第二章 化学反应速率与化学平衡
第一节 化学反应速率
第1课时 化学反应速率
【新课探究】
学习任务一
课前自主预习
1.快慢 减小 增大 浓度 时间 mol·L-1·min-1 mol·L-1·s-1
2.m∶n∶p∶q
3.(2)体系的压强 颜色的深浅 导电能力
[问题思考] (1)提示:可以用HCl、CaCl2和CO2的浓度变化来表示化学反应速率。不能用CaCO3和H2O的浓度变化表示化学反应速率,原因是CaCO3是固体,H2O是纯液体。(理论上能用CO2的浓度变化来表示化学反应速率,由于此反应一般在开放体系中进行,所以一般只用HCl和CaCl2的浓度变化来表示化学反应速率)。
(2)①提示:n(NH3)==0.2 mol,则反应消耗N2的物质的量为0.1 mol,消耗H2的物质的量为0.3 mol,则v(NH3)==0.04 mol·L-1·min-1,v(N2)==0.02 mol·L-1·min-1,v(H2)==0.06 mol·L-1·min-1。
②提示:v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)=0.02∶0.06∶0.04=1∶3∶2,即用N2、H2、NH3表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比。
知识迁移应用
例1 (1)A+3B2C (2)0.3 mol·L-1·min-1
[解析] (1)由表中数据知,A、B为反应物,C为生成物。同一反应中,各物质的物质的量浓度变化量之比等于化学计量数之比,则反应的化学方程式为A+3B2C。
(2)v(A)==0.3 mol·L-1·min-1。
例2 (1)2Z+Y3X (2)0.067 mol·L-1·min-1
[解析] (1)根据题图知,该反应是可逆反应,且Z、Y是反应物,X是生成物,同一反应中,各物质的物质的量的变化量之比等于化学计量数之比,则Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)=0.6 mol∶0.2 mol∶0.4 mol=3∶1∶2,故该反应的化学方程式可以表示为2Z+Y3X。
(2)反应开始至2 min末,X的反应速率为≈0.067 mol·L-1·min-1。
学习任务二
课前自主预习
相同 同一物质
[问题思考] (1)提示:否。反应速率(ⅰ)用物质B表示为v(B)=3v(A)=3×0.01 mol·L-1·s-1=0.03 mol·L-1·s-1>0.02 mol·L-1·s-1,故反应速率(ⅰ)>(ⅱ)。
(2)提示:否。反应速率(ⅲ)为v(B)==0.01 mol·L-1·s-1<0.02 mol·L-1·s-1,故反应速率(ⅱ)>(ⅲ)。
知识迁移应用
例3 C [解析] 化学反应速率与化学计量数的比值越大,说明该条件下的反应速率越快,统一单位为mol·L-1·min-1,=0.6;=1.1;=1.2;=1.05,显然C中比值最大,反应速率最快。
例4 D [解析] 同一化学反应中,用不同物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比。①v(A)=9 mol·L-1·min-1=0.15 mol·L-1·s-1;②v(A)=v(B)=0.6 mol·L-1·s-1×=0.2 mol·L-1·s-1;③v(A)=v(C)=0.4 mol·L-1·s-1×=0.2 mol·L-1·s-1;④v(A)=v(D)=0.45 mol·L-1·s-1 ×=0.225 mol·L-1·s-1;所以反应进行快慢的顺序为④>③=②>①。
【课堂评价】
1.(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)× (7)√
[解析] (2)化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1是指1 s内某物质的浓度变化了0.8 mol·L-1。
(3)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的化学反应速率与化学计量数的比值越大,其化学反应速率越快。
