2.3.1《化学反应的速率》导学案(学生版)
[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mol·L-1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2H2O2===2H2O+O2↑,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:CH3COCH3+Br2―→CH3COCH2Br+HBr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:
CH3COOC2H5+OH-―→CH3COO-+C2H5OH
由于OH-的电导远大于CH3COO-的电导,可以利用电导仪测量出溶液电导的变化,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 mol·L-1·s-1,是指在1 s时某物质的浓度是0.8 mol·L-1
C.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 mol·L-1,现有下列几种说法:
①用物质A表示反应的平均速率为0.3 mol·L-1·s-1
②用物质B表示反应的平均速率为0.5 mol·L-1·s-1
③2 s时物质A的转化率为70% ④2 s时物质B的浓度为0.7 mol·L-1
其中正确的是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.③④
知识点二 化学反应速率与化学计量数的关系
3.对于2A+B===3C+4D,表示反应速率最快的是( )
A.v(A)=0.5 mol·L-1·s-1 B.v(B)=12 mol·L-1·min-1
C.v(C)=0.9 mol·L-1·s-1 D.v(D)=1.0 mol·L-1·s-1
4.某温度下,浓度都是1 mol·L-1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:[X2]=0.4 mol·L-1,[Y2]=0.8 mol·L-1,[Z]=0.4 mol·L-1,则该反应的反应式可表示为( )
A.X2+2Y2??2XY2 B.2X2+Y2??X2Y
C.3X2+Y2??2X3Y D.X2+3Y2??2XY3
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A―→B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
2.3.1《化学反应的速率》导学案(教师版)
[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mol·L-1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2H2O2===2H2O+O2↑,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:CH3COCH3+Br2―→CH3COCH2Br+HBr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:
CH3COOC2H5+OH-―→CH3COO-+C2H5OH
由于OH-的电导远大于CH3COO-的电导,可以利用电导仪测量出溶液电导的变化,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 mol·L-1·s-1,是指在1 s时某物质的浓度是0.8 mol·L-1
C.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 mol·L-1,现有下列几种说法:
①用物质A表示反应的平均速率为0.3 mol·L-1·s-1
②用物质B表示反应的平均速率为0.5 mol·L-1·s-1
③2 s时物质A的转化率为70% ④2 s时物质B的浓度为0.7 mol·L-1
其中正确的是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.③④
知识点二 化学反应速率与化学计量数的关系
3.对于2A+B===3C+4D,表示反应速率最快的是( )
A.v(A)=0.5 mol·L-1·s-1 B.v(B)=12 mol·L-1·min-1
C.v(C)=0.9 mol·L-1·s-1 D.v(D)=1.0 mol·L-1·s-1
4.某温度下,浓度都是1 mol·L-1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:[X2]=0.4 mol·L-1,[Y2]=0.8 mol·L-1,[Z]=0.4 mol·L-1,则该反应的反应式可表示为( )
A.X2+2Y2??2XY2 B.2X2+Y2??X2Y
C.3X2+Y2??2X3Y D.X2+3Y2??2XY3
