6.2.1 化学反应的速率 课件(共132张PPT)高中化学 人教版（2019） 必修 第二册

(共132张PPT)
第六章　
化学反应与能量
第二节　
化学反应的速率与限度
第1课时　
化学反应的速率
[明确学习目标]
1．了解化学反应速率的含义及其表示方法。
2．了解影响化学反应速率的因素，初步了解控制化学反应速率的方法。
[核心素养对接]
1．通过对化学反应速率的学习，培养学生变化观念与平衡思想。
2．通过对影响化学反应速率的因素的探究，培养学生科学探究与创新意识。
课前篇
·
自主学习固基础
一、化学反应速率
[知识梳理]
1．表示
化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的________或生成物浓度的________(均取正值)来表示。
(1)计算公式：________________________________。
(2)常用单位：_______________________________。
减少量　
增加量　
v(A)＝
mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1
2．意义
化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量，同一化学反应用不同的物质来表示化学反应速率时，其数值可能不同，但这些数值所表示的意义相同。
3．规律
对于同一反应，用不同的物质来表示反应速率，其比值一定等于化学方程式中相应的_________________________。
如对于反应：mA(g)＋nB(g) ===== pC(g)＋qD(g)，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D) ＝ _______________。
化学计量数之比　
m∶n∶p∶q
二、外界条件对化学反应速率的影响
[实验1]　探究温度对化学反应速率的影响
实验操作
实验现象 浸在热水中的试管产生气泡速率明显比浸在冷水中的产生气泡速率________
实验结论 其他条件不变，温度升高，化学反应速率________
快　
增大
[实验2]　探究浓度对化学反应速率的影响
实验操作
实验现象 不加水的试管中产生气泡________
实验结论 其他条件不变，增大反应物浓度，化学反应速率____
速率快
增大
[实验3]　探究催化剂对化学反应速率的影响
实验操作
实验现象 加入1 mol·L－1的FeCl3溶液后产生气泡速率明显_____
实验结论 其他条件不变，加入催化剂，化学反应速率________
加快　
增大
其他因素
影响化学反应速率的因素除温度、反应物浓度外，还有固体反应物的表面积、催化剂、反应物的状态、压强、溶剂、光照、电磁波等许多因素。
[自我排查]
(1) 对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显(　　)
(2)由 v＝ 计算平均速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值(　　)


一、微判断
(3)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同(　　)
(4)化学反应速率为0.8 mol·L－1·s－1是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L－1(　　)
(5)升温时不论吸热反应还是放热反应，反应速率都增大(　　)
(6)一定量的锌与过量的稀硫酸反应制取氢气，为减慢反应速率而又不影响生成H2的量，可向其中加入KNO3溶液(　　)




(7) 碳酸钙与盐酸反应的过程中，再增加CaCO3固体，反应速率不变，但把CaCO3固体粉碎，可以加快反应速率(　　)

二、尝试解答
1．能否用固体或纯液体物质来表示化学反应速率？
________________________________________________________________________________________________________________________________________________
提示：不能；原因是纯液体或固体物质的浓度一般视为常数，单纯改变它们的用量，浓度视为不变。
2．一定温度下，向2 L的密闭容器中加入2 mol N2、6 mol H2，反应2 min后，测得容器中NH3的物质的量为0.8 mol。
(1)分别求出2 min内用N2、H2和NH3表示的化学反应速率是多少？
提示： N2 ＋ 3H2 =========== 2NH3
高温、高压
催化剂
起始浓度(mol·L－1) 1 3 0
变化浓度(mol·L－1) 0.2 0.6 0.4
2 min时浓度(mol·L－1) 0.8 2.4 0.4
v(N2)＝＝0.1 mol·L－1·min－1，
v(H2)＝＝0.3 mol·L－1·min－1，
v(NH3)＝＝0.2 mol·L－1·min－1。
(2)用N2、H2和NH3表示的化学反应速率的数值是否相等？其数值大小有何关系？
________________________________________________________________________________________________________________________________________________
提示：不相等；v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝0.1∶0.3∶0.2＝1∶3∶2，即速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。