(6)物质的反应速率之比等于化学计量数之比,则v(H2)∶v(NH3)=3∶2,即2v(H2)=3v(NH3)。
(7)化学反应速率用来衡量化学反应进行的快慢。
2.A [解析] 同一化学反应中,用不同物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比,v(A)=-==1 mol·L-1·min-1,A正确;v(B)=3v(A)=3 mol·L-1·min-1,B错误;v(C)=2v(A)=2 mol·L-1·min-1,C错误;v(D)=4v(A)=4 mol·L-1·min-1,D错误。
3.(1)2.3 mol 3.0 mol (2)1 4 2 3
(3)0.05 mol·L-1·min-1
[解析] 解题时明确化学反应速率与化学计量数的关系以及化学计算的方法。对比X的起始量和2 min末的量,可知反应逆向进行。Δn(Q)=-v(Q)·V·Δt=-0.075 mol·L-1·min-1×2 L×2 min=-0.3 mol,对反应过程进行“三段式”分析如下:
mX(g)+ nY(g) pZ(g)+ qQ(g)
起始 0.7 mol n(Y) 1 mol n(Q)
改变 Δn(X) Δn(Y) Δn(Z) Δn(Q)
2 min末 0.8 mol 2.7 mol 0.8 mol 2.7 mol
故Δn(X)=0.8 mol-0.7 mol=0.1 mol,Δn(Z)=0.8 mol-1 mol=-0.2 mol,n(Q)=0.3 mol+2.7 mol=3.0 mol。
(1)因===,则Δn(Y)=0.4 mol,n(Y)=2.7 mol-0.4 mol=2.3 mol。
(2)m∶n∶p∶q=Δn(X)∶Δn(Y)∶|Δn(Z)|∶|Δn(Q)|=0.1 mol∶0.4 mol∶0.2 mol∶0.3 mol=1∶4∶2∶3。
(3)=,v(Q)=0.075 mol·L-1·min-1,故v(Z)=0.05 mol·L-1·min-1。第一节 化学反应速率
第1课时 化学反应速率(时间:40分钟 总分:45分)
(选择题每题3分,共36分)
◆ 学习任务一 化学反应速率
1.[2024·北京丰台区高二期中] 在一定条件下发生反应2A(g)2B(g)+C(g),将2 mol A通入2 L容积恒定的密闭容器中,若维持容器内温度不变,5 min末测得A的物质的量为0.8 mol。用B的浓度变化来表示该反应的速率(单位为mol·L-1·min-1)为 ( )
A.0.24 B.0.08 C.0.06 D.0.12
2.[2024·北京昌平区高二期末] 在2 L恒容密闭容器中发生反应A(g)+4B(g)2C(g)+2D(g)。已知2 min内B的物质的量由6 mol变为2 mol,下列叙述不正确的是 ( )
A.v(A)=0.25 mol·L-1·min-1
B.v(B)=1 mol·L-1·min-1
C.v(C)=0.5 mol·L-1·min-1
D.v(B)∶v(D)=1∶2
3.[2024·北京石景山区高二期末] 已知:4NH3+5O24NO+6H2O(g),若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)(单位均为mol·L-1·min-1)表示,则正确的关系式是 ( )
A.v(NH3)=v(O2) B.v(O2)=v(H2O)
C.v(NH3)=v(H2O) D.v(O2)=v(NO)
4.[2024·天津河西区高二期中] 在一定条件下发生反应2X(g)2Y(g)+Z(g),将4 mol X通入2 L容积恒定的密闭容器中,若维持容器内温度不变,5 s末测得X的物质的量为1.8 mol。用Z的浓度变化来表示该反应的速率(单位为mol·L-1·s-1)为 ( )
A.0.09 B.0.11 C.0.18 D.0.22
5.在密闭容器中A(g)和B(g)反应生成C(g),其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示,已知v(A)、v(B)、v(C)之间有以下关系:2v(B)=3v(A),v(A)=2v(C)。则该反应的化学方程式可表示为 ( )