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A―→B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
参考答案
基础落实
一、1.某反应物浓度(或质量、物质的量等)的减小 v= mol·L-1·s-1 mol·L-1·min-1 mol·L-1·h-1
2.(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
1.C [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。]
2.B [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·L-1·s-1
①v(A)=v(C)=0.3 mol·L-1·s-1
②v(B)=v(C)=0.3 mol·L-1·s-1×
=0.15 mol·L-1·s-1
③参加反应的A的物质的量为:
0.3 mol·L-1·s-1×2 s×2 L=1.2 mol
A的转化率为:×100%=30%
④2 s时B的浓度为1 mol·L-1-0.15 mol·L-1·s-1×2 s=0.7 mol·L-1]
3.C [综合分析不难看出将单位都统一为mol·L-1·s-1、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 mol·L-1·s-1时,v(B)=0.25 mol·L-1·s-1;B项:v(B)=12 mol·L-1·min-1=0.2 mol·L-1·s-1;C项:v(C)=0.9 mol·L-1·s-1时,v(B)=0.3 mol·L-1·s-1;D项:v(D)=1.0 mol·L-1·s-1时,v(B)=0.25 mol·L-1·s-1。所以C项所表示的反应速率最快。]
4.C 5.D 6.D [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。]
2.3《化学反应的速率》教学设计
第3节 化学反应的速率
【教材分析】
化学反应速率是重要的化学反应原理之一,是高考的热点。纵观整个高中化学,这部分内容是对必修2化学反应速率的深化;就本教材而言,这部分内容是继化学反应的方向和限度后,对化学反应的进一步认识,并为学习第四节化学反应条件的优化做好准备。同时,化学反应速率对工农业生产也有重要的指导意义。
【学生情况分析】
高二的学生,经过高一学年的学习和锻炼,在心理上逐渐趋于理性,认识事物的能力得到加强,并具备了一定的分析和抽象思维能力。通过必修2 化学反应速率的学习,学生已经知道化学反应有快慢之分,浓度能影响化学反应速率的大小,但不知其因,也没有作定量研究。因此,教师应激发学生的求知欲,加强过程与方法的培养,提高学生的定量分析能力和综合归纳能力。
【三维目标】
知识和技能:
a、通过实验使学生了解化学反应速率的定量表示方法;初步了解化学反应速率的测定方法。
b、通过分析实验数据,使学生进一步理解浓度对化学反应速率的影响,认识浓度与化学反应速率的定量关系。了解化学反应速率常数K的意义。
2、过程与方法:通过引导学生观察试验现象,记录实验数据,培养学生分析问题和定量研究问题的能力,并会运用归纳、验证的方法处理实验数据。
3、情感态度与价值观:通过学习,让学生体验科学研究的快乐,培养学生学习化学的兴趣。
【教学重难点】
化学反应速率的表示方法及浓度与化学反应速率之间的定量关系。
【教学方法】
针对以上教学目标和重难点的分析,本节课我主要采用实验探究、归纳推导的方法学习化学反应速率的表示方法;采用分析、归纳、验证的方法来使学生理解浓度与化学反应速率之间的定量关系。
【课时安排】共2课时
【教学过程设计】
第一课时
【引入新课】通过课本上的例子说明一个化学反应是否具有利用价值不仅决定于它是否有可能发生以及反应进行的程度,还决定于化学反应速率的快慢。要想有效地控制化学反应,必须要了解化学反应是怎样进行的,并能定量分析浓度、温度、催化剂等反应条件对化学反应速率的影响程度。今天这节课我们主要学习一下化学反应速率的表示方法,下节课我们学习影响化学反应速率的因素。
【板书】第3节 化学反应的速率
【思考】下列化学反应进行快慢是否一样?
①神七点火;②溶洞形成;③氢氧混合气体遇火;④酸碱中和反应;⑤钢铁生锈;⑥煤和石油的形成
【学生】描述化学反应快慢的现象有:反应物消失的快慢或生成物出现的快慢、气泡逸出的快慢、浑浊出现的快慢、颜色变化的快慢。
【思考1】影响化学反应速率的因素有哪些?
【回答】浓度、温度、压强、催化剂、反应物间的接触面积
【思考2】如何比较化学反应的速率
【学生】反应物消耗的快慢或生成物增加的快慢
【思考3】如何定量描述化学反应的速率
【活动?探究】学生阅读P55
【投影】实验的图片。
【思考1】实验中化学反应速率可用哪些方法表示?
【学生】单位时间内盐酸溶液或氯化镁的浓度变化;单位时间内镁的质量变化;
单位时间内镁的物质的量的变化。
【思考2】若用单位时间内盐酸浓度的减小或氯化镁浓度的增大来表示该化学反应的速率,需要哪些数据呢?二者在数值上相等吗?为什么?