3．块状大理石与粉末状大理石分别与同浓度的盐酸反应，哪个产生气泡的速率快？为什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________
提示：粉末状大理石与盐酸反应速率快，因为增大了反应物的接触面积。
4．同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的锌粒和镁条，为什么产生气体有快有慢？________________________________________________________________________________________________________________________________________________
提示：反应物本身的性质不同。
课堂篇
·
重点难点要突破
研习1 化学反应速率
[重点讲解]
1．对化学反应速率的正确理解
(1) 在同一化学反应里，用不同物质表示的反应速率可能不同，但意义相同，故描述反应速率时必须指明具体的物质。
(2)固体或纯液体的浓度视为常数，Δc＝0，因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。
(3)由v＝ 计算得到的是一段时间内的平均反应速率，而不是某一时刻的瞬时速率。
(4)各物质的化学反应速率之比等于反应方程式中各物质的化学计量数之比。
2．同一化学反应中反应快慢的比较方法
由于同一化学反应的反应速率用不同物质表示时数值可能不同，所以比较反应的快慢不能只看数值的大小，而要进行一定的转化。
(1)看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位。
(2)换算成同一物质表示的速率，再比较数值的大小。
(3) 比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一般反应aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，比较与，>，则A表示的反应速率比B的大。
3．化学反应中各物质浓度的计算模式——“三段式”
(1)写出有关反应的化学方程式。
(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。
(3) 根据已知条件列方程式计算。
例如：反应　　　　mA(g) ＋ nB(g) ===== pC(g)
起始浓度(mol·L－1) a b c
转化浓度(mol·L－1) x
某时刻浓度(mol·L－1) a－x b－ c＋
[联想质疑]
在化学实验和日常生活中，我们经常观察到这样的现象：有的化学反应进行得快，有的化学反应进行得慢。
[问题探讨]
1．如何表示一个化学反应的反应速率？其计算公式、单位分别是什么？
提示：化学反应速率是用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加(均取正值)来表示；计算公式：v(B)＝；单位：mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1。
提示：不能；因为反应前后固体或纯液体物质的浓度几乎不发生变化，故不能用物质C表示该反应的反应速率。
2．对于反应：C(s)＋H2O(g)=====CO(g)＋H2(g)，能否用物质C来表示该反应的反应速率？
高温
3．由公式v＝计算所得的化学反应速率是某一时刻的瞬时速率还是某一时间内的平均反应速率？
提示：由公式v＝计算所得的化学反应速率是平均反应速率而不是瞬时速率。
4．已知在2 L的密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2，在一定条件下进行合成氨的反应，反应进行到5分钟时生成3.4 g氨气，计算分别用N2、H2和NH3表示的反应速率各是多少？用这三种物质表示的化学反应速率数值之间有何关系？
提示：N2与H2发生反应生成氨：N2＋3H2 ======= 2NH3。n(NH3)＝＝0.2 mol，则反应消耗的N2和H2分别为0.1
一定条件
mol和0.3 mol。v(N2)＝＝＝0.01 mol·L－1·min－1，v(H2)＝＝ ＝0.03 mol·L－1·min－1，v(NH3)＝＝ ＝0.02 mol·L－1·min－1，v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝0.01∶0.03∶0.02＝1∶3∶2，即速率之比等于相应物质的化学计量数之比。
[举一反三]
1．在一定条件下，反应N2(g)＋3H2(g) ======= 2NH3(g)在10 L恒容密闭容器中进行，测得2 min内，H2的物质的量由20 mol减少到8 mol，则2 min内H2的化学反应速率为(　　)
A．1.2 mol·L－1·min－1 B．1.8 mol·L－1·min－1
C．0.6 mol·L－1·min－1 D．0.2 mol·L－1·min－1
C
一定条件
解析：v(H2)＝＝＝ 0.6 mol·L－1·min－1