A.2A(g)+3B(g)C(g)
B.3A(g)+2B(g)2C(g)
C.3A(g)+2B(g)6C(g)
D.A(g)+B(g)C(g)
6.在恒温恒容条件下,发生反应2A(g)+xB(g)2C(g),反应体系中某物质的浓度c随时间的变化如图中曲线甲、乙所示,已知x为整数。下列说法正确的是 ( )
A.x=3
B.曲线乙表示的是物质A在反应过程中的浓度变化
C.10~30 min内v(C)=0.05 mol·L-1·min-1
D.c点对应物质的浓度与d点对应物质的浓度相等
◆ 学习任务二 比较化学反应速率大小的方法
7.已知在不同情况下测得反应P(g)+3Q(g)2R(g)+2S(g)的反应速率如下,其中反应速率最快的是 ( )
A.v(P)=0.15 mol·L-1·min-1
B.v(Q)=0.6 mol·L-1·min-1
C.v(R)=0.1 mol·L-1·s-1
D.v(S)=0.4 mol·L-1·min-1
8.[2024·福建泉州高二期中] 已知在一定条件下CO2可转化为高附加值的燃料CH4,反应原理为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)。实验测得在四种不同条件下的反应速率分别为①v(CO2)=2 mol·L-1·min-1、②v(H2)=12 mol·L-1·min-1、③v(CH4)=0.2 mol·L-1·s-1、④v(H2O)=0.3 mol·L-1·s-1,则四种条件下的速率大小关系为 ( )
A.②>①>④>③ B.④>③>②>①
C.③>④>②>① D.④=③>②>①
9.反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),经2 min,B的浓度减少0.6 mol·L-1。对此反应速率的表示正确的是 ( )
A.用A表示的反应速率是0.4 mol·L-1·min-1
B.分别用B、C、D表示的反应速率的比值是3∶2∶1
C.此2 min内的反应速率,用B表示是0.6 mol·L-1·min-1
D.在这2 min内用B和C表示的反应速率的值是相等的
10.[2025·辽宁名校联盟高二联考] 在容积恒为0.5 L的密闭容器中,充入物质的量均为n mol的A(g)和B(g),在一定条件下发生反应A(g)+3B(g)C(g)+D(g),测得A(g)、B(g)和C(g)的浓度(c)随时间(t)的变化曲线如图所示。
下列说法正确的是 ( )
A.曲线Ⅰ表示B的浓度随时间的变化曲线
B.n=8.0
C.0~4 min内,用D表示的化学反应速率为
0.25 mol·L-1·min-1
D.A和B的平衡转化率相等
11.一定温度下,在2 L的恒容密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是 ( )
A.反应在0~10 s内,用Z表示的反应速率为0.158 mol·L-1·s-1
B.反应在0~10 s内,X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L-1
C.反应进行到10 s时,Y的转化率为79.0%
D.反应的化学方程式为X(g)+Y(g)Z(g)
12.[2024·北京北大附中高二月考] 一定温度下,10 mL 0.40 mol·L-1 H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表,下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)( )
t/min 0 2 4 6 8 10
V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9
A.0~6 min的平均反应速率:v(H2O2)≈3.3×10-2 mol·L-1·min-1
B.0~4 min的平均反应速率较4~8 min的平均反应速率快
C.反应至6 min时,c(H2O2)=0.30 mol·L-1
D.反应至6 min时,H2O2分解了50%
13.(9分)盐酸与碳酸钙反应生成CO2,运用如图所示装置可测定该反应的反应速率。请根据要求填空:
