減小，反應(yīng)速率減小，H+的物質(zhì)的量不變，氫氣的量也不變，選項A正確；

B、加入氯化鈉溶液，減小鹽酸的濃度，反應(yīng)速率減小，H+的物質(zhì)的最不變，氫氣的最也不變，選項B正確；

C、加入Na2c03溶液，Na2c03能與鹽酸反應(yīng)，鹽酸的濃度減小.反應(yīng)速率減小，H+的物質(zhì)的量減小，氫氣

的量也減小，選項C錯誤；

C、加入CuS04溶液，鋅能置換出銅，鋅、銅、稀鹽酸形成原電池，加快了化學(xué)反應(yīng)速率，氫氣的量不變，

選項D錯誤；

答案選：AB,

【點睛】本題主要考行化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素，難度不大，需要注意的是反應(yīng)過程中濃度以及溫度的變

化，注重基礎(chǔ)知識的積累，易錯點為(1)從表中數(shù)據(jù)看出2m