2．(双选)将4 mol A和2 mol B在2 L的密闭容器中混合，并在一定条件下发生反应：2A(s)＋B(g) ==== 2C(g)，反应2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L－1。下列说法正确的是(　 　)
A．用物质A表示2 s内的平均反应速率为0.3 mol·L－1·s－1
B．用物质B表示2 s内的平均反应速率为0.15 mol·L－1·s－1
C．2 s时v(C)＝0.3 mol·L－1·s－1
D．2 s时物质B的浓度为0.7 mol·L－1
BD
解析：不能用固体物质的浓度表示化学反应速率，A错误；据题目条件知v(C)＝0.6 mol·L－1÷2 s＝0.3 mol·L－1·s－1，则v(B)＝0.3 mol·L－1·s－1÷2＝0.15 mol·L－1·s－1，B正确；化学反应速率是平均值不是瞬时值，C错误，2 s时物质B的浓度为2 mol÷2 L－0.6 mol·L－1÷2＝0.7 mol·L－1，D正确。
3．在2A(g)＋3B(g)===2C(g)＋D(g)反应中，表示反应速率最快的是(　　)
A．v(A)＝0.5 mol·L－1·min－1
B．v(B)＝0.6 mol·L－1·min－1
C．v(C)＝0.35 mol·L－1·min－1
D．v(D)＝0.4 mol·L－1·min－1
D
解析：将用B、C、D物质表示的化学反应速率换算成用A物质表示，然后进行比较。B项，v(A)＝v(B)＝×0.6 mol·L－1·min－1＝0.4 mol·L－1·min－1；C项，v(A)＝v(C)＝0.35 mol·L－1·min－1；D项，v(A)＝2v(D)＝2×0.4 mol·L－1·min－1＝0.8 mol·L－1·min－1，通过数值大小比较知，D项反应速率最快。
4．关于化学反应速率的说法中，正确的是(　　)
A．化学反应速率可用某时刻生成物的物质的量来表示
B．化学反应速率是指一定时间内，任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加
C．对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象就越明显
D．根据反应速率的大小可知化学反应进行的相对快慢
D
解析：化学反应速率是表示化学反应过程进行快慢的物理量，一般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来表示。固体和纯液体不能用来表示化学反应速率。反应快慢和其外观现象对很多反应不统一，例如盐酸和NaOH溶液反应速率快，无明显现象。
研习2 外界条件对化学反应速率的影响
[重点讲解]
1．影响化学反应速率的因素
影响化学反应速率的因素 规律(在其他条件相同时)
内因 化学性质 反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越大；反之越小
影响化学反应速率的因素 规律(在其他条件相同时)
外因 温度 升高温度，化学反应速率增大；反之减小
催化剂 使用合适的催化剂，化学反应速率增大
反应物的浓度 增大反应物的浓度，化学反应速率增大；反之减小
气态反应物 的压强 增大气态反应物的压强，化学反应速率增大；反之减小
影响化学反应速率的因素 规律(在其他条件相同时)
外因 固体反应物的表面积 增大固体反应物的表面积，化学反应速率增大；反之减小
原电池 有原电池形成时，化学反应速率增大
其他 电磁波、超声波、溶剂等会影响化学反应速率
2．压强对反应速率影响的原因
对于气体反应物来说，若其他条件不变，增大压强，就是增加单位体积内反应物的物质的量，即增加反应物的浓度，因而可以增大化学反应速率。相反，减小压强，气体的体积增大，浓度减小，因而反应速率减小。
对于有气体物质参加的反应，改变反应体系的压强，对化学反应速率的影响常有以下几种情况：
(1)恒温时，增大压强――→容积减小――→浓度增大――→化学反应速率增大；
(2)恒温恒容时，充入气体反应物――→总压强增大――→浓度增大――→化学反应速率增大；
(3)恒温恒容时，充入“惰性气体”――→总压强增大，但各物质的浓度不发生变化，所以化学反应速率不变；
引起
引起
引起
引起
引起
引起
引起
(4)恒温恒压时，充入“惰性气体”――→容器容积增大――→浓度减小――→化学反应速率减小。
说明：“惰性气体”是指不参与反应的气体。
引起
引起
引起
3．变量控制探究影响化学反应速率的因素
变量控制探究影响化学反应速率因素的一般原则是“定多变一”，即要保持其他变量不变，改变其中一个变量的值进行实验，测定数据，通过系列实验，找出变量对反应速率的影响。其探究流程为
[特别提醒]
(1)无论是放热反应还是吸热反应，升温都能加快反应速率，不能认为升温只会加快吸热反应的速率。温度对反应速率的影响与反应物的状态无关。
(2)浓度对化学反应速率的影响只适用于有气体或溶液参加的反应。对于纯液体或固体物质，可认为其浓度为“常数”，它们的量的改变不会影响化学反应速率。
(3)压强对反应速率的影响只适用于有气体参加的反应。
(4)催化剂能同等程度改变正、逆反应速率。
[探究活动]
[实验1]　探究温度对化学反应速率的影响
实验操作
实验现象 浸在热水中的试管产生气泡速率明显比浸在冷水中的产生气泡速率快
[实验2]　探究浓度对化学反应速率的影响
实验操作
实验现象 不加水的试管中产生气泡速率快
[实验3]　探究催化剂对化学反应速率的影响
实验操作
实验现象 加入FeCl3溶液后产生气泡速率明显加快
[问题探讨]
1．写出[实验1]、[实验2]、[实验3]中H2O2分解的化学方程式。由[实验1]得出的实验结论是什么？