(1)(2分)连接好仪器后,需要检查 ,再加入药品进行实验。
(2)(3分)在锥形瓶中加入5 g碳酸钙,加入20 mL 1 mol·L-1盐酸。每隔10 s观测注射器中气体的体积,并以mL·s-1为反应速率的单位,计算每10 s内的反应速率。数据处理的结果见下表:
时间/s 10 20 30 40 50 60
气体体积/mL 4 14 25 38 47 55
反应速率/(mL·s-1) 0.4 1.0 1.1 0.9 0.8
表格中的“ ”处应填的数据是 。
(3)(4分)从反应速率随时间变化的数据可知,本实验中反应速率与 和 有关。 (共92张PPT)
第1课时 化学反应速率
学习任务一 化学反应速率
学习任务二 比较化学反应速率大小
的方法
学习任务一 化学反应速率
【课前自主预习】
1.化学反应速率
快慢
减小
增大
浓度
时间
2.与化学计量数的关系
对于一个化学反应： ，其反应速率之间的关系
为_________，或_____ _____。
3.化学反应速率的测定
(1)测定原理
任何一种与物质浓度有关的可观测量都可以加以利用。
(2)可测定的具体物理量
气体的体积、____________、____________、光的吸收、__________等。
体系的压强
颜色的深浅
导电能力
［问题思考］
(1)对于反应： ，能用哪些
物质的浓度变化来表示化学反应速率？不能选用物质的原因是什么？
提示：可以用、和 的浓度变化来表示化学反应速率。不
能用和的浓度变化表示化学反应速率，原因是 是固
体，是纯液体。(理论上能用 的浓度变化来表示化学反应速
率，由于此反应一般在开放体系中进行，所以一般只用和
的浓度变化来表示化学反应速率)。
(2)氨是化肥工业和有机化工的基本原料，工业上用空气中的与
在一定条件下合成氨，又称为空气炼金术。在一定温度下，在 的
密闭容器中充入和，反应进行 后，测得生成
了 的氨气。
①反应前内用、、 的浓度变化表示的化学反应速率分
别是多少？
提示：，则反应消耗 的物质的量为
，消耗的物质的量为 ，则
在一定温度下，在 的密闭容器中充入和，反应
进行 后，测得生成了 的氨气。
①反应前内用、、 的浓度变化表示的化学反应速率分
别是多少？
，
，
。
②反应中用、、 表示的化学反应速率之间有何关系？
提示：，即用 、
、 表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比。
在一定温度下，在 的密闭容器中充入和，反应
进行 后，测得生成了 的氨气。
【核心知识讲解】
化学反应速率的计算方法
(1)利用基本公式： (恒容的密闭容器)。
(2)利用速率之比化学计量数之比各物质浓度的变化量之比
各物质的物质的量的变化量 之比计算。
(3)利用“三段式”进行计算(如下例所示)：
例如：
， ，
，B的转化率为 。
计算中注意以下量的关系：①对反应物：(起始)(转化) (某时刻)；
②对生成物：(起始)(转化) (某时刻)。
［点拨］(1)用公式 计算得到的化学反应速率是平均速
率，不是瞬时速率，化学反应速率均取正值。
(2)同一化学反应，用不同物质表示的化学反应速率其数值可能不同，
但表示意义相同，故表示化学反应速率时，必须指明具体物质。
(3)固体或纯液体物质的浓度视为常数，不能用固体或纯液体物质的
浓度变化来表示化学反应速率。
【知识迁移应用】
例1 时，在 的密闭容器中，A、B、C三种气体的初始浓度和
末的浓度如表(该反应为可逆反应)。请填写下列空白：
物质 A B C
1.0 2.0 0
0.4 0.2 1.2
(1)该反应的化学方程式可表示为____________。
[解析] 由表中数据知，A、B为反应物，C为生成物。同一反应中，
各物质的物质的量浓度变化量之比等于化学计量数之比，则反应的
化学方程式为 。
(2)从反应开始到 末，用物质A表示的平均反应速率为________
___________。
[解析] 。
物质 A B C
1.0 2.0 0
0.4 0.2 1.2
例2 某温度时，在容积为的密闭容器中，、、 三种物质的物
质的量随时间变化的曲线如图所示，由图中数据分析：
(1)该反应的化学方程式为____________。
[解析] 根据题图知，该反应是可逆反应，且、是反应物， 是生
