课时2.1 化学反应速率-2021-2022学年高二化学选择性必修1精品讲义（人教版2019）

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课时 2.1 化学反应速率

【学习目标】

1、掌握化学反速率的概念及表示方法，熟悉化学反应速率的测定思路和测定方法

2、掌握有关化学反应速率的计算方法

【主干知识梳理】

一、化学反应速率

1、意义：化学反应速率是用来衡量化学反应过程进行快慢程度的物理量

2、表示方法：通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量 ( 均取正值 ) 来表示

3、表达式：v＝或 v＝

式中：Δc为浓度的变化量，一般以 mol·L －

为单位；Δt为时间，一般以 s

或

min

为单位

如：某反应的反应物浓度在 5 min 内由 6 mol/L 变成了 2 mol/L，则以该反应物浓度的变化表示的该反应在这

段时间内的平均反应速率为 0.8_mol/(L·min)

4、单位：mol/(L·s)、mol/(L·min)、mol/(L·h)

5、适用范围：所有的化学反应 (主要是气体和溶液)

如：在一个体积为 2 L 的密闭容器中发生反应 2SO2＋O22SO3，经过 5 s 后，测得 SO3的物质的量为 0.8

mol。填写下表：

有关反应物质 SO2O2SO3

物质的量浓度变化 0.4 mol·L －

0.2 mol·L －

0.4 mol·L －

化学反应速率 0.08 mol·L －

·s －

0.04 mol·L －

·s －

0.08 mol·L －

·s －

化学反应速率之比 v(SO2)∶v(O2)∶v(SO3)＝212∶ ∶

【微点拨】

①一般来说，随着反应的逐渐进行，反应物浓度会逐渐减小，化学反应速率也会逐渐减慢。因此，化学反应

速率通常是指某一段时间内的平均反应速率，而不是瞬时反应速率

②在同一化学反应中，选用不同物质表示化学反应速率，其数值可能相同也可能不相同，但表示的意义相同，

即一种物质的化学反应速率就代表了整个化学反应的反应速率

③对于一个具体的化学反应，反应物和生成物的物质的量的变化是按化学方程式中化学计量数之比进行的，

所以化学反应中各物质的反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比

对于反应 aA＋bB===cC＋dD (A、B、C、D均不是固体或纯液体)：

则：v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝Δn(A) Δ∶n(B) Δ∶n(C) Δ∶n(D)＝Δc(A) Δ∶c(B) Δ∶c(C) Δ∶c(D)＝a∶b∶c∶d

④表示化学反应速率时，必须指明用哪种物质作标准，因为同一化学反应，用不同的物质表示的反应速率，

其数值可能不同。如：化学反应 N2＋3H22NH3，用 H2表示该反应的反应速率时应写成 v(H2)

⑤浓度是指物质的量浓度而不是物质的量或质量分数

⑥化学反应速率与时间和浓度有关，无论是用反应物浓度的减少还是用生成物浓度的增加来表示，都取正值

⑦在一定温度下，对于固体和纯液体物质来说，其单位体积里的物质的量不会改变，即它们的物质的量浓度

为常数，即 Δc＝0(无意义)，所以不用固体或纯液体表示反应速率

【对点训练 1】

1、判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”

(1)化学反应方程式中，任何一种物质均可用 v＝求出该物质表示的化学反应速率(　　)

(2)化学反应速率指的是某时刻的瞬时速率(　　)

(3)化学反应速率越大，化学反应的现象越明显(　　)

(4)同一化学反应中，不同物质表示的化学反应速率可能数值不同，但表示的意义(快慢)相同(　　)

(5)化学反应速率为 0.6 mol·L－1·min－1是指 1 min 时某物质的浓度为 0.6 mol·L－1(　　)

(6)对于反应 H2＋Cl2===2HCl，化学反应速率可表示为 v＝a mol·L－1·s－1(　　)

二、“三段式”法在化学反应速率计算中的应用

例：在一定条件下，向 2 L 密闭容器中充入 2 mol N2和4 mol H2发生反应 N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)，10 min 时测定生成 NH3 1 mol，则用 N2、H2、NH3表示的平均反应速率分别为多少？

N2(g)　＋　3H2(g)　　2NH3(g)

起始 2 mol 4 mol 0

在“三段式”中，转化的部分是按照化学计量

系数进行反应的

转化 0.5 mol 1.5 mol 1 mol

末 1.5 mol 2.5 mol 1 mol

v(N2)＝＝0.025 mol/(L·min)

v(H2)＝＝0.075 mol/(L·min)

v(NH3)＝＝0.05 mol/(L·min)

1、反应的转化率(α)：指已被转化的反应物的物质的量与其初始的物质的物质的量之比

N2的转化率＝，H2的转化率＝

2、生成物的产率：指生成物的实际值与理论值(按照方程式计算的出来的)的比值

NH3的产率＝

3、反应结束时各物质的浓度

c(N2)＝，c(H2)＝，c(NH3)＝

4、反应结束时各物质的百分含量(气体的体积分数、物质的量分数、质量分数)