提示：2H2O2======2H2O＋O2↑；在其他条件相同时，升高温度，能加快H2O2的分解速率。
催化剂
提示：依据产生气泡的快慢比较反应的快慢。在其他条件相同时，H2O2的浓度越大，分解速率越快。
2．[实验1]、[实验2]、[实验3]中，依据何种现象判断反应的快慢？由[实验2]得出的实验结论是什么？
3．FeCl3在H2O2的分解反应中所起的作用是什么？由[实验3]得出的实验结论是什么？
提示：FeCl3在H2O2的分解反应中起催化剂的作用；在其他条件相同时，合适的催化剂能加快H2O2的分解速率。
提示：保持反应容器的压强不变，向容器中通入氦气，气体体积增大，各物质的浓度减小，反应速率降低。
4．在一定条件下进行合成氨的反应：
N2(g)＋3H2(g) ======== 2NH3(g)。
(1)若保持反应容器的压强不变，向容器中通入氦气，化学反应速率如何变化？
一定条件
(2)若保持反应容器的容积不变，向容器中通入氦气，化学反应速率如何变化？
提示：保持反应容器的容积不变，向容器中通入氦气，各物质的浓度不变，反应速率不变。
[举一反三]
1．(双选)下列有关化学反应速率的说法，正确的是(　　)
A．100 mL 2 mol·L－1的盐酸与锌反应时，加入适量的硫酸钠溶液，生成氢气的速率不变
B．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用铁片和浓硫酸可以加快产生氢气的速率
C．密闭容器中的反应：N2(g)＋3H2(g)==========2NH3(g)，当温度、压强不变时，充入惰性气体，反应速率减慢
D．相同质量的碳酸钙固体，块状、粉末状分别与1 mol·L－1盐酸反应，粉末状的反应速率大
高温、高压
催化剂
解析：A错误，加入硫酸钠溶液，溶液体积增大，氢离子浓度减小，反应速率减小；B错误，浓硫酸具有强氧化性，常温下使铁钝化；C正确，当温度、压强不变时，充入惰性气体，容器的容积增大，参加反应的物质的浓度减小，则反应速率减慢；D正确，粉末状碳酸钙与盐酸的接触面积大，反应速率大。
2．反应C(s)＋H2O(g) ===== CO(g)＋H2(g)在一可变体积的容器中进行，则下列条件的改变使其反应速率增大的是 (　　)
A．增加C的量
B．将容器的体积缩小一半
C．保持温度和容器体积不变，充入氦气
D．保持温度和压强不变，充入氦气
B
高温
解析：因C为固体，当增加C的量时，其浓度不会改变，则不会对反应速率产生影响，A项不符合题意；将容器的体积缩小一半，气态物质的浓度均增大一倍，故反应速率增大，B项符合题意；当保持温度和容器体积不变时，充入氦气，原来各种物质的浓度没有发生变化，故反应速率不变，C项不符合题意；当保持温度和压强不变时，充入氦气，容器的体积必然扩大，各物质的浓度减小，故反应速率减小，D项不符合题意。
3．等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测得在不同时间(t)内产生气体体积(V)的数据如图所示，根据图示分析实验条件，下列说法一定不正确的是(　　)
组别 对应曲线 c(HCl)/(mol·L－1) 反应温度/℃ 铁的状态
1 a 30 粉末状
2 b 30 粉末状
3 c 2.5 块状
4 d 2.5 30 块状
A．第4组实验的反应速率最慢
B．第1组实验中盐酸的浓度大于2.5 mol·L－1
C．第2组实验中盐酸的浓度等于2.5 mol·L－1
D．第3组实验的反应温度低于30 ℃
解析：由图像可知，1、2、3、4组实验产生的氢气一样多，只是反应速率有快慢之分。第4组实验，反应所用时间最长，故反应速率最慢，A正确；第1组实验，反应所用时间最短，故反应速率最快，根据变量控制法原则知盐酸浓度应大于2.5 mol·L－1，B正确；第2组实验，铁是粉末状，与3、4组块状铁相区别，根据变量控制法原则知盐酸的浓度应等于2.5 mol·L－1，C正确；由3、4组实验并结合图像知第3组实验中反应温度应高于30 ℃，D错误。
4．某学习小组，用稀HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，探究影响反应速率的因素，所用HNO3浓度为1.00 mol·L－1、2.00 mol·L－1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298 K、308 K，每次实验HNO3的用量为25.00 mL、大理石用量为10.00 g。
实验设计如表：
编号 T/K 大理石规格 HNO3浓度/(mol·L－1)
① 298 粗颗粒 2.00
② 298 粗颗粒 1.00
③ 308 粗颗粒 2.00
④ 298 细颗粒 2.00
将相应的实验目的填入下列空格中：
(1)实验①和②探究________对该反应速率的影响；
(2)实验①和③探究________对该反应速率的影响；
(3)实验①和④探究_________________对该反应速率的影响。
浓度
温度
固体颗粒大小
解析：(1)实验①②中，温度相同，大理石规格相同，变量是HNO3的浓度，因此，实验①②探究浓度对反应速率的影响。(2)实验①③中，HNO3的浓度相同，大理石规格相同，变量是温度，因此，实验①③探究温度对反应速率的影响。(3)实验①④中，温度相同，HNO3浓度相同，变量是大理石的规格，即固体颗粒的大小不同，因此，实验①④探究固体颗粒大小对反应速率的影响。
演习篇
·
学业测试速达标
1．某反应物A的浓度是2.0 mol·L－1，5 min后，A的浓度变为0.5 mol·L－1，在这5 min内A的化学反应速率是(　　)