成物，同一反应中，各物质的物质的量的变化量之比等于化学计量
数之比，则
，
故该反应的化学方程式可以表示
为 。
(2)反应开始至末，用 表示的反应速率为___________________
_____。
[解析] 反应开始至末， 的反应速率为
。
学习任务二 比较化学反应速率大小的方法
【课前自主预习】
同一化学反应，在相同条件下用不同物质表示的化学反应速率，其
数值可能不同，但表示的意义______；
若比较同一反应不同条件下的化学反应速率，需转化为__________
后再进行比较。
相同
同一物质
［问题思考］
已知反应 ，用下列数据表示不同条件下的反应
速率：ⅰ. ；ⅱ. ；
ⅲ 。
(1)反应速率(ⅱ) 吗？
提示：否。反应速率(ⅰ)用物质B表示为 ，故反应速率
(ⅰ) 。
(2)反应速率(ⅲ) 吗？
提示：否。反应速率(ⅲ)为
，故反应速率(ⅱ) (ⅲ)。
已知反应 ，用下列数据表示不同条件下的反应
速率：ⅰ. ；ⅱ. ；
ⅲ 。
【核心知识讲解】
化学反应速率大小的比较方法
对于同一化学反应，用不同物质表示的反应速率的数值可能不同，
但比较反应速率的大小不能只看数值的大小，而要进行一定的转化，
具体比较方法如下：
1.归一法： 先换算成统一单位，再将不同物质表示的速率换算为用
同一物质表示的速率，再比较速率数值的大小，如以物质A为标准，
将用其他物质表示的反应速率换算为用物质A表示的速率，并比较数
值的大小，确定化学反应速率的大小。
2.比值法：用各物质表示的反应速率除以化学计量数，然后比较。对
于反应 ，先换算成统一单位，再分
别计算、、、 的值，数值越大，化学反应速率越大。
3.规律法：
(1)同一反应，温度高、浓度(压强)大、反应速率快；
(2)同一反应的速率一般先快后慢等。
【知识迁移应用】
例3 ［2024·河北部分学校高二联考］ 已知反应
在不同条件下的
化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是( )
A.
B.
C.
D.
√
[解析] 化学反应速率与化学计量数的比值越大，说明该条件下的反
应速率越快，统一单位为， ；
；； ，显然C中比值最大，反应速率
最快。
例4 四组同学在四种不同情况下，利用传感器测出反应
的反应速率分别为
； ；
； ，
该反应进行的快慢顺序为( )
A. B.
C. D.
√
[解析] 同一化学反应中，用不同物质表示的反应速率之比等于化学
计量数之比。 ；
；
；
；
所以反应进行快慢的顺序为 。
［归纳总结］
化学反应速率的比较，一审单位，二比大小。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)任何化学反应都必须用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量
来表示化学反应速率( )
×
(2)化学反应速率为是指 时某物质的浓度为
( )
×
[解析] 化学反应速率为是指 内某物质的浓度变
化了 。
(3)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的化学反应速率数值越
大,其化学反应速率越快( )
×
[解析] 同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的化学反应速率与
化学计量数的比值越大,其化学反应速率越快。
(4)合金储氢材料具有优异的吸氢性能,在氢能的开发中起到重要作用。
温度为时,某合金内吸收 氢气,吸氢速率
( )
√
(5)在同一化学反应里,虽然用不同物质表示的化学反应速率不一定相
同,但是它们表示的实际意义是相同的( )
√
(6)合成氨的反应中， ( )
×
[解析] 物质的反应速率之比等于化学计量数之比，则
，即 。
(7)化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的尺度( )
√
[解析] 化学反应速率用来衡量化学反应进行的快慢。
2.［2024·北京海淀区高二期末］一定条件下，在 密闭容器中发生
反应：，测得 内，A的物质的量
减小了，则 内该反应的化学反应速率是( )