【学生】需要准确量取盐酸的体积,并利用关系式计算出反应中消耗的氯化氢或生成的氯化镁的物质的量
【板书】一、化学反应速率
1、定义:常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增大来表示化学反应速率(对于反应体系体积不变的化学反应)。
化学反应速率=
【备注】
① 通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。所以反应速率是正值。
② 中学阶段的化学反应速率是平均速率。
2、表达式:v(A)=
【备注】
①浓度仅指溶液或气体的。
②固体、纯液体无浓度可言。
3、单位:mol·L-1·min-1 mol·L-1·s-1
4、应用中应注意的问题:
【教师】①概念中的反应速率实际上是某段时间间隔内的平均反应速率。时间间隔越短,在这段时间发生的浓度变化越接近瞬时反应速率(指在某一瞬间的反应速率);
②对某一具体化学反应来说,在用不同物质表示化学反应速率时所得数值往往不同。用各物质表示的化学反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质的系数之比
【板书】①它是平均速率
②不能用固体或纯液体表示反应速率(因为它们的浓度是一个常数)
【例题】在2L的密闭容器中,加入1mol和3mol的H2和N2,发生 N2 + 3H22NH3 ,在2s末时,测得容器中含有0.4mol的NH3,求该反应的化学反应速率。
解: N2 + 3H2 2NH3
起始量(mol): 1 3 0
2s末量(mol): 1-0.2 3-0.6 0.4
变化量(mol): 0.2 0.6 0.4
则: V(N2)=== === 0.05 mol/(L·s)
V(H2)=== === 0.15 mol/(L·s)
V(NH3)=== === 0.1 mol/(L·s)
有:V(N2) :V(H2) :V(NH3) = 1:3:2
【板书】③对于aA + bB = dD + eE有:v(A):v(B):v(D):v(E)=a:b:d:e
【练习】1、在2A+B == 3C+4D反应中,下面表示的反应速率最快的是( )A. V(A)=3.0mol·L-1·min-1 B. V(B)=0.28mol·L-1·S-1
C. V(C)=4.8mol·L-1·min-1 D. V(D)=1.0mol·L-1·S-1
【板书】④用化学反应速率来比较不同反应进行得快慢或同一反应在不同条件下反应的快慢时,应选择同一物质来比较
【例题2】两个不同的容器中发生相同的反应:其中一个是在18 L容积的容器中,5 h内产生180 mol某物质;在另一容器为12 L的容器中,10 h内产生60 mol该物质,问哪个反应速率快?
3、已知4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O,若反应速率分别用υ(NH3)、υ(O2)、υ(NO)、υ(H2O) [mol/(L·s)]表示,下列关系式正确的是
A.4υ(NH3) =5υ(O2) B.5υ(O2)=6υ(H2O)
C.2υ(NH3) =3υ(H2O) D.4υ(O2)= 5υ(NO)
【讲解】用不同的物质表示同一时间的反应速率时其数值可能不同,但表达的意义是相同的,各物质表示的反应速率的数值有相互关系,彼此可以根据化学方程式中的各化学计量数进行换算.为了统一起见,将化学反应速率定义为:
【板书】5、对于反应aA + bB = dD + eE,其化学反应速率为:
υ=? = ? = ? = ?
【讲解】这是表示这个化学反应的速率的,不用再强调是用哪种物质表示了,因为这样一规定后,无论用哪种物质表示,化学反应速率都是相同的。
【阅读】指导学生阅读课本P56的“拓展视野”。
【讲解】讲解化学反应速率的测量方法。
【小结】小结本节课的内容。
【作业】P63 1
【板书设计】第3节 化学反应的速率
一、化学反应速率
1、概念:对于反应体系体积不变的化学反应,通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增大来表示化学反应速率。
2、意义:描述化学反应快慢的物理量。
3、计算公式:v(A)=
单位:mol·L-1·min-1 mol·L-1·s-1
4、应用中应注意的问题:
①它是平均速率
②不能用固体或纯液体表示反应速率(因为它们的浓度是一个常数)
③对于aA + bB = dD + eE有:v(A):v(B):v(D):v(E)=a:b:d:e
④用化学反应速率来比较不同反应进行得快慢或同一反应在不同条件下反应的
快慢时,应选择同一物质来比较
5、对于反应aA + bB = dD + eE,其化学反应速率为:
υ=? = ? = ? = ?
课件39张PPT。化学反应速率普通高中课程标准实验教科书 化学反应原理(选修四)第二章
化学反应的方向、限度与速率 2.3.1 化学反应速率神七点火溶洞形成下列化学反应进行快慢是否一样?
