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第3節(jié)　化學(xué)反應(yīng)的速率
第1課時(shí)　化學(xué)反應(yīng)歷程與化學(xué)反應(yīng)速率
[核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)]　1.知道化學(xué)反應(yīng)是有歷程的，認(rèn)識(shí)基元反應(yīng)；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)可用不同的方法來表示化學(xué)反應(yīng)速率的變化觀念。2.根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)定原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)定方法，通過對(duì)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)是有歷程的
1．化學(xué)反應(yīng)歷程的相關(guān)概念
(1)基元反應(yīng)
大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)都是分 完成的。其中的 稱為基元反應(yīng)。
(2)反應(yīng)歷程
基元反應(yīng)構(gòu)成的 稱為反應(yīng)歷程(又稱反應(yīng)機(jī)理)。
(3)復(fù)雜反應(yīng)和簡(jiǎn)單反應(yīng)
總反應(yīng) 基元反應(yīng)的總和
復(fù)雜反應(yīng) 由 組成的總反應(yīng)。 平常所寫的化學(xué)方程式是 的化學(xué)方程式
簡(jiǎn)單反應(yīng) 反應(yīng)物 的化學(xué)反應(yīng)其總反應(yīng)就是基元反應(yīng)
2.反應(yīng)歷程的特點(diǎn)
反應(yīng)不同，反應(yīng)歷程就 ；同一反應(yīng)，在 條件下的反應(yīng)歷程也可能不同。
3．化學(xué)反應(yīng)速率千差萬別的原因
(1)反應(yīng)物的 和 決定著一個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)歷程，反應(yīng)歷程的 是造成化學(xué)反應(yīng)速率不同的主要原因。
(2)總反應(yīng)的反應(yīng)速率主要由基元反應(yīng)中的慢反應(yīng)所決定。
4．反應(yīng)歷程的檢測(cè)手段——飛秒化學(xué)
化學(xué)反應(yīng)，實(shí)質(zhì)上就是舊化學(xué)鍵的 、 和新化學(xué)鍵的生成過程，是反應(yīng)物獲得能量形成 ，再生成產(chǎn)物的過程，其中每一個(gè)過程所用時(shí)間大都在皮秒(1 ps＝10－12 s)和飛秒(1 fs＝10－15 s)量級(jí)。要實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)過程的檢測(cè)，必須使用時(shí)間標(biāo)度為飛秒量級(jí)的手段，如超短脈沖激光技術(shù)。
(1)所有的化學(xué)反應(yīng)，都是反應(yīng)物先斷鍵變成單個(gè)原子，然后原子再重新結(jié)合成新的物質(zhì)(　　)
(2)同一化學(xué)反應(yīng)，不同條件下，可能有不同的反應(yīng)歷程(　　)
(3)H＋＋OH－===H2O既是基元反應(yīng)又是總反應(yīng)(　　)
1．由反應(yīng)物微粒一步直接實(shí)現(xiàn)的化學(xué)反應(yīng)稱為基元反應(yīng)。某化學(xué)反應(yīng)是通過三步基元反應(yīng)實(shí)現(xiàn)：①Ce4＋＋Mn2＋―→Ce3＋＋Mn3＋；②Ce4＋＋Mn3＋―→Ce3＋＋Mn4＋；③Ti＋＋Mn4＋―→Ti3＋＋Mn2＋。由此可知：
(1)Mn2＋反應(yīng)前后都存在，是該反應(yīng)的_______________________________________。
(2)該反應(yīng)的中間體有______________________________________________________。
(3)該反應(yīng)的總反應(yīng)的方程式為________________________________。
2．甲烷氣相熱分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CH4―→CH3—CH3＋H2，該反應(yīng)的機(jī)理如下：
①CH4―→·CH3＋H·；
②________________________________；
③CH4＋H·―→·CH3＋H2；
④·CH3＋H·―→CH4。
補(bǔ)充反應(yīng)②的方程式。
二、化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法與簡(jiǎn)單計(jì)算
1．化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法
(1)表示方法
對(duì)于反應(yīng)體系體積不變的化學(xué)反應(yīng)aA＋bB===dD＋eE，可以用單位時(shí)間內(nèi)某物質(zhì) 的改變量(取絕對(duì)值)來表示。
(2)數(shù)學(xué)表達(dá)式及單位
v(A)＝______________，單位為________________或______________________。
提醒?、俨荒苡霉腆w或純液體的濃度變化表示反應(yīng)速率。
②反應(yīng)速率表示一段時(shí)間內(nèi)反應(yīng)的平均速率。
(3)特點(diǎn)
①同一反應(yīng)選用不同的反應(yīng)物或反應(yīng)產(chǎn)物表示化學(xué)反應(yīng)速率，數(shù)值可能 ，但表示的意義 。
②用各物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前的 。
上述反應(yīng)中各物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率關(guān)系：v(A)∶v(B)∶v(D)∶v(E)＝ 。
(4)統(tǒng)一起見的化學(xué)反應(yīng)速率
①定義式
v＝·＝·＝·＝·。
即：v＝v(A)＝v(B)＝v(D)＝v(E)。
②優(yōu)點(diǎn)：對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)來說，無論用哪一種物質(zhì)表示，化學(xué)反應(yīng)速率都 。
2．化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算的常用方法
(1)列“三段式”法
利用轉(zhuǎn)化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比建立各數(shù)據(jù)間的關(guān)系。如：
mA(g)＋nB(g) pC(g)
起始/(mol·L－1)　　　　　a　　　b　　　　c
轉(zhuǎn)化/(mol·L－1)　　　　　x　　　　　　
某時(shí)刻 t s / mol·L－1 　a－x　　b－　c＋
再利用化學(xué)反應(yīng)速率的定義求算
v(A)＝ mol·L－1·s－1；
v(B)＝ mol·L－1·s－1；
v(C)＝ mol·L－1·s－1。
(2)利用速率之比＝化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算。
(1)對(duì)于任何化學(xué)反應(yīng)來說，反應(yīng)速率越大，反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯(　　)
(2)化學(xué)方程式中，任何一種物質(zhì)均可用v＝求出用該物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率(　　)
(3)測(cè)定某化學(xué)反應(yīng)從開始到8秒末的反應(yīng)速率，指的是8秒末的瞬時(shí)速率(　　)
(4)同一化學(xué)反應(yīng)，相同條件下用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，數(shù)值越大，表示化學(xué)反應(yīng)速率越大(　　)
1.根據(jù)如圖所示圖像填空：
(1)反應(yīng)物是________，反應(yīng)產(chǎn)物是________。
(2)在2 min內(nèi)用A、B、C表示的化學(xué)反應(yīng)速率分別為________、________、__________。
(3)該化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率v＝__________。
2．對(duì)于反應(yīng)4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)，在四種不同情況下測(cè)得的反應(yīng)速率由快到慢的順序?yàn)開_________________(填序號(hào))。
①v(NH3)＝0.2 mol·L－1·s－1
②v(O2)＝0.24 mol·L－1·s－1
③v(H2O)＝15 mol·L－1·min－1
④v(NO)＝9 mol·L－1·min－1
3．在2 L密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：mX(g)＋nY(g) pZ(g)＋qQ(g)。在0～3 min內(nèi)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如下表所示：