A．0.4 mol·L－1·min－1 B．0.3 mol·L－1·min－1
C．0.1 mol·L－1·min－1 D．0.3 mol·L－1
B
解析：Δc(A)＝2.0 mol·L－1－0.5 mol·L－1
＝1.5 mol·L－1，
Δt＝5 min，v(A)＝＝
＝ 0.3 mol·L－1·min－1。
2．下列四种盐酸跟锌片反应，起始时反应速率最快的是
(　　)
A．10 ℃ 20 mL 3 mol·L－1的盐酸
B．10 ℃ 40 mL 2 mol·L－1的盐酸
C．20 ℃ 20 mL 2 mol·L－1的盐酸
D．20 ℃ 10 mL 4 mol·L－1的盐酸
D
解析：锌与盐酸反应的离子方程式是Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，所以盐酸的浓度越高，溶液的温度越高，反应速率越快。选项C、D中溶液温度相同，但D中盐酸的浓度最高，因此反应速率最快。
3．在密闭系统中有反应C(s)＋CO2(g)=====2CO(g)，能使反应速率加快的措施是(　　)
①通过减小容器体积增大压强　②升高温度　③将炭粉碎　④通入CO2　⑤增加炭的量　⑥恒容条件下通入N2
A．①②③⑥ B．①②④⑥
C．①②③④ D．①②③④⑤
C
△
解析：①、④中，增大压强和通入CO2都是增大了反应物的浓度，使反应速率加快；②中升高温度，反应速率加快；③中将炭粉碎，增大了炭与CO2的接触面积，反应速率加快；⑤中增加炭的量，由于炭是固体，浓度不会改变，故不能使反应速率加快；⑥中恒容条件下通入N2，反应混合物的浓度不变，反应速率不变。
4．在密闭容器里，A与B反应生成C，其反应速率分别用vA、vB、vC表示，已知2vB＝3vA、3vC＝2vB，则此反应可表示为(　　)
A．2A(g)＋3B(g)===2C(g)
B．A(g)＋3B(g)===2C(g)
C．3A(g)＋B(g)===2C(g)
D．A(g)＋B(g)===C(g)
A
解析：由于A、B是反应物，C是生成物，而且物质反应时的速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比，因此化学反应方程式是2A(g)＋3B(g)===2C(g)。
5．为了说明影响化学反应快慢的因素，甲、乙、丙、丁4位同学分别设计了如下4个实验，你认为结论不正确的是(　　)
A．将形状、大小均相同的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应时，两者速率一样
B．在相同条件下，等质量的大理石块和粉末与相同浓度的盐酸反应，大理石粉末反应快
C．常温下将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下，发现光照可加快浓硝酸的分解
D．两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾，其中一支试管中再加入少量二氧化锰，同时加热，产生氧气的快慢不同
A
解析：将大小、形状相同的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应时，两者速率并不一样，镁比铝活泼，与盐酸反应时镁的反应速率更大。
6．NH3和纯净的O2在一定条件下发生反应：4NH3(g)＋3O2(g)=======2N2(g)＋6H2O(g)，现向一容积不变的2 L密闭容器中充入4 mol NH3和3 mol O2，4 min后，测得生成的H2O(g)占混合气体体积的40%。则下列表示此段时间内的该反应的化学反应速率不正确的是(　　)
A．v(N2)＝0.125 mol·L－1·min－1
B．v(H2O)＝0.375 mol·L－1·min－1
C．v(O2)＝0.225 mol·L－1·min－1
D．v(NH3)＝0.250 mol·L－1·min－1
C
一定条件
解析：设4 min时，生成6x mol H2O(g)，则
　　　　 4NH3(g)＋3O2(g)======2N2(g)＋6H2O(g)
起始量(mol) 4 3 0 0
变化量(mol) 4x 3x 2x 6x
4 min时(mol) 4－4x 3－3x 2x 6x
反应后总物质的量为4－4x＋3－3x＋2x＋6x＝(7＋x) mol，依据题意可得：×100%＝40%，解得x＝0.5。则4 min内H2O(g)
的浓度变化量Δc(H2O)＝6×0.5 mol2 L＝1.5 mol·L－1，v(H2O)＝＝＝0.375 mol·L－1·min－1。依据速率之比等于化学计量数之比，可得各物质表示的反应速率分别为v(N2)＝0.125 mol·L－1·min－1，v(NH3)＝0.250 mol·L－1·min－1， v(O2)＝0.187 5 mol·L－1·min－1。
7．(双选)下列说法正确的是(　 　)
A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示
B．用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比
C．化学反应速率的单位由时间单位和物质的量浓度的单位决定
D．反应过程中，反应物浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值
BC
解析：化学反应速率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来表示；它的单位由时间单位和物质的量浓度的单位决定；化学反应速率不存在负值。