①神七点火
②溶洞形成
③氢氧混合气体遇火
④酸碱中和反应
⑤钢铁生锈
⑥煤和石油的形成描述化学反应快慢的现象有
知识重温反应物消失的快慢或生成物出现的快慢气泡逸出的快慢 浑浊出现的快慢 颜色变化的快慢活动探究化学反应速率的表示方法V(Mg) /mol?s-1 t/s n(Mg)/mol m(Mg)/g 1.01.52.0C(HCl)/mol?L-1 思考:还可用哪些物质表示该化学反应的速率?怎样表示?注:① 通常用单位时间内反应物浓度的减小或生
成物浓度的增加来表示。所以反应速率是正值。
② 中学阶段的化学反应速率是平均速率。定义: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=一、化学反应速率的概念:3.单位:mol·L-1·s-1 或 mol·L-1·min-1 或mol·L-1·h-12. 表达式:V = △c△t①浓度仅指溶液或气体的。
②固体、纯液体无浓度可言。——例1:例1:v (NH3) =例1:v (NH3) ==例1:v (NH3) ==例1:= 0.3mol/(L·s)v (NH3) ==例2:两个不同的容器中发生相同的反应:
其中一个是在18 L容积的容器中,5 h内产生
180 mol某物质;在另一容器为12 L的容器中,
10 h内产生60 mol该物质,问哪个反应速率快?例2:两个不同的容器中发生相同的反应:
其中一个是在18 L容积的容器中,5 h内产生
180 mol某物质;在另一容器为12 L的容器中,
10 h内产生60 mol该物质,问哪个反应速率快?例2:两个不同的容器中发生相同的反应:
其中一个是在18 L容积的容器中,5 h内产生
180 mol某物质;在另一容器为12 L的容器中,
10 h内产生60 mol该物质,问哪个反应速率快?在应用化学方程式进行有关化学反应速率的计算时,
一定弄清三个量:起始浓度(或起始量)、变化浓度
(或变化量)、某时刻后的浓度(或某时刻后的量),
其中:变化量之比等于化学计量数之比。V(N2)=V(NH3)=V(N2)=V(NH3)=V(N2)=V(NH3)=V(H2)=化学反应速率之比等于它们的计量数之比。V(N2)=V(NH3)=V(H2)=2. 同一反应用不同物质的浓度变化来表示,
反应速率的数值可能不同。但它们的速率
之比一定等于其化学计量数之比。 注意:1. 同一反应各物质的反应速率之比一定等于其化学计量数之比。在一定条件下,mA+nB=pC的反应
中,各物质的化学反应速率为
V(A)=amol·L-1·s-1,
V(B)=a/2mol·L-1·s-1,
V(C)=amol·L-1·s-1,
则该反应的化学方程式是___________练习1练习12A+B=2C在一定条件下,mA+nB=pC的反应
中,各物质的化学反应速率为
V(A)=amol·L-1·s-1,
V(B)=a/2mol·L-1·s-1,
V(C)=amol·L-1·s-1,
则该反应的化学方程式是___________练习2
则该反应速率的快慢顺序为:反应 A + 3B = 2C + 2D 在四种不同条件下的反应速率为:(1)ν(A)=0.3mol/(L·s )(2)ν(B)=0.6mol/(L·s)(3)ν(C)=0.4mol/(L·s)(4)ν(D)=0.45mol/(L·s)练习2
则该反应速率的快慢顺序为:反应 A + 3B = 2C + 2D 在四种不同条件下的反应速率为:(1)ν(A)=0.3mol/(L·s )(2)ν(B)=0.6mol/(L·s)(3)ν(C)=0.4mol/(L·s)(4)ν(D)=0.45mol/(L·s)(1)>(4)>(2)=(3)练习3 反应4A(气)+5B(气) == 4C(气)+6D(气)
在5L的密闭容器中进行,半分钟后,C的物质
的量增加了0.3mol。下列论述正确的是
(A)A的平均反应速率是0.010 mol·L-1·s-1
(B)容器中含D的物质的量至少为0.45mol
(C)容器中A、B、C、D的物质的量比一定
是4:5:4:6
(D)容器中A的物质的量一定增加了0.3mol答案:B练习3 反应4A(气)+5B(气) == 4C(气)+6D(气)
在5L的密闭容器中进行,半分钟后,C的物质
的量增加了0.3mol。下列论述正确的是
(A)A的平均反应速率是0.010 mol·L-1·s-1
(B)容器中含D的物质的量至少为0.45mol
(C)容器中A、B、C、D的物质的量比一定
是4:5:4:6
(D)容器中A的物质的量一定增加了0.3mol在N2+3H2==2NH3的反应中,经过一段时间后,NH3的浓度增加0.6mol/L,在此时间内用H2表示的平均反应速率为0.45mol/(L·s),则所经历的时间是 ( )
A. 0.44秒 B. 1秒
C. 1.33秒 D. 2秒 练习4在N2+3H2==2NH3的反应中,经过一段时间后,NH3的浓度增加0.6mol/L,在此时间内用H2表示的平均反应速率为0.45mol/(L·s),则所经历的时间是 ( D )
A. 0.44秒 B. 1秒
C. 1.33秒 D. 2秒 练习4①反应速率是物质单位时间内浓度的变化量(mol/L·s),不是物质的量的变化(mol/s)。
②求得的反应速率是某一段时间内的平均反应速率,而不是某时刻的瞬时反应速率。
③同一反应中,选用不同物质的浓度变化来表示反应速率时,所得的反应速率值不一定相等,但这些数值所表示的意义是相同的,并且这些速率数值之比等于化学方程式中的相应各物质系数比。
④表示某一反应的速率时,必须说明以反应中哪一个物质作标准。 小结:谢谢!2.3.1《化学反应的速率》课堂练习(学生版)
1.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(X)可表示为( )
A.(NH3)=0.010 mol·L-1·s-1
B.(O2)=0.001 0 mol·L-1·s-1
C.(NO)=0.001 0 mol·L-1·s-1
D.(H2O)=0.045 mol·L-1·s-1