物質(zhì) X Y Z Q
起始物質(zhì)的量/mol 0.7 1
2 min末物質(zhì)的量/mol 0.8 2.7 0.8 2.7
3 min末物質(zhì)的量/mol 0.8
已知2 min內(nèi)v(Q)＝0.075 mol·L－1·min－1，＝。
(1)起始時(shí)n(Y)＝________，n(Q)＝__________。
(2)化學(xué)方程式中m＝________，n＝__________，p＝________，q＝________。
(3)用Z表示2 min內(nèi)的反應(yīng)速率為_______________。
(4)2 min末Q的轉(zhuǎn)化率為________。
三、化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)定
1．測(cè)定原理
由于物質(zhì)的某些物理性質(zhì)(如壓強(qiáng)、體積、吸光度、電導(dǎo)率等)與其物質(zhì)的量或濃度存在函數(shù)關(guān)系，因此人們常用物理方法，通過準(zhǔn)確而快速地測(cè)定反應(yīng)物或反應(yīng)產(chǎn)物濃度的變化來確定化學(xué)反應(yīng)速率。
2．測(cè)定方法
(1)量氣法：通過測(cè)量釋放出一定體積的氣體的時(shí)間來測(cè)定反應(yīng)速率，或測(cè)定一定時(shí)間內(nèi)氣體壓強(qiáng)的變化來測(cè)定反應(yīng)速率。
(2)比色法：用分光光度計(jì)測(cè)量物質(zhì)對(duì)特定波長(zhǎng)光波的吸光度，從而測(cè)定參與反應(yīng)的某一物質(zhì)的濃度，據(jù)此計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率。
(3)電導(dǎo)法：根據(jù)離子導(dǎo)電能力的差異，可以通過電導(dǎo)率的變化測(cè)定反應(yīng)物中離子濃度的變化，進(jìn)而計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率。
1．下列方法能實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)化學(xué)反應(yīng)速率測(cè)定的是____________(填序號(hào))。
化學(xué)反應(yīng) 一定時(shí)間內(nèi)
① CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) 用壓力傳感器測(cè)量反應(yīng)前后體系壓強(qiáng)變化
② Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ 用分析天平稱量鎂條反應(yīng)前后的質(zhì)量變化
③ H2O2＋2HI===2H2O＋I(xiàn)2 用比色計(jì)測(cè)量反應(yīng)前后顏色深淺
④ Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O 用濁度計(jì)測(cè)量反應(yīng)前后濁度變化
⑤ 2H2O22H2O＋O2↑ 用注射器收集反應(yīng)后氣體體積
2．某溫度下6.5 g鋅粒與40 mL 2.5 mol·L－1的硫酸反應(yīng)，用時(shí)10 s時(shí)恰好收集H2體積44.8 mL(0 ℃、101 kPa條件下)。
(1)請(qǐng)計(jì)算用H＋、Zn2＋變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(2)為了方便也可以用單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率，則10 s內(nèi)該反應(yīng)的速率v(H2)＝ mol·s－1。
3．密閉容器中有氣體參與的化學(xué)反應(yīng)，通?？蓽y(cè)量氣體壓強(qiáng)變化來測(cè)定化學(xué)反應(yīng)的速率。如某溫度下，在一剛性密閉容器中，充入等物質(zhì)的量的CO2和H2，此時(shí)容器的壓強(qiáng)為48 kPa，發(fā)生反應(yīng)CO2(g)＋H2(g)??HCOOH(g)，6 min時(shí)容器壓強(qiáng)變?yōu)?6 kPa，則0～6 min內(nèi)用H2分壓表示的化學(xué)反應(yīng)速率為________kPa·min－1(氣體分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
第1課時(shí)　化學(xué)反應(yīng)歷程與化學(xué)反應(yīng)速率
一、
1．(1)幾步　每一步反應(yīng)　(2)反應(yīng)序列　(3)幾個(gè)基元反應(yīng)　總反應(yīng)　一步直接轉(zhuǎn)化為反應(yīng)產(chǎn)物
2．不相同　不同
3．(1)結(jié)構(gòu)　反應(yīng)條件　差別
4．伸長(zhǎng)　斷裂　過渡態(tài)
正誤判斷
(1)×　(2)√　(3)√
思考交流
1．(1)催化劑　(2)Mn3＋ 、Mn4＋ 　(3)2Ce4＋＋Ti＋2Ce3＋＋Ti3＋
2．·CH3＋CH4―→CH3—CH3＋H·
二、
1．(1)濃度(或質(zhì)量、物質(zhì)的量等)　(2)　mol·L－1·s－1　mol·L－1·min－1　(3)①不同　相同　②系數(shù)之比
a∶b∶d∶e　(4)②相同
正誤判斷
(1)×　(2)×　(3)×　(4)×
應(yīng)用體驗(yàn)
1．(1)A、B　C　(2)3 mol·L－1·min－1
2 mol·L－1·min－1　3 mol·L－1·min－1
(3)1 mol·L－1·min－1
2．①>②>③>④
3．(1)2.3 mol　3.0 mol　(2)1　4　2　3
(3)0.05 mol·L－1·min－1　(4)10%
三、
思考交流
1．②③④⑤
2．(1)n(H2)＝＝0.002 mol，
依據(jù)離子方程式可知：Zn～2H＋～Zn2＋～H2，
|Δn(Zn2＋)|＝|Δn(H2)|＝0.002 mol，|Δn(H＋)|＝2|Δn(H2)|＝0.004 mol，
v(H＋)＝＝0.01 mol·L－1·s－1；
v(Zn2＋)＝＝0.005 mol·L－1·s－1。
(2)0.000 2
3．2(共88張PPT)
第1課時(shí)
化學(xué)反應(yīng)歷程與化學(xué)反應(yīng)速率
第2章　第3節(jié)
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核心素養(yǎng)
發(fā)展目標(biāo)
1.知道化學(xué)反應(yīng)是有歷程的，認(rèn)識(shí)基元反應(yīng)；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)可用不同的方法來表示化學(xué)反應(yīng)速率的變化觀念。
2.根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)定原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)定方法，通過對(duì)比的方法，發(fā)展基于變量關(guān)系的證據(jù)推理素養(yǎng)。
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一、化學(xué)反應(yīng)是有歷程的
二、化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法與簡(jiǎn)單計(jì)算
課時(shí)對(duì)點(diǎn)練
三、化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)定
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一
化學(xué)反應(yīng)是有歷程的
1.化學(xué)反應(yīng)歷程的相關(guān)概念
(1)基元反應(yīng)
大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)都是分 完成的。其中的 稱為基元反應(yīng)。
(2)反應(yīng)歷程
基元反應(yīng)構(gòu)成的 稱為反應(yīng)歷程(又稱反應(yīng)機(jī)理)。
一
化學(xué)反應(yīng)是有歷程的
幾步
每一步反應(yīng)
反應(yīng)序列
(3)復(fù)雜反應(yīng)和簡(jiǎn)單反應(yīng)
總反應(yīng) 基元反應(yīng)的總和
復(fù)雜反應(yīng) 由 組成的總反應(yīng)。
平常所寫的化學(xué)方程式是 的化學(xué)方程式
簡(jiǎn)單反應(yīng) 反應(yīng)物 的化學(xué)反應(yīng)其總反應(yīng)就是基元反應(yīng)
幾個(gè)基元反應(yīng)
總反應(yīng)
一步直接轉(zhuǎn)化為反應(yīng)產(chǎn)物
2.反應(yīng)歷程的特點(diǎn)
反應(yīng)不同，反應(yīng)歷程就 ；同一反應(yīng)，在 條件下的反應(yīng)歷程也可能不同。
3.化學(xué)反應(yīng)速率千差萬別的原因
(1)反應(yīng)物的 和 決定著一個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)歷程，反應(yīng)歷程的
是造成化學(xué)反應(yīng)速率不同的主要原因。
(2)總反應(yīng)的反應(yīng)速率主要由基元反應(yīng)中的慢反應(yīng)所決定。
不相同
不同
結(jié)構(gòu)
反應(yīng)條件
差別
4.反應(yīng)歷程的檢測(cè)手段——飛秒化學(xué)