8．下列各组反应(表中金属粉末均为0.1 mol)，在反应刚开始时，放出H2的速率最大的是(　　)
金属(粉末状) 酸的浓度及体积 反应温度/℃
A Mg 6 mol·L－1硝酸10 mL 60
B Mg 3 mol·L－1盐酸10 mL 60
C Fe 3 mol·L－1盐酸10 mL 60
D Mg 3 mol·L－1硫酸10 mL 60
D
解析：① Mg比Fe的反应速率快；
② HNO3无法产生H2；
③ 3 mol·L－1 H2SO4中的c(H＋)大于3 mol·L－1盐酸中的c(H＋)。
课时作业(十)　
化学反应的速率
A篇·知识对点训练
1．下列关于化学反应速率的说法，不正确的是(　　)
A．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量
B．化学反应速率的大小主要取决于反应物的性质
C．化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的质量的多少来表示
D．化学反应速率常用单位有mol·L－1·s－1和mol·L－1·min－1
C
解析：化学反应速率用单位时间内反应物或生成物的浓度变化量来表示，而不采用物质的质量或物质的量。
2．已知4NH3(g)＋5O2(g) ======== 4NO(g)＋6H2O(g)，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，则正确的关系式为(　　)
A．4v(NH3)＝5v(O2)
B．5v(O2)＝6v(H2O)
C．2v(NH3)＝3v(H2O)
D．4v(O2)＝5v(NO)
D
催化剂
△
解析：在同一化学反应里，各物质的速率之比等于各物质的化学计量数之比。A选项应为5v(NH3)＝4v(O2)；B选项应为6v(O2)＝5v(H2O)；C选项应为3v(NH3)＝2v(H2O)。
3．反应2SO2＋O2 ====== 2SO3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．5 s D．10 s
C
催化剂△
解析： v(O2)＝0.04 mol·L－1·s－1，则v(SO3)＝0.08 mol·L－1·s－1，由Δt＝Δc(SO3)/v(SO3)，代入数据计算得Δt＝5 s。
4．(双选)一定条件下，向2 L密闭容器中充入2 mol N2和10 mol H2发生反应N2＋3H2 ====== 2NH3。2 min时测得剩余N2的物质的量为1 mol，下列有关化学反应速率的表达不正确的是 (　　)
A．v(N2)＝3v(H2)
B．v(H2)＝0.75 mol·L－1·min－1)
C．v(NH3)＝0.25 mol·L－1·min－1
D．再充入2 mol N2，化学反应速率加快
AC
一定条件
解析： N2＋3H2 ======= 2NH3
起始浓度/(mol·L－1) 1 5 0
转化浓度/(mol·L－1) 0.5 1.5 1
2 min末浓度/(mol·L－1) 0.5 3.5 1
用不同物质表示同一时间内的反应速率时，反应速率之比与化学计量数之比相等，则3v(N2)＝v(H2)，故A错误；由三段式可知，
一定条件
v(H2)＝＝0.75 mol·L－1·min－1，故B正确；由三段式可知，v(NH3)＝ ＝0.5 mol·L－1·min－1，故C错误；恒容容器中，再充入2 mol N2，N2浓度增大，化学反应速率加快，故D正确。
5．对于反应2A(g)＋B(g)======3C(g)＋4D(g)，下列表示的反应速率最快的是(　　)
A．v(A)＝0.5 mol·L－1·s－1
B．v(B)＝0.3 mol·L－1·s－1
C．v(C)＝0.8 mol·L－1·s－1
D．v(D)＝1 mol·L－1·s－1
B
解析：正确的思路应是根据反应速率与化学方程式中化学计量数之间的关系将各物质的反应速率转化为用同一种物质表示的速率。A项中据v(A)推知v(B)＝0.25 mol·L－1·s－1，C项中据v(C)推出v(B)≈0.27 mol·L－1·s－1，D项中据v(D)推出v(B)＝0.25 mol·L－1·s－1，故反应速率最快的是B选项。
6．在反应C(s)＋CO2(g) ===== 2CO(g)中，可使反应速率增大的措施是(　　)
①增大压强　②升高温度　③通入CO2　④增加碳的量　⑤用等量炭粉代替焦炭
A．①②③ B．②③④⑤
C．①②③⑤ D．②③④
C
高温
解析：因为碳是固体，只增加它的量，不能加快反应速率，但是若用炭粉代替焦炭，能增大与CO2的接触面积，所以反应速率加快。
7．用锌片与1 mol·L－1稀盐酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率增大的是(　　)
A．对该反应体系加热
B．加入少量NaCl溶液
C．不用锌片，改用锌粉
D．加入少量1 mol·L－1硫酸
B
解析：B项，NaCl溶液不参与反应且使盐酸浓度变小；C项，改用锌粉能增大接触面积；D项，加入H2SO4能增大H＋浓度。
8．(双选)CaCO3与1 L 1 mol·L－1的盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示，下列结论不正确的是( 　　)
A．反应开始2 min内平均反应速率最大
B．反应速率先增大后减小
C．4～6 min内温度对反应速率的影响较大
D．反应在2～4 min内生成CO2的平均反应速率为v(CO2)＝0.1 mol·L－1·min－1
AC