2.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 mol·L-1·min-1,则化学反应方程式中的n值为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
3.反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)经一段时间后,SO3的浓度增加了0.4 mol·L-1,在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 mol·L-1·s-1,则这段时间为( )
A.0.1 s B.2.5 s C.10 s D.5 s
4.一定温度下,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)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( )
A.0.2 mol·L-1·min-1 B.0.6 mol·L-1·min-1
C.0.1 mol·L-1·min-1 D.0.3 mol·L-1·min-1
5.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化如下图所示,计算反应4~8 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( )
A.2.5 μmol·L-1·min-1和2.0 μmol·L-1
B.2.5 μmol·L-1·min-1和2.5 μmol·L-1
C.3.0 μmol·L-1·min-1和3.0 μmol·L-1
D.5.0 μmol·L-1·min-1和3.0 μmol·L-1
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5Y??X
B.t1时,Y的浓度是X浓度的1.5倍
C.t2时,正、逆反应速率相等
D.t3时,逆反应速率大于正反应速率
7.反应A(g)+3B(g)??2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率,分别为
①vA=0.015 mol·L-1·s-1 ②vB=0.06 mol·L-1·s-1 ③vC=0.04 mol·L-1·s-1
④vD=2.7 mol·L-1·min-1
该反应的快慢顺序为______________________(填序号)。
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FeCl2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/h
1
4
9
16
25
MgO层厚y/nm
0.05a
0.20a
0.45a
0.80a
1.25a
NiO层厚y′/nm
b
2b
3b
4b
5b
(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________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
________________________________________________________________________
______________________________。
2.3.1《化学反应的速率》课堂练习(教师版)
1.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(X)可表示为( )
A.(NH3)=0.010 mol·L-1·s-1
B.(O2)=0.001 0 mol·L-1·s-1
C.(NO)=0.001 0 mol·L-1·s-1
D.(H2O)=0.045 mol·L-1·s-1
2.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 mol·L-1·min-1,则化学反应方程式中的n值为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
3.反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)经一段时间后,SO3的浓度增加了0.4 mol·L-1,在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 mol·L-1·s-1,则这段时间为( )
A.0.1 s B.2.5 s C.10 s D.5 s
4.一定温度下,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)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( )
A.0.2 mol·L-1·min-1 B.0.6 mol·L-1·min-1
C.0.1 mol·L-1·min-1 D.0.3 mol·L-1·min-1
5.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化如下图所示,计算反应4~8 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( )
A.2.5 μmol·L-1·min-1和2.0 μmol·L-1
B.2.5 μmol·L-1·min-1和2.5 μmol·L-1
C.3.0 μmol·L-1·min-1和3.0 μmol·L-1
D.5.0 μmol·L-1·min-1和3.0 μmol·L-1
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5Y??X
B.t1时,Y的浓度是X浓度的1.5倍
C.t2时,正、逆反应速率相等
D.t3时,逆反应速率大于正反应速率