化學(xué)反應(yīng)，實(shí)質(zhì)上就是舊化學(xué)鍵的 、 和新化學(xué)鍵的生成過程，是反應(yīng)物獲得能量形成 ，再生成產(chǎn)物的過程，其中每一個(gè)過程所用時(shí)間大都在皮秒(1 ps＝10－12 s)和飛秒(1 fs＝10－15 s)量級(jí)。要實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)過程的檢測(cè)，必須使用時(shí)間標(biāo)度為飛秒量級(jí)的手段，如超短脈沖激光技術(shù)。
伸長(zhǎng)
斷裂
過渡態(tài)
(1)所有的化學(xué)反應(yīng)，都是反應(yīng)物先斷鍵變成單個(gè)原子，然后原子再重新結(jié)合成新的物質(zhì)
(2)同一化學(xué)反應(yīng)，不同條件下，可能有不同的反應(yīng)歷程
(3)H＋＋OH－===H2O既是基元反應(yīng)又是總反應(yīng)
×
√
√
1.由反應(yīng)物微粒一步直接實(shí)現(xiàn)的化學(xué)反應(yīng)稱為基元反應(yīng)。某化學(xué)反應(yīng)是通過三步基元反應(yīng)實(shí)現(xiàn)：①Ce4＋＋Mn2＋―→Ce3＋＋Mn3＋；②Ce4＋＋Mn3＋―→Ce3＋＋Mn4＋；③Ti＋＋Mn4＋―→Ti3＋＋Mn2＋。由此可知：
(1)Mn2＋反應(yīng)前后都存在，是該反應(yīng)的_______。
(2)該反應(yīng)的中間體有_____________。
(3)該反應(yīng)的總反應(yīng)的方程式為__________________________。
催化劑
Mn3＋、Mn4＋
2.甲烷氣相熱分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CH4―→CH3—CH3＋H2，該反應(yīng)的機(jī)理如下：
①CH4―→·CH3＋H·；
②_____________________________；
③CH4＋H·―→·CH3＋H2；
④·CH3＋H·―→CH4。
補(bǔ)充反應(yīng)②的方程式。
·CH3＋CH4―→CH3—CH3＋H·
烷烴的熱分解反應(yīng)是典型的自由基反應(yīng)，自由基反應(yīng)一般經(jīng)歷鏈引發(fā)、鏈傳遞、鏈終止的過程，故第二步反應(yīng)屬于鏈傳遞環(huán)節(jié)，產(chǎn)物中還有自由基生成，且生成物有乙烷，故確定反應(yīng)②為·CH3＋CH4―→
CH3—CH3＋H·。
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化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法與簡(jiǎn)單計(jì)算
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二
二
化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法與簡(jiǎn)單計(jì)算
1.化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法
(1)表示方法
對(duì)于反應(yīng)體系體積不變的化學(xué)反應(yīng)aA＋bB===dD＋eE，可以用單位時(shí)間內(nèi)某物質(zhì) 的改變量(取絕對(duì)值)來表示。
(2)數(shù)學(xué)表達(dá)式及單位
v(A)＝ ，單位為 或 。
濃度(或質(zhì)量、物質(zhì)的量等)
mol·L－1·s－1
mol·L－1·min－1
提醒　①不能用固體或純液體的濃度變化表示反應(yīng)速率。
②反應(yīng)速率表示一段時(shí)間內(nèi)反應(yīng)的平均速率。
(3)特點(diǎn)
①同一反應(yīng)選用不同的反應(yīng)物或反應(yīng)產(chǎn)物表示化學(xué)反應(yīng)速率，數(shù)值可能
，但表示的意義 。
②用各物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前的 。
上述反應(yīng)中各物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率關(guān)系：v(A)∶v(B)∶v(D)∶v(E)
＝ 。
不同
相同
系數(shù)之比
a∶b∶d∶e
(4)統(tǒng)一起見的化學(xué)反應(yīng)速率
①定義式
②優(yōu)點(diǎn)：對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)來說，無論用哪一種物質(zhì)表示，化學(xué)反應(yīng)速率都 。
相同
2.化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算的常用方法
(1)列“三段式”法
利用轉(zhuǎn)化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比建立各數(shù)據(jù)間的關(guān)系。如：
mA(g)＋nB(g) pC(g)
起始/(mol·L－1) a　　　b　　　 c
再利用化學(xué)反應(yīng)速率的定義求算
(2)利用速率之比＝化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算。
(1)對(duì)于任何化學(xué)反應(yīng)來說，反應(yīng)速率越大，反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯
(2)化學(xué)方程式中，任何一種物質(zhì)均可用v＝ 求出用該物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率
(3)測(cè)定某化學(xué)反應(yīng)從開始到8秒末的反應(yīng)速率，指的是8秒末的瞬時(shí)速率
(4)同一化學(xué)反應(yīng)，相同條件下用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，數(shù)值越大，表示化學(xué)反應(yīng)速率越大
×
×
×
×
1.根據(jù)如圖所示圖像填空：
(1)反應(yīng)物是_______，反應(yīng)產(chǎn)物是____。
(2)在2 min內(nèi)用A、B、C表示的化學(xué)反應(yīng)速率
分別為________________、_______________、
________________。
(3)該化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率v＝________________。
A、B
C
3 mol·L－1·min－1
2 mol·L－1·min－1
3 mol·L－1·min－1
1 mol·L－1·min－1
已知在反應(yīng)過程中反應(yīng)物的量減少，反應(yīng)產(chǎn)物的量增多，故A、B為反應(yīng)物，C為反應(yīng)產(chǎn)物，由速率的定義得出：
2.對(duì)于反應(yīng)4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)，在四種不同情況下測(cè)得的反應(yīng)速率由快到慢的順序?yàn)開_____________(填序號(hào))。
①v(NH3)＝0.2 mol·L－1·s－1
②v(O2)＝0.24 mol·L－1·s－1
③v(H2O)＝15 mol·L－1·min－1
④v(NO)＝9 mol·L－1·min－1
①>②>③>④
3.在2 L密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：mX(g)＋nY(g) pZ(g)＋qQ(g)。在0～3 min內(nèi)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如下表所示：
物質(zhì) X Y Z Q
起始物質(zhì)的量/mol 0.7 1
2 min末物質(zhì)的量/mol 0.8 2.7 0.8 2.7
3 min末物質(zhì)的量/mol 0.8
(1)起始時(shí)n(Y)＝________，n(Q)＝________。
物質(zhì) X Y Z Q
起始物質(zhì)的量/mol 0.7 1
2 min末物質(zhì)的量/mol 0.8 2.7 0.8 2.7
3 min末物質(zhì)的量/mol 0.8
2.3 mol
3.0 mol
對(duì)比X的起始量和2 min末的量，可知反應(yīng)逆向進(jìn)行。
|Δn(Q)|＝0.075 mol·L－1·min－1×2 L×2 min＝0.3 mol，
對(duì)反應(yīng)過程列“三段式”分析如下：
mX(g)＋nY(g) pZ(g)＋qQ(g)
起始/mol　　　 0.7　　 n(Y)　　 1　　　3.0
轉(zhuǎn)化/mol　　　 0.1　　 Δn(Y)　 0.2　　 0.3
2 min末/mol　 0.8　　 2.7　　 0.8　　 2.7
起始時(shí)n(Q)＝0.3 mol＋2.7 mol＝3.0 mol。
(2)化學(xué)方程式中m＝___，n＝___，p＝___，q＝___。
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物質(zhì) X Y Z Q
起始物質(zhì)的量/mol 0.7 1
2 min末物質(zhì)的量/mol 0.8 2.7 0.8 2.7
3 min末物質(zhì)的量/mol 0.8
m∶n∶p∶q＝0.1 mol∶0.4 mol∶0.2 mol∶0.3 mol＝1∶4∶2∶3。
(3)用Z表示2 min內(nèi)的反應(yīng)速率為___________________。
物質(zhì) X Y Z Q