N2的体积分数＝

H2的体积分数＝

NH3的体积分数＝

5、恒温时，两种容器

恒温恒容恒温恒压

恒温、恒容时：

=n1

恒温、恒压时：

=n1

P前

P后

=n前

n后

=(2+4)mol

(1. 5+2.5+1)mol =6

V前

V后

=n前

n后

=(2+4)mol

(1. 5+2 .5+1)mol =6

【对点训练 2】

1、在可逆反应 2A(g)＋3B(g) xC(g)＋D(g)中，已知：反应开始加入的物质只有 A、B，起始浓度 A为5

mol/L，B为3 mol/L，前 2 min C 的平均反应速率为 0.5 mol·L－1·min－1，2 min 后，测得 D的浓度为 0.5

mol/L，则关于此反应的下列说法中正确的是(　　)

A．2 min 末时 A和B的浓度之比为 5 3 B∶ ．x＝1

C．2 min 末时 B的浓度为 1.5 mol·L－1 D．2 min 末时 A消耗的浓度为 0.5 mol·L－1

三、化学反应速率的测定

1、测定原理：化学反应速率是可以通过实验测定的。根据化学反应速率表达式，实验中需要测定不同时刻反应

物(或生成物)的浓度。实际上任何一种与物质浓度有关的可观测量都可以加以利用

2、测定方法

(1)直接观察测定：如释放出气体的体积和体系的压强等

(2)科学仪器测定：如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等。在溶液中，当反应物或产物本身有较明

显的颜色时，可利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率

3、实验测定化学反应速率

实验步骤

①按下图所示安装装置，在锥形瓶内放入 2 g 锌粒，通过分液漏斗加入 40 mL 1

mol/L H2SO4溶液，测量并记录收集10ml H2所用的时间。

②如果用4 mol/L H2SO4溶液代替1 mol/L H2SO4溶液重复上述实验，所用时间会增

加还是减少？请通过实验证明，并解释原因。

实验装置

实验仪器锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直角导气管、50 mL 注射器、铁架台、秒表

数据记录

试剂所用时间反应速率

1mol/L H2SO4

4mol/L H2SO4

实验现象锌跟硫酸反应产生气泡；收集10 mL 气体，②所用时间比①所用时间短

实验结论 4 mol·L －

的硫酸与锌反应比

1 mol·L －

的硫酸与锌反应快

【微点拨】

①对于有气体生成的反应，可测定相同时间内收集气体的多少或测定收集等量气体所耗时间的多少

②对于有固体参加的反应，可测定相同时间内消耗固体质量的多少

③对于有酸或碱参加的反应，可测定溶液中 c(H＋)或c(OH－)的变化

④对于有颜色变化或有沉淀生成的反应，可测定溶液变色或变浑浊所消耗时间的多少

【对点训练 3】

1、化学反应速率是通过实验测定的，下列化学反应速率的测量中，测量依据不可行的是(　　)

选项化学反应测量依据(单位时间内)

ACO(g) ＋H2O(g)===CO2(g) ＋H2(g) 压强变化

BZn(s)＋H2SO4(aq)=== ZnSO4(aq)＋H2(g) 氢气体积

C 2NO2(g) N2O4(g) 颜色深浅

DCa(OH)2(aq)＋Na2CO3(aq)===CaCO3(s)＋2NaOH(aq) 沉淀质量

2、对于锌粒与稀硫酸的反应，下列说法中不正确的是(　　)

A．可选用颗粒大小基本相同的锌粒与不同浓度的硫酸反应，比较二者收集10 mL 氢气所用的时间，从而计

算反应速率并说明浓度对反应速率的影响

B．可记录溶液中氢离子的浓度随时间的变化(用pH 计测定溶液的 pH)来测量反应速率

C．可记录溶液的温度变化(用温度计来测量温度)来测量反应速率

D．可选用等质量的 Zn 片和Zn 粒与相同浓度的硫酸反应，记录 Zn 完全消失的时间，从而计算反应速率并说

明固体表面积对反应速率的影响

3、对于反应 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，在测量化学反应速率时，以下相关性质不可以利用

的是(　　)

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

四、化学反应速率的相关计算的常见题型

题型一、求化学反应速率

1、某一反应物的浓度是 2.0 mol·L－1，经过 4 min 后，它的浓度变成 1.68 mol·L－1，则在这 4 min 内它的平均反应

速率为(　　)

A．0.2 mol·L－1·min－1 B．0.1 mol·L－1·min－1 C．0.04 mol·L－1·min－1 D．0.08 mol·L－1·min－1

2、在反应 N2＋3H22NH3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 H2表示的

平均反应速率为 0.45 mol·L－1·s－1，则此段时间是(　　)

A．1 s B．2 s C．44 s D．1.33 s

题型二、化学反应反应速率快慢的比较

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