7.反应A(g)+3B(g)??2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率,分别为
①vA=0.015 mol·L-1·s-1 ②vB=0.06 mol·L-1·s-1 ③vC=0.04 mol·L-1·s-1
④vD=2.7 mol·L-1·min-1
该反应的快慢顺序为______________________(填序号)。
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FeCl2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/h
1
4
9
16
25
MgO层厚y/nm
0.05a
0.20a
0.45a
0.80a
1.25a
NiO层厚y′/nm
b
2b
3b
4b
5b
(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________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
________________________________________________________________________
______________________________。
参考答案
1.C [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 mol·L-1·s-1
(NH3)=×
=0.001 0 mol·L-1·s-1
(O2)=×=0.001 25 mol·L-1·s-1
(NO)=×=0.001 0 mol·L-1·s-1。]
2.D [v(I)=0.01 mol·L-1·min-1,Δt=5 min,V=2 L,
则n(I)=0.01 mol·L-1·min-1×2 L×5 min=0.1 mol,n(W)=0.2 mol,故n(I)∶n(W)=n∶2,n=1。]
3.D [根据题意知,SO2的浓度增加0.4 mol·L-1,则O2的浓度减小0.2 mol·L-1,v(O2)=,则Δt===5 s。]
4.C [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 mol·L-1·min-1。]
5.B [据图可知,4 min时化合物Bilirubin的浓度为20 μmol·L-1,8 min时其浓度为10 μmol·L-1,因此4~8 min间的平均反应速率为=2.5 μmol·L-1·min-1。进一步分析图象可知0~4 min间的平均分解速率为=5.0 μmol·L-1·min-1,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8~12 min间的平均分解速率为1.25 μmol·L-1·min-1,12~16 min间的平均分解速率为0.625 μmol·L-1·min-1,因此16 min时反应物的浓度大致应为10 μmol·L-1-1.25 μmol·L-1·min-1×4 min-0.625 μmol·L-1·min-1×4 min=2.5 μmol·L-1,故B项正确。]
6.B [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,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7Y??3X,故A不正确。]
7.④>③=②>①
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,vD=2.7 mol·L-1·min-1=0.045 mol·L-1·s-1。
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。
①=0.015 ②=0.02
③=0.02 ④=0.022 5
故反应进行的快慢顺序为:④>③=②>①。
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:
①vA=0.015 mol·L-1·s-1
②由= vA=0.02 mol·L-1·s-1
③由= vA=0.02 mol·L-1·s-1
④由= vA=0.022 5 mol·L-1·s-1
故反应进行的快慢顺序为:④>③=②>①。
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。
8.X+3Y??2Z
0.05 mol·L-1·min-1
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1∶3∶2,故化学方程式为X+3Y??2Z。Z的平均反应速率为(Z)===0.05 mol·L-1·min-1。
9.(1)0.25 mol·L-1·min-1 (2)0.25 mol·L-1·min-1
(3)前2 min 同一反应里,v(HCl)=2v(FeCl2),统一用HCl表达的反应速率:v(HCl)前=2v(FeCl2)前=2×0.25 mol·L-1·min-1=0.5 mol·L-1·min-1,v(HCl)后=0.25 mol·L-1·min-1,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 mol
n(Fe)==0.1 mol
n(H2)==0.05 mol
反应方程式:Fe+2HCl===FeCl2 + H2↑
2 min内 0.1 mol 0.05 mol 0.05 mol
则v(FeCl2)=0.25 mol·L-1·min-1
后4 min内:
v(FeCl2)=
=0.125 mol·L-1·min-1
则v(HCl)=2v(FeCl2)=0.25 mol·L-1·min-1
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