起始物質(zhì)的量/mol 0.7 1
2 min末物質(zhì)的量/mol 0.8 2.7 0.8 2.7
3 min末物質(zhì)的量/mol 0.8
0.05 mol·L－1·min－1
(4)2 min末Q的轉(zhuǎn)化率為______。
物質(zhì) X Y Z Q
起始物質(zhì)的量/mol 0.7 1
2 min末物質(zhì)的量/mol 0.8 2.7 0.8 2.7
3 min末物質(zhì)的量/mol 0.8
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化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)定
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三
1.測(cè)定原理
由于物質(zhì)的某些物理性質(zhì)(如壓強(qiáng)、體積、吸光度、電導(dǎo)率等)與其物質(zhì)的量或濃度存在函數(shù)關(guān)系，因此人們常用物理方法，通過準(zhǔn)確而快速地測(cè)定反應(yīng)物或反應(yīng)產(chǎn)物濃度的變化來確定化學(xué)反應(yīng)速率。
三
化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)定
2.測(cè)定方法
(1)量氣法：通過測(cè)量釋放出一定體積的氣體的時(shí)間來測(cè)定反應(yīng)速率，或測(cè)定一定時(shí)間內(nèi)氣體壓強(qiáng)的變化來測(cè)定反應(yīng)速率。
(2)比色法：用分光光度計(jì)測(cè)量物質(zhì)對(duì)特定波長(zhǎng)光波的吸光度，從而測(cè)定參與反應(yīng)的某一物質(zhì)的濃度，據(jù)此計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率。
(3)電導(dǎo)法：根據(jù)離子導(dǎo)電能力的差異，可以通過電導(dǎo)率的變化測(cè)定反應(yīng)物中離子濃度的變化，進(jìn)而計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率。
1.下列方法能實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)化學(xué)反應(yīng)速率測(cè)定的是__________(填序號(hào))。
化學(xué)反應(yīng) 一定時(shí)間內(nèi)
① CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) 用壓力傳感器測(cè)量反應(yīng)前后體系壓強(qiáng)變化
② Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ 用分析天平稱量鎂條反應(yīng)前后的質(zhì)量變化
③ H2O2＋2HI===2H2O＋I(xiàn)2 用比色計(jì)測(cè)量反應(yīng)前后顏色深淺
④ Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O 用濁度計(jì)測(cè)量反應(yīng)前后濁度變化
⑤ 用注射器收集反應(yīng)后氣體體積
②③④⑤
2.某溫度下6.5 g鋅粒與40 mL 2.5 mol·L－1的硫酸反應(yīng)，用時(shí)10 s時(shí)恰好收集H2體積44.8 mL(0 ℃、101 kPa條件下)。
(1)請(qǐng)計(jì)算用H＋、Zn2＋變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率。
依據(jù)離子方程式可知：Zn～2H＋～Zn2＋～H2，
|Δn(Zn2＋)|＝|Δn(H2)|＝0.002 mol，|Δn(H＋)|＝2|Δn(H2)|＝0.004 mol，
(2)為了方便也可以用單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率，則10 s內(nèi)該反應(yīng)的速率v(H2)＝ mol·s－1。
0.000 2
3.密閉容器中有氣體參與的化學(xué)反應(yīng)，通?？蓽y(cè)量氣體壓強(qiáng)變化來測(cè)定化學(xué)反應(yīng)的速率。如某溫度下，在一剛性密閉容器中，充入等物質(zhì)的量的CO2和H2，此時(shí)容器的壓強(qiáng)為48 kPa，發(fā)生反應(yīng)CO2(g)＋H2(g)
HCOOH(g)，6 min時(shí)容器壓強(qiáng)變?yōu)?6 kPa，則0～6 min內(nèi)用H2分壓表示的化學(xué)反應(yīng)速率為____kPa·min－1(氣體分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
2
根據(jù)三段式：
CO2(g)＋H2(g) HCOOH(g)
n0　　 a　　 a　　　 0
Δn　　x　　 x　　　 x
n平　 a－x　 a－x　　x
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課時(shí)對(duì)點(diǎn)練
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對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
題組一　化學(xué)反應(yīng)是有歷程的
1.化學(xué)反應(yīng)是有歷程的，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是
A.所有的化學(xué)反應(yīng)都由多個(gè)基元反應(yīng)構(gòu)成
B.化學(xué)反應(yīng)不同，反應(yīng)歷程就不相同
C.反應(yīng)物的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)條件決定著一個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)歷程
D.由多個(gè)基元反應(yīng)構(gòu)成的化學(xué)反應(yīng)中，其快慢取決于反應(yīng)歷程中的慢反應(yīng)
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某些反應(yīng)是由多個(gè)基元反應(yīng)構(gòu)成的，而還有一些反應(yīng)其本身就是一個(gè)基元反應(yīng)，A錯(cuò)誤；
每個(gè)化學(xué)反應(yīng)都有自己獨(dú)特的反應(yīng)歷程，反應(yīng)歷程互不相同，B正確。
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
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對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
2.已知分解1 mol H2O2放出熱量98 kJ。在含少量I－的溶液中，H2O2分解的機(jī)理為
H2O2＋I(xiàn)－―→H2O＋I(xiàn)O－　慢
H2O2＋I(xiàn)O－―→H2O＋O2＋I(xiàn)－　快
下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是
A.反應(yīng)速率與I－濃度有關(guān)
B.IO－也是該反應(yīng)的催化劑
C.反應(yīng)H2O2(aq) H2O(l)＋ O2(g)的ΔH＝＋98 kJ·mol－1
D.v(H2O2)＝v(H2O)＝v(O2)
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H2O2的分解速率主要是由第一個(gè)反應(yīng)決定的，I－濃度越大，反應(yīng)速率越快，A項(xiàng)正確；
根據(jù)總反應(yīng)可確定該反應(yīng)的催化劑為I－，而IO－為中間產(chǎn)物，B項(xiàng)錯(cuò)誤。
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對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
題組二　化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法及簡(jiǎn)單計(jì)算
3.下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法不正確的是
A.化學(xué)反應(yīng)速率為0.8 mol·L－1·s－1是指1 s時(shí)某物質(zhì)的濃度為0.8 mol·L－1
B.反應(yīng)速率一般用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或反應(yīng)產(chǎn)物濃度的增加來表示，
其計(jì)算公式為v＝
C.同一化學(xué)反應(yīng)，用不同物質(zhì)表示反應(yīng)速率，數(shù)值可能不同，但是速率之比滿
足化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比
D.在反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)中，t1、t2時(shí)刻，SO3(g)的濃度分別是c1、c2，
則t1～t2時(shí)間內(nèi)，SO3(g)生成的平均速率為v＝