A. B.
C. D.
√
[解析] 同一化学反应中，用不同物质表示的反应速率之比等于化学计
量数之比， ，A正确；
，B错误；
，C错误；
，D错误。
3.在恒容密闭容器中进行反应 ，
式中、、、为物质的化学计量数。在 内，各物质的物
质的量变化如下表所示：
起始 0.7 1
0.8 2.7 0.8 2.7
0.8
已知内， 。
[解析] 解题时明确化学反应速率与化学计量数的关系以及化学计算
的方法。对比的起始量和 末的量，可知反应逆向进行。
，对反应过程进行“三段式”分析如下：
起始 0.7 1
0.8 2.7 0.8 2.7
0.8
故 ，
， 。
起始 0.7 1
0.8 2.7 0.8 2.7
0.8
(1)试确定以下物质的相关量：
起始时________， ________。
起始 0.7 1
0.8 2.7 0.8 2.7
0.8
已知内， 。
[解析] 因，则 ，
。
起始 0.7 1
0.8 2.7 0.8 2.7
0.8
已知内， 。
(2)化学方程式中___，___，___， ___。
1
4
2
3
[解析]
。
起始 0.7 1
0.8 2.7 0.8 2.7
0.8
已知内， 。
(3)用表示的 内的反应速率为____________________。
起始 0.7 1
0.8 2.7 0.8 2.7
0.8
[解析] ， ，
故 。
1.［2025·广东三校高二联考］已知化学反应：
。不同条件下的化学反应速率如下，
其中反应速率最快的是( )
A. B.
C. D.
√
[解析] 根据反应速率之比等于化学计量数之比，可将各种物质转化
成A的反应速率，以此可比较反应速率大小。
；
B为固体，不能用浓度变化表示反应速率；
，则
；
，则
；所以反应速率最快的是C。
2.在一定温度下，将与 的混合气体置于绝热
(不与外界进行热交换)恒容密闭容器中，在催化剂作用下发生反应：
， 的正反应速率、体系的温度随反
应时间的变化分别如图甲、乙所示。请回答下列问题：
(1)结合图像，可知 为______(填“放热”或
“吸热”)反应，由此可说明：断裂 和 中的化学键
所吸收的能量______(填“大于”或“小于”，下同)形成中的
化学键所释放的能量；和 的总能量______
的总能量。
放热
小于
大于
[解析] 该反应在绝热条件下进行，根据图乙可知，体系温度升高，
说明该反应为放热反应，故断裂和 中的化学
键所吸收的能量小于形成 中的化学键所释放的能量；
和的总能量大于 的总能量。
(2)、、、 四点对应的体系中， 的浓度最小的点为___(填“”“”
“”或“ ”)点。
[解析] 正反应为放热反应，且在绝热恒容密闭容器中进行，故
段随着温度的升高正反应速率增大， 段反应继续正向进行，反
应物浓度降低，正反应速率降低，且还没达平衡状态，故、、 、
四点对应的体系中，的浓度最小的点为 点。
(3) 段正反应速率减慢的原因是____________________________
___________________________________________。
随着反应的进行，反应物的浓度减小，大于温度升高的影响，正反应速率减慢
[解析] 因随着反应的进行，反应物的浓度减小，大于温度升高的影
响，正反应速率减慢，故 段正反应速率减慢。
(4)若反应 达到平衡，分离出催化剂，则
此时 的正反应速率将______(填“加快”“减慢”或“无变化”)。
减慢
[解析] 催化剂能加快反应速率，若反应
达到平衡，分离出催化剂，则此时 的正反应速率将减慢。
3.［2024·广东佛山石门中学高二开学考］工业上，常用氨气脱硝。
一定温度下，向恒容密闭容器中充入和 ，发生
反应 。测得各物质的物质的
量与时间关系如图所示。下列叙述错误的是( )
A.乙代表
B.逆反应速率：
C. 内丁的平均反应速率
为
D. 点时正反应速率与逆反应速率
之差等于0
√
[解析] 甲和乙是生成物，根据化
学计量数可知，甲为 ，乙为
，A项正确；
反应到达平衡之前，逆反应速率
逐渐增大，B项正确；
内， (丁)
，C项错误；