解析：图中的曲线表明，在第一个2 min内产生了0.1 mol CO2，第二个2 min内产生了0.2 mol CO2，第三个2 min内产生了0.05 mol CO2，反应速率先增大后减小，A项错误，B项正确；2～4 min内由于反应放热，使溶液温度升高，导致反应速率增大，4 min后速率下降则是由反应物浓度降低引起的，C项错误；2～4 min内平均反应速率v(CO2)＝＝0.1 mol·L－1·min－1，D正确。
9．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为
Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，
下列各组实验中最先出现浑浊的是(　　)
实验 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O
V/mL c/(mol·L－1) V/mL c/(mol·L－1)
A 25 5 0.1 10 0.1 5
B 25 5 0.2 5 0.2 10
C 35 5 0.1 10 0.1 5
D 35 5 0.2 5 0.2 10
D
解析：影响化学反应速率的因素众多，本题从浓度和温度两个因素考查，只要抓住一定范围内浓度越大，温度越高，反应速率越大，D正确。
10．(双选)将4 mol A气体和2 mol B气体置于2 L的密闭容器中，混合后发生如下反应：2A(g)＋B(g)===2C(g)，若经2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L－1，下列说法正确的是(　 　)
A．用物质A表示的反应速率为0.3 mol·L－1·s－1
B．用物质B表示的反应速率为1.2 mol·L－1·s－1
C．2 s时物质A的转化率为30%
D．2 s时物质B的浓度为0.6 mol·L－1
AC
解析：利用三段式法计算：A的起始浓度为＝2 mol·L－1，B的起始浓度为＝1 mol·L－1，经2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L－1。
2A(g)＋B(g) ====== 2C(g)
起始浓度/(mol·L－1) 2 1 0
变化浓度/(mol·L－1) 0.6 0.3 0.6
2 s时浓度/(mol·L－1) 1.4 0.7 0.6
A正确，2 s内，用物质A表示的反应的平均速率为v(A)＝＝0.3 mol·L－1·s－1；B错误，2 s内，用物质B表示的反应的平均速率为v(B)＝＝0.15 mol·L－1·s－1；C正确，2 s时物质A的转化率为×100%＝30%；D错误，2 s时物质B的浓度为0.7 mol·L－1。
11．在密闭容器中发生下列反应：
I2(g)＋H2(g) ==== 2HI(g)(正反应为放热反应)。
起始时，n(H2)＝a mol，n(I2)＝b mol。只改变表中列出的条件，其他条件不变，试将化学反应速率的改变填入相关的表格中(填“增大”“减小”或“不变”)。
编号 改变的条件 反应速率
(1) 升高温度
(2) 加入正催化剂
(3) 再充入a mol H2
(4) 将容器的容积扩大到原来的2倍
(5) 保持容积不变，通入b mol Ne
增大
增大
增大
减小　
不变
解析：(1)不论正反应是吸热还是放热，升高温度都会使化学反应速率增大。
(2)加入正催化剂，可加快化学反应速率。
(3)再充入a mol H2，c(H2)增大，化学反应速率增大。
(4)扩大容器的容积，容器内各物质的浓度减小，化学反应速率减小。
(5)在密闭容器中通入Ne(g)，保持容积不变，并未改变反应物浓度，化学反应速率不变。
12．(1)在反应A(g)＋3B(g)===2C(g)中，若以物质A表示的该反应的化学反应速率为0.2 mol·L－1·min－1，则以物质B表示此反应的化学反应速率为________mol·L－1·min－1。
(2)在2 L的密闭容器中，充入2 mol N2和3 mol H2，在一定条件下发生反应，3 s后测得N2的物质的量为1.9 mol，则以H2的浓度变化表示的反应速率为__________________。
0.6　
0.05 mol·L－1·s－1　
(3)将10 mol A和5 mol B放入容积为10 L的密闭容器中，某温度下发生反应：3A(g)＋B(g)=====2C(g)，在最初2 s内，消耗A的平均速率为0.06 mol·L－1·s－1，则在2 s时，容器中有________mol A，此时C的物质的量浓度为_________________。
8.8　
0.08 mol·L－1
解析：(1)根据化学方程式中的化学计量数关系：＝，v(B)＝3v(A)＝3×0.2 mol·L－1·min－1＝0.6 mol·L－1·min－1。
(2)解法一：3 s内消耗的N2的物质的量为2 mol－1.9 mol＝0.1 mol，根据化学方程式N2＋3H2=========2NH3，可以计算出3 s内消耗的H2的物质的量为0.3 mol，根据化学反应速率的计算公式，v(H2)＝＝0.05 mol·L－1·s－1。
高温、高压
催化剂
解法二：先计算出用N2表示的化学反应速率：
v(N2)＝＝160 mol·L－1·s－1，
再根据化学方程式的化学计量数关系，计算出用H2表示的化学反应速率：v(H2)＝3v(N2)＝0.05 mol·L－1·s－1。
(3)　　　　 3A(g)　　＋　　　B(g)　======　 2C(g)
起始浓度(mol·L－1) 1.0 0.5 　 0