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4.一定條件下，向2 L密閉容器中加入2 mol N2和10 mol H2，發(fā)生反應(yīng)：N2＋3H2 2NH3，2 min時(shí)測(cè)得剩余N2 1 mol，下列表示前2 min內(nèi)化學(xué)反應(yīng)速率不正確的是
A.v(N2)＝ 0.25 mol·L－1·min－1
B.v(H2)＝ 0.75 mol·L－1·min－1
C.v(NH3)＝ 1 mol·L－1·min－1
D.v(NH3)＝ 0.5 mol·L－1·min－1
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對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
5.(2023·桂林高二檢測(cè))在四個(gè)不同的容器中，在不同的條件下進(jìn)行合成氨反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，根據(jù)下列在相同時(shí)間內(nèi)測(cè)得的結(jié)果判斷，生成氨的化學(xué)反應(yīng)速率最快的是
A.v(NH3)＝0.012 mol·L－1·s－1
B.v(H2)＝0.3 mol·L－1·min －1
C.v(N2)＝0.2 mol·L－1·min －1
D.v(H2)＝0.6 mol·L－1·min －1
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同一化學(xué)反應(yīng)中，同一時(shí)間段內(nèi)，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前的系數(shù)之比，則速率與系數(shù)的比值越大，說明反應(yīng)速率越快。
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對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
6.某溫度下，濃度都是1 mol·L－1的兩種氣體X2和Y2，在密閉容器中反應(yīng)生成Z，反應(yīng)2 min后，測(cè)得參加反應(yīng)的X2為0.6 mol·L－1，用Y2變化表示的反應(yīng)速率v(Y2)＝0.1 mol·L－1·min－1，生成的c(Z)＝0.4 mol·L－1，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
A.X2＋2Y2===2XY2 B.2X2＋Y2===2X2Y
C.3X2＋Y2===2X3Y D.X2＋3Y2===2XY3
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對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
|Δc(Y2)|＝v(Y2)·Δt＝0.1 mol·L－1·min－1×2 min＝0.2 mol·L－1，X2、Y2、Z變化的物質(zhì)的量濃度之比為0.6∶0.2∶0.4＝3∶1∶2，則化學(xué)方程式為3X2＋Y2===2Z，再根據(jù)質(zhì)量守恒，可得3X2＋Y2===2X3Y，C正確。
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對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
題組三　化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)定
7.化學(xué)反應(yīng)速率可以通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定。下列說法錯(cuò)誤的是
A.酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液反應(yīng)，可以通過記錄溶液褪色的時(shí)間來測(cè)
定反應(yīng)速率
B.鋅與稀硫酸反應(yīng)，可以通過測(cè)量一定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的H2體積來計(jì)算反應(yīng)速率
C.可以依靠科學(xué)儀器測(cè)量光的吸收、光的發(fā)射、導(dǎo)電能力等來測(cè)定反應(yīng)速率
D.恒溫恒容條件下發(fā)生反應(yīng)：H2(g)＋I(xiàn)2(g) 2HI(g)，可以通過測(cè)量單位時(shí)
間內(nèi)壓強(qiáng)的變化來測(cè)定反應(yīng)速率
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D項(xiàng)中恒溫恒容條件下，反應(yīng)前后氣體的壓強(qiáng)始終不變，不能通過測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)壓強(qiáng)的變化來測(cè)定反應(yīng)速率。
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對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
8.下列測(cè)量化學(xué)反應(yīng)速率的依據(jù)不可行的是
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選項(xiàng) 化學(xué)反應(yīng) 測(cè)量依據(jù)(單位時(shí)間內(nèi))
A Zn(s)＋H2SO4(aq)===ZnSO4(aq)＋H2(g) 溫度、壓強(qiáng)一定時(shí)，氣體體積變化
B Na2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NaCl 沉淀質(zhì)量變化
C CO(g)＋H2S(g) COS(g)＋H2(g) 溫度、體積一定時(shí)，體系壓強(qiáng)變化
D H2O2＋2HI===2H2O＋I(xiàn)2 溶液體積一定時(shí)，I－的濃度變化
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C項(xiàng)，該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，所以反應(yīng)過程中混合氣體的壓強(qiáng)始終保持不變，測(cè)量依據(jù)不可行，符合題意。
9.一定溫度下，將1 mol M和4 mol X置于1 L的恒容密閉反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)：M(g)＋3X(g) 2Q(g)＋aR(g)，Q、R物質(zhì)的量濃度與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖。下列敘述正確的是
A.a＝2
B.達(dá)到反應(yīng)限度時(shí)M的濃度為0.4 mol·L－1
C.達(dá)到反應(yīng)限度時(shí)消耗1.6 mol X
D.前2 min平均反應(yīng)速率：v(X)＝0.6 mol·L－1·min－1
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根據(jù)圖像可知Q和R的濃度變化之比為2∶1，化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于物質(zhì)的量濃度變化之比，故a＝1，故A錯(cuò)誤；
平衡時(shí)Q生成了0.8 mol，則M消耗了0.4 mol，則M
剩余的物質(zhì)的量濃度為1 mol·L－1－0.4 mol·L－1＝0.6 mol·L－1，故B錯(cuò)誤；
平衡時(shí)Q生成了0.8 mol，故消耗1.2 mol X，故C錯(cuò)誤；
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10.將15 mol A與B的混合物充入容積為2 L的恒容密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生反應(yīng)：2A(g)＋3B(g) C(g)＋2D(g)，經(jīng)過15 min達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的 ，則0～15 min內(nèi)用B的濃度變化表示的反應(yīng)速率是
A.0.15 mol·L－1·min－1 B.0.3 mol·L－1·min－1
C.0.45 mol·L－1·min－1 D.0.6 mol·L－1·min－1
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反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)容器中混合氣體的物質(zhì)的量為 ×15 mol＝12 mol，設(shè)初始時(shí)A的物質(zhì)的量是x mol，A的物質(zhì)的量的變化量是y mol，則
2A(g)?。?B(g) C(g)　＋2D(g)
起始/mol　　 x　　　　15－x　　　　 0　　　 0
轉(zhuǎn)化/mol　　 y　　　　1.5y　　　　 0.5y　　 y
平衡/mol　　 x－y　　 15－x－1.5y　 0.5y　　 y
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11.三氯乙烯(ClHC==CCl2)是地下水中有機(jī)污染物的主要成分，研究表明，在地下水中加入高錳酸鉀溶液可將其中的三氯乙烯除去，發(fā)生的反應(yīng)如下：
ClHC==CCl2＋2KMnO4===2KCl＋2CO2↑＋2MnO2↓＋HCl。
常溫下，在某密閉容器中進(jìn)行上述反應(yīng)，測(cè)定c(KMnO4)與時(shí)間的關(guān)系如表所示：