平衡时正、逆反应速率相等，D项正确。
4.［2024·重庆重点中学高二联考］用纯净的与 稀盐酸
反应制取，实验过程记录如图所示 的体积已折算为标准状
况下的体积，溶液体积变化忽略不计 。下列分析正确的是( )
A.段，用表示该反应的平均反应速率为
B.、、三段中， 段表示的平均速率最快
C.点收集到的 的物质的量最多
D.、、 三段中,该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为
√
[解析] 段体积增加 ，对应物质的量为，根据
知，消耗的物质的量为，用 表示该反应
的平均反应速率 ，A正确；
相同反应时间内，段产生 最多，反应速率最快，B错误；
根据图像知点收集气体最多，C错误；
、、 三段中，时间相同，气体体积
比等于反应速率之比，则用 表示的平均
反应速率之比为 ，D错误。
练习册
学习任务一 化学反应速率
1.［2024·北京丰台区高二期中］在一定条件下发生反应
，将通入 容积恒定的密闭容器中，
若维持容器内温度不变，末测得A的物质的量为 。用B
的浓度变化来表示该反应的速率(单位为 )为( )
A.0.24 B.0.08 C.0.06 D.0.12
√
[解析] 内A的物质的量由变为 ，则
，由速率之比等于化学计
量数之比知， ，D正确。
2.［2024·北京昌平区高二期末］在 恒容密闭容器中发生反应
。已知内B的物质的量由 变
为 ，下列叙述不正确的是( )
A. B.
C. D.
√
[解析] 内B的物质的量由变为 ，则
，
，A、B正确；
，C正确；
由速率之比等于其化学计量数之比知， ，D错误。
3.［2024·北京石景山区高二期末］已知：
，若反应速率分别用 、
、、(单位均为 )表示，则正确的
关系式是( )
A. B.
C. D.
√
[解析] 由速率之比等于相应的化学计量数之比，则根据方程式知
； ，A错误；
，B错误；
，C错误；
，D正确。
4.［2024·天津河西区高二期中］在一定条件下发生反应
，将通入 容积恒定的密闭容器中，
若维持容器内温度不变，末测得的物质的量为。用 的浓
度变化来表示该反应的速率(单位为 )为( )
A.0.09 B.0.11 C.0.18 D.0.22
√
[解析] 依据题意，根据三段式知：
用 的浓度变化来表示该反应的速率为
，B正确。
5.在密闭容器中和反应生成,其反应速率分别用 、、
表示,已知、、 之间有以下关系:,
。则该反应的化学方程式可表示为( )
A. B.
C. D.
[解析] 由,,推知 ,同一
化学反应中,不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比,故该反应
的化学方程式可表示为 。
√
6.在恒温恒容条件下，发生反应
，反应体系中
某物质的浓度 随时间的变化如图中
曲线甲、乙所示，已知 为整数。下
列说法正确的是( )
A.
B.曲线乙表示的是物质A在反应过程中的浓度变化
C.内
D.点对应物质的浓度与 点对应物质的浓度相等
√
[解析] 随着反应进行，、 都减小，增加，则乙表示 的变化，
相同时间内，浓度变化量之比等于化学计量数之比，则
，内，(甲) ，
(乙) ，可知(甲) (乙) ，则甲一定不是
，那么甲为，则。
由分析可知 ，A正确；
由分析可知曲线乙表示的是物质C在
反应过程中的浓度变化，B错误；
内， ，， ，则 ，C错误；
由题图可知 点对应物质的浓度为
， 点对应物质的浓度为
，D错误。
学习任务二 比较化学反应速率大小的方法
7.已知在不同情况下测得反应 的反应速率如下，
其中反应速率最快的是( )
A. B.
C. D.
[解析] 根据反应速率之比等于相应物质前面的化学计量数之比可知，如果
都用物质表示，统一单位为 ，则选项中的反应速率分别是
、 、、
，所以反应速率最快的是选项C。
√
8.［2024·福建泉州高二期中］已知在一定条件下 可转化为高附
加值的燃料，反应原理为 。
实验测得在四种不同条件下的反应速率分别为
、 、
、 ，则
四种条件下的速率大小关系为( )