变化浓度(mol·L－1) 0.06×2＝0.12 0.04 0.08
2 s浓度(mol·L－1) 1.0－0.12＝0.88　 0.5－0.04＝0.46　 0.08
则2 s时，n(A)＝0.88 mol·L－1×10 L＝8.8 mol，c(C)＝0.08 mol·L－1。
B篇·综合提升训练
13．某学生为了探究锌与盐酸反应过程中速率的变化，在100 mL稀盐酸中加入足量的锌，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下：
时间/min 1 2 3 4 5
氢气体积/mL 50 120 232 290 310
(1)________(填“0～1”“1～2”“2～3”“3～4”或“4～5”)min时间段反应速率最大，原因是______________________。
(填“反应物浓度增大”或“溶液温度升高”)。
(2)________(填“0～1”“1～2”“2～3”“3～4”或“4～5”)min时间段反应速率最小，原因是_____________________。
(填“反应物浓度减小”或“溶液温度降低”)。
2～3　
溶液温度升高　
4～5　
反应物浓度减小　
(3)如果要减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，下列措施你认为可行的是________。
A．加入蒸馏水
B．通入HCl气体
C．加入NaOH固体
A
解析：锌是足量的，随着反应的进行，盐酸的浓度逐渐降低，温度逐渐升高，化学反应速率逐渐增大，反应到一段时间以后，随着盐酸浓度的降低，反应速率又逐渐减小。比较反应速率的大小，可以根据单位时间内生成氢气的体积的多少来进行简便的计算。
14．某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。
请回答下列问题。
(1)上述实验中发生反应的化学方程式有
_____________________________________________________。
(2) 硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是
___________________________________________________________________________________。
CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu，Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn和稀硫酸形成Cu－Zn原电池，加快了氢气产生的速率
(3)要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有
__________________________________________________________________________________________________(答两种)。
(4)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。
升高反应温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌的比表面积等(答两种即可)
　实验 混合溶液　　　　　 A B C D E F
4 mol·L－1 H2SO4/mL 30 V1 V2 V3 V4 V5
饱和CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V6 20
H2O/mL V7 V8 V9 V10 10 0
①请完成此实验设计，其中：V1＝________，V6＝________，V9＝________。
30　
10　
17.5
②该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析生成氢气的速率下降的主要原因________________________________________________________________________________________。
生成的单质Cu多会沉积在Zn的表面，降低了Zn与稀H2SO4的接触面积
解析：(1)在稀硫酸中加入硫酸铜后发生了两个反应：CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu，Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。
(2)由于Zn与反应生成的Cu及稀硫酸构成了Cu－Zn原电池，大大加快了生成H2的反应速率。
(3)要加快生成H2的反应速率，还可以采取如下措施：升高温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌粒的比表面积等。
(4)①因为要研究CuSO4的量对反应速率的影响，所以应保持硫酸的浓度在各组实验中相同，则硫酸溶液的体积均取30 mL，即V1＝30，根据F中增加的水与硫酸铜溶液的体积之和为20 mL，可以求得V6＝10，V8＝19.5，V9＝17.5。
②因析出的铜的量较多，会覆盖在锌的表面，使得锌与稀硫酸接触面积大大减小，故反应速率反而减慢了。
本课结束
This lesson is over
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