時(shí)間/min 0 2 4 6 7 …
c(KMnO4)/(mol·L－1) 1.00 0.70 0.50 0.40 0.35 …
綜合強(qiáng)化
下列推斷合理的是
A.上述反應(yīng)先慢后快
B.0～4 min內(nèi)，v(Cl－)＝
C.若高錳酸鉀完全反應(yīng)，所用時(shí)間為8 min
D.隨著反應(yīng)的進(jìn)行，c(K＋)逐漸降低
時(shí)間/min 0 2 4 6 7 …
c(KMnO4)/(mol·L－1) 1.00 0.70 0.50 0.40 0.35 …
√
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A項(xiàng)，分析表格中的數(shù)據(jù)可知，題述反應(yīng)先快后慢，錯(cuò)誤；
時(shí)間/min 0 2 4 6 7 …
c(KMnO4)/(mol·L－1) 1.00 0.70 0.50 0.40 0.35 …
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C項(xiàng)，由于反應(yīng)速率逐漸減小，故若高錳酸鉀完全反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間大于8 min，錯(cuò)誤；
D項(xiàng)，鉀離子未參與反應(yīng)，故鉀離子濃度不變，錯(cuò)誤。
時(shí)間/min 0 2 4 6 7 …
c(KMnO4)/(mol·L－1) 1.00 0.70 0.50 0.40 0.35 …
綜合強(qiáng)化
12.用純凈的CaCO3與100 mL稀鹽酸反應(yīng)制取CO2，實(shí)驗(yàn)過程記錄如圖所示(CO2的體積已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)，下列分析正確的是
A.OE段表示的平均反應(yīng)速率最快
B.EF段，用鹽酸表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率
為0.4 mol·L－1·min－1
C.OE、EF、FG三段中，該反應(yīng)用二氧化碳
表示的平均反應(yīng)速率之比為2∶6∶7
D.F點(diǎn)收集到的CO2最多
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相同時(shí)間內(nèi)，生成的CO2越多，反應(yīng)速率越快，由圖可知，相同時(shí)間內(nèi)，EF段生成的CO2最多，所以EF段反應(yīng)速率最快，A項(xiàng)錯(cuò)誤；
由圖可知EF段生成的CO2的體積為672 mL－224 mL＝448 mL，即0.02 mol，
根據(jù)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O，可知參加反應(yīng)的HCl的物質(zhì)的量為0.04 mol，
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OE、EF、FG三段生成的CO2的體積分別為224 mL、448 mL、112 mL，所以O(shè)E、EF、FG三段中，該反應(yīng)用CO2表示的平均反應(yīng)速率之比為224 mL∶
448 mL∶112 mL＝2∶4∶1，C項(xiàng)錯(cuò)誤；
由圖可知，G點(diǎn)收集到784 mL氣體，反應(yīng)結(jié)束，則G點(diǎn)收集到的CO2最多，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
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13.化學(xué)反應(yīng)速率是描述化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的物理量。某同學(xué)利用如圖所示裝置測(cè)定化學(xué)反應(yīng)速率。(已知：
＋2H＋===H2O＋S↓＋SO2↑)
(1)為保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性、可靠性，利用該裝置進(jìn)行
實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先進(jìn)行的步驟是___________________；除如圖所示裝置的實(shí)驗(yàn)用品、儀器外，還需要的一種實(shí)驗(yàn)儀器是______。
檢查裝置的氣密性
秒表
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該反應(yīng)中需要測(cè)量生成氣體的體積，所以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先檢查裝置的氣密性；本實(shí)驗(yàn)需要測(cè)定反應(yīng)速率，根據(jù)速率計(jì)算公式v＝ 可知，該實(shí)驗(yàn)中需要計(jì)時(shí)，所以還需要的儀器為秒表。
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(2)若在2 min時(shí)收集到224 mL(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體，可計(jì)算出這2 min內(nèi)H＋的反應(yīng)速率，但該測(cè)定值比實(shí)際值偏小，其原因是_________________
_________________。
部分SO2溶于水，
使得氣體體積偏小
根據(jù)收集的SO2的體積計(jì)算速率，但部分SO2溶于水，使得體積偏小，所以測(cè)定值比實(shí)際值偏小。
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(3)試簡(jiǎn)述測(cè)定該反應(yīng)的反應(yīng)速率的其他方法：___________________________________________________________________(寫一種即可)。
測(cè)定一定時(shí)間內(nèi)生成硫單質(zhì)的質(zhì)量(或H＋濃度的變化，其他合理答案均可)
綜合強(qiáng)化
14.固定和利用CO2能有效地利用資源，并減少空氣中的溫室氣體。工業(yè)上有一種用CO2來生產(chǎn)甲醇燃料的方法：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)。某科學(xué)實(shí)驗(yàn)小組將6 mol CO2和8 mol H2充入2 L的密閉容器中，測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。a、b、c、d、e括號(hào)內(nèi)數(shù)據(jù)表示坐標(biāo)。
(1)a～b、b～c、c～d、d～e四段中，平均反應(yīng)速率最大的時(shí)間段是______，該時(shí)間段內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率是________________。
a～b
1 mol·L－1·min－1
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所以平均反應(yīng)速率最大的時(shí)間段是a～b，該時(shí)間段內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率是1 mol·L－1·min－1。
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(2)H2的物質(zhì)的量不再改變時(shí)，CO2的轉(zhuǎn)化率是_______；反應(yīng)前后容器內(nèi)的壓強(qiáng)比是______。
33.3%
7∶5
綜合強(qiáng)化
由圖可知，平衡時(shí)氫氣的物質(zhì)的量為2 mol，列三段式：
3H2(g)＋CO2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)
起始/mol　　 8　　　 6　　　　0　　　　　0
轉(zhuǎn)化/mol　　 6　　　 2　　　　2　　　　　2
平衡/mol　　 2　　　 4　　　　2　　　　　2
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恒溫、恒容時(shí)，氣體壓強(qiáng)之比等于氣體的物質(zhì)的量之比，所以反應(yīng)前后容器內(nèi)的壓強(qiáng)比是(6＋8)∶(4＋2＋2＋2)＝7∶5。
綜合強(qiáng)化
15.已知反應(yīng)：aA(g)＋bB(g) cC(g)，某溫度下，在2 L密閉容器中通入一定量的A、B，兩種氣體的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化的曲線如圖所示。
(1)從反應(yīng)開始到12 s時(shí)，用A的濃度變化表示的反應(yīng)速率為________________。
0.05 mol·L－1·s－1
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(2)經(jīng)測(cè)定，前4 s內(nèi)v(C)＝0.05 mol·L－1·s－1，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________。
3A(g)＋B(g) 2C(g)
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v(A)∶v(C)＝a∶c
＝(0.075 mol·L－1·s－1)∶(0.05 mol·L－1·s－1)＝3∶2；
由圖像知，0～12 s內(nèi)，|Δc(A)|∶|Δc(B)|＝
(0.6 mol·L－1)∶(0.2 mol·L－1)＝3∶1＝a∶b，
則a∶b∶c＝3∶1∶2，所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3A(g)＋B(g) 2C(g)。
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(3)在圖中將反應(yīng)產(chǎn)物C的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化曲線繪制出來。
答案
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由(2)知4 s時(shí)，c(C)＝0.05 mol·L－1·s－1×4 s＝0.2 mol·L－1，從而可繪制C的變化曲線。
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(4)若上述反應(yīng)分別在甲、乙、丙三個(gè)相同的密閉容器中進(jìn)行，經(jīng)相同時(shí)間后，測(cè)得三個(gè)容器中的反應(yīng)速率分別為甲：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。則甲、乙、丙三個(gè)容器中反應(yīng)速率由快到慢的順序?yàn)開__________。
乙>甲>丙
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丙容器中v(C)＝9.6 mol·L－1·min－1＝0.16 mol·L－1·s－1，則丙容器中v(B)＝0.08 mol·L－1·s－1，甲容器中v(B)＝0.1 mol·L－1·s－1，乙容器中v(B)＝0.12 mol·L－1·s－1，故甲、乙、丙三個(gè)容器中反應(yīng)速率由快到慢的順序?yàn)橐?甲>丙。
返回作業(yè)19　化學(xué)反應(yīng)歷程與化學(xué)反應(yīng)速率
(分值：100分)
(選擇題1～12題，每小題6分，共72分)
題組一　化學(xué)反應(yīng)是有歷程的
1．化學(xué)反應(yīng)是有歷程的，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．所有的化學(xué)反應(yīng)都由多個(gè)基元反應(yīng)構(gòu)成
B．化學(xué)反應(yīng)不同，反應(yīng)歷程就不相同
C．反應(yīng)物的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)條件決定著一個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)歷程
D．由多個(gè)基元反應(yīng)構(gòu)成的化學(xué)反應(yīng)中，其快慢取決于反應(yīng)歷程中的慢反應(yīng)
2．已知分解1 mol H2O2放出熱量98 kJ。在含少量I－的溶液中，H2O2分解的機(jī)理為
H2O2＋I(xiàn)－―→H2O＋I(xiàn)O－　慢
H2O2＋I(xiàn)O－―→H2O＋O2＋I(xiàn)－　快
下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是(　　)
A．反應(yīng)速率與I－濃度有關(guān)
B．IO－也是該反應(yīng)的催化劑
C．反應(yīng)H2O2(aq) H2O(l)＋O2(g)的ΔH＝＋98 kJ·mol－1
D．v(H2O2)＝v(H2O)＝v(O2)
題組二　化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法及簡(jiǎn)單計(jì)算
3．下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法不正確的是(　　)
A．化學(xué)反應(yīng)速率為0.8 mol·L－1·s－1是指1 s時(shí)某物質(zhì)的濃度為0.8 mol·L－1
B．反應(yīng)速率一般用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或反應(yīng)產(chǎn)物濃度的增加來表示，其計(jì)算公式為v＝
C．同一化學(xué)反應(yīng)，用不同物質(zhì)表示反應(yīng)速率，數(shù)值可能不同，但是速率之比滿足化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比
D．在反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)中，t1、t2時(shí)刻，SO3(g)的濃度分別是c1、c2，則t1～t2時(shí)間內(nèi)，SO3(g)生成的平均速率為v＝
4．一定條件下，向2 L密閉容器中加入2 mol N2和10 mol H2，發(fā)生反應(yīng)：N2＋3H22NH3，2 min時(shí)測(cè)得剩余N2 1 mol，下列表示前2 min內(nèi)化學(xué)反應(yīng)速率不正確的是(　　)
A．v(N2)＝ 0.25 mol·L－1·min－1
B．v(H2)＝ 0.75 mol·L－1·min－1
C．v(NH3)＝ 1 mol·L－1·min－1
D．v(NH3)＝ 0.5 mol·L－1·min－1
5．(2023·桂林高二檢測(cè))在四個(gè)不同的容器中，在不同的條件下進(jìn)行合成氨反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，根據(jù)下列在相同時(shí)間內(nèi)測(cè)得的結(jié)果判斷，生成氨的化學(xué)反應(yīng)速率最快的是(　　)
A．v(NH3)＝0.012 mol·L－1·s－1
B．v(H2)＝0.3 mol·L－1·min －1
C．v(N2)＝0.2 mol·L－1·min －1
D．v(H2)＝0.6 mol·L－1·min －1
6．某溫度下，濃度都是1 mol·L－1的兩種氣體X2和Y2，在密閉容器中反應(yīng)生成Z，反應(yīng)2 min后，測(cè)得參加反應(yīng)的X2為0.6 mol·L－1，用Y2變化表示的反應(yīng)速率v(Y2)＝0.1 mol·L－1·min－1，生成的c(Z)＝0.4 mol·L－1，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為(　　)
A．X2＋2Y2===2XY2 B．2X2＋Y2===2X2Y
C．3X2＋Y2===2X3Y D．X2＋3Y2===2XY3
題組三　化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)定
7．化學(xué)反應(yīng)速率可以通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液反應(yīng)，可以通過記錄溶液褪色的時(shí)間來測(cè)定反應(yīng)速率
B．鋅與稀硫酸反應(yīng)，可以通過測(cè)量一定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的H2體積來計(jì)算反應(yīng)速率
C．可以依靠科學(xué)儀器測(cè)量光的吸收、光的發(fā)射、導(dǎo)電能力等來測(cè)定反應(yīng)速率
D．恒溫恒容條件下發(fā)生反應(yīng)：H2(g)＋I(xiàn)2(g) 2HI(g)，可以通過測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)壓強(qiáng)的變化來測(cè)定反應(yīng)速率
8．下列測(cè)量化學(xué)反應(yīng)速率的依據(jù)不可行的是(　　)
選項(xiàng) 化學(xué)反應(yīng) 測(cè)量依據(jù)(單位時(shí)間內(nèi))
A Zn(s)＋H2SO4(aq)===ZnSO4(aq)＋H2(g) 溫度、壓強(qiáng)一定時(shí)，氣體體積變化
B Na2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NaCl 沉淀質(zhì)量變化
C CO(g)＋H2S(g) COS(g)＋H2(g) 溫度、體積一定時(shí)，體系壓強(qiáng)變化
D H2O2＋2HI===2H2O＋I(xiàn)2 溶液體積一定時(shí)，I－的濃度變化
9.一定溫度下，將1 mol M和4 mol X置于1 L的恒容密閉反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)：M(g)＋3X(g) 2Q(g)＋aR(g)，Q、R物質(zhì)的量濃度與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖。下列敘述正確的是(　　)
A．a(chǎn)＝2
B．達(dá)到反應(yīng)限度時(shí)M的濃度為0.4 mol·L－1
C．達(dá)到反應(yīng)限度時(shí)消耗1.6 mol X
D．前2 min平均反應(yīng)速率：v(X)＝0.6 mol·L－1·min－1
10．將15 mol A與B的混合物充入容積為2 L的恒容密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生反應(yīng)：2A(g)＋3B(g) C(g)＋2D(g)，經(jīng)過15 min達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的，則0～15 min內(nèi)用B的濃度變化表示的反應(yīng)速率是(　　)
A．0.15 mol·L－1·min－1
B．0.3 mol·L－1·min－1
C．0.45 mol·L－1·min－1
D．0.6 mol·L－1·min－1
11．三氯乙烯(ClHC==CCl2)是地下水中有機(jī)污染物的主要成分，研究表明，在地下水中加入高錳酸鉀溶液可將其中的三氯乙烯除去，發(fā)生的反應(yīng)如下：
ClHC==CCl2＋2KMnO4===2KCl＋2CO2↑＋2MnO2↓＋HCl。
常溫下，在某密閉容器中進(jìn)行上述反應(yīng)，測(cè)定c(KMnO4)與時(shí)間的關(guān)系如表所示：
時(shí)間/min 0 2 4 6 7 …
c(KMnO4)/(mol·L－1) 1.00 0.70 0.50 0.40 0.35 …
下列推斷合理的是(　　)
A．上述反應(yīng)先慢后快
B．0～4 min內(nèi)，v(Cl－)＝ mol·L－1·min－1
C．若高錳酸鉀完全反應(yīng)，所用時(shí)間為8 min
D．隨著反應(yīng)的進(jìn)行，c(K＋)逐漸降低
12.用純凈的CaCO3與100 mL稀鹽酸反應(yīng)制取CO2，實(shí)驗(yàn)過程記錄如圖所示(CO2的體積已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)，下列分析正確的是(　　)
A．OE段表示的平均反應(yīng)速率最快
B．EF段，用鹽酸表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為0.4 mol·L－1·min－1
C．OE、EF、FG三段中，該反應(yīng)用二氧化碳表示的平均反應(yīng)速率之比為2∶6∶7
D．F點(diǎn)收集到的CO2最多
13．(8分)化學(xué)反應(yīng)速率是描述化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的物理量。某同學(xué)利用如圖所示裝置測(cè)定化學(xué)反應(yīng)速率。(已知：S2O＋2H＋===H2O＋S↓＋SO2↑)
(1)為保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性、可靠性，利用該裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先進(jìn)行的步驟是________________________________________________________________________；
除如圖所示裝置的實(shí)驗(yàn)用品、儀器外，還需要的一種實(shí)驗(yàn)儀器是__________。
(2)若在2 min時(shí)收集到224 mL(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體，可計(jì)算出這2 min內(nèi)H＋的反應(yīng)速率，但該測(cè)定值比實(shí)際值偏小，其原因是________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)試簡(jiǎn)述測(cè)定該反應(yīng)的反應(yīng)速率的其他方法：__________________________(寫一種即可)。
14．(10分)固定和利用CO2能有效地利用資源，并減少空氣中的溫室氣體。工業(yè)上有一種用CO2來生產(chǎn)甲醇燃料的方法：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)。某科學(xué)實(shí)驗(yàn)小組將6 mol CO2和8 mol H2充入2 L的密閉容器中，測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。a、b、c、d、e括號(hào)內(nèi)數(shù)據(jù)表示坐標(biāo)。
(1)a～b、b～c、c～d、d～e四段中，平均反應(yīng)速率最大的時(shí)間段是____________，該時(shí)間段內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率是________。
(2)(6分)H2的物質(zhì)的量不再改變時(shí)，CO2的轉(zhuǎn)化率是______；反應(yīng)前后容器內(nèi)的壓強(qiáng)比是________。
15．(8分)已知反應(yīng)：aA(g)＋bB(g) ??cC(g)，某溫度下，在2 L密閉容器中通入一定量的A、B，兩種氣體的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化的曲線如圖所示。
(1)從反應(yīng)開始到12 s時(shí)，用A的濃度變化表示的反應(yīng)速率為__________________。
(2)經(jīng)測(cè)定，前4 s內(nèi)v(C)＝0.05 mol·L－1·s－1，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________。
(3)在圖中將反應(yīng)產(chǎn)物C的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化曲線繪制出來。
(4)(4分)若上述反應(yīng)分別在甲、乙、丙三個(gè)相同的密閉容器中進(jìn)行，經(jīng)相同時(shí)間后，測(cè)得三個(gè)容器中的反應(yīng)速率分別為甲：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。則甲、乙、丙三個(gè)容器中反應(yīng)速率由快到慢的順序?yàn)開__________。
作業(yè)19　化學(xué)反應(yīng)歷程與化學(xué)反應(yīng)速率
1．A　2.A　3.A　4.C　5.A　6.C　7.D　8.C　9.D　10.A
11．B　12.B
13．(1)檢查裝置的氣密性　秒表　(2)部分SO2溶于水，使得氣體體積偏小　(3)測(cè)定一定時(shí)間內(nèi)生成硫單質(zhì)的質(zhì)量(或H＋濃度的變化，其他合理答案均可)
解析　(1)該反應(yīng)中需要測(cè)量生成氣體的體積，所以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先檢查裝置的氣密性；本實(shí)驗(yàn)需要測(cè)定反應(yīng)速率，根據(jù)速率計(jì)算公式v＝可知，該實(shí)驗(yàn)中需要計(jì)時(shí)，所以還需要的儀器為秒表。(2)根據(jù)收集的SO2的體積計(jì)算速率，但部分SO2溶于水，使得體積偏小，所以測(cè)定值比實(shí)際值偏小。
14．(1)a～b　1 mol·L－1·min－1
(2)33.3%　7∶5
解析　(1)a～b段氫氣的平均反應(yīng)速率為＝1 mol·L－1·min－1，b～c段氫氣的平均反應(yīng)速率為＝0.75 mol·L－1·min－1，c～d段氫氣的平均反應(yīng)速率為＝0.1 mol·L－1·min－1，所以平均反應(yīng)速率最大的時(shí)間段是a～b，該時(shí)間段內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率是1 mol·L－1·min－1。
(2)由圖可知，平衡時(shí)氫氣的物質(zhì)的量為2 mol，列三段式：
3H2(g)＋CO2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)
起始/mol　　　8　　　6　　　　0　　　　　0
轉(zhuǎn)化/mol　　　6　　　2　　　　2　　　　　2
平衡/mol　　　2　　　4　　　　2　　　　　2
所以平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為×100%≈33.3%；恒溫、恒容時(shí)，氣體壓強(qiáng)之比等于氣體的物質(zhì)的量之比，所以反應(yīng)前后容器內(nèi)的壓強(qiáng)比是(6＋8)∶(4＋2＋2＋2)＝7∶5。
15．(1)0.05 mol·L－1·s－1　(2)3A(g)＋B(g) 2C(g)
(3)
(4)乙>甲>丙
解析　(1)0～12 s內(nèi)，Δc(A)＝0.2 mol·L－1－0.8 mol·L－1＝－0.6 mol·L－1，v(A)＝＝0.05 mol·L－1·s－1。
(2)前4 s內(nèi)，Δc(A)＝0.5 mol·L－1－0.8 mol·L－1＝－0.3 mol·L－1，v(A)＝＝0.075 mol·L－1·s－1；v(A)∶v(C)＝a∶c＝(0.075 mol·L－1·s－1)∶(0.05 mol·L－1·s－1)＝3∶2；由圖像知，0～12 s內(nèi)，|Δc(A)|∶|Δc(B)|＝(0.6 mol·L－1)∶(0.2 mol·L－1)＝3∶1＝a∶b，則a∶b∶c＝3∶1∶2，所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3A(g)＋B(g)??2C(g)。
(3)反應(yīng)產(chǎn)物C的濃度從0開始增加，到12 s時(shí)達(dá)到最大，|Δc(A)|∶|Δc(C)|＝a∶c＝3∶2，所以Δc(C)＝＝0.4 mol·L－1；由(2)知4 s時(shí)，c(C)＝0.05 mol·L－1·s－1×4 s＝0.2 mol·L－1，從而可繪制C的變化曲線。
(4)丙容器中v(C)＝9.6 mol·L－1·min－1＝0.16 mol·L－1·s－1，則丙容器中v(B)＝0.08 mol·L－1·s－1，甲容器中v(B)＝0.1 mol·L－1·s－1，乙容器中v(B)＝0.12 mol·L－1·s－1，故甲、乙、丙三個(gè)容器中反應(yīng)速率由快到慢的順序?yàn)橐?甲>丙。

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