A. B.
C. D.
√
[解析] 用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比。
、
、
、
，
故速率大小关系为 。
9.反应，经 ，B的浓度减少
。对此反应速率的表示正确的是( )
A.用A表示的反应速率是
B.分别用B、C、D表示的反应速率的比值是
C.此内的反应速率，用B表示是
D.在这 内用B和C表示的反应速率的值是相等的
√
[解析] A为固体，固体的浓度视为定值，故A错误；
反应速率之比等于化学计量数之比，分别用B、C、D表示的反应速率
的比值为 ，故B正确；
内用B表示的反应速率是 ，
故C错误；
反应速率之比等于化学计量数之比，则 ，两者数值不相
等，故D错误。
10.［2025·辽宁名校联盟高二联考］在容积恒为 的密闭容器中，充入物
质的量均为的和 ，在一定条件下发生反应
，测得、和的浓度 随时间 的
变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.曲线Ⅰ表示B的浓度随时间的变化曲线
B.
C. 内，用D表示的化学反应速率为
D.A和B的平衡转化率相等
√
[解析] 在容积恒为 的密闭容器中，充入物质的量均为的和
，在一定条件下发生反应 ，曲线Ⅲ代表
的浓度随时间的变化曲线，浓度的变化量之比等于化学计量数之比，
故曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示、 的浓度随时间
的变化曲线，A错误；
A、B的起始浓度均为 ，容器的
容积为，则，B错误；
由图知， 内，用C表示的化学反应速率为
， ，C正确；
A和B的初始浓度相等，浓度变化量之比为 ，平衡转化率不相等，D错误。
11.一定温度下，在 的恒容密闭容器中，、、 三种气体的物质的
量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是( )
A.反应在内，用 表示的反应速率为
B.反应在内， 的物质的量浓度减少
了
C.反应进行到时，的转化率为
D.反应的化学方程式为
√
[解析] 在内，生成 ，则有
，A错误；
在内， 的物质的量由减少到，则 的物质的量浓度
减小值为 ，B错误；
反应进行到时，消耗，则 的
转化率为， C正确；
在内，、、 的物质的量变化值分别为
、、 ，其比值为，
且 后反应达平衡，故化学方程式为 ，D错误。
12.［2024·北京北大附中高二月考］一定温度下，
溶液发生催化分解。不同时刻测得生成 的体积(已折算为标准状况)如下表，
下列叙述不正确的是 (溶液体积变化忽略不计)( )
0 2 4 6 8 10
0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9
A.的平均反应速率：
B.的平均反应速率较 的平均反应速率快
C.反应至时，
D.反应至时，分解了
√
[解析] 生成的物质的量为，消耗 的物质的量
为 ，平均反应速率：
，故A正确；
内生成氧气，内生成 氧气，所以
的平均反应速率较 的平均反应速率快，故B正确；
0 2 4 6 8 10
0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9
由A项可知，反应至 时，
，故C错误；
由A项可知，反应至时， 分解率为
，故D正确。
0 2 4 6 8 10
0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9
13.(9分)盐酸与碳酸钙反应生成 ,运用如图所示装置可测定该反应的
反应速率。请根据要求填空:
(1)(2分)连接好仪器后,需要检查____________,再加入药品进行实验。
装置气密性
[解析] 需要测定收集气体的体积,故连接好仪器后,需要检查装置气密性。
(2)(3分)在锥形瓶中加入碳酸钙,加入 盐酸。每隔观测
注射器中气体的体积,并以 为反应速率的单位,计算每 内的反应速
率。数据处理的结果见下表:
10 20 30 40 50 60
4 14 25 38 47 55
0.4 1.0 1.1 0.9 0.8
表格中的“ ”处应填的数据是____。
1.3
[解析] 每隔 观测注射器中气体的体积, 的平均反应速率为
。
(3)(4分)从反应速率随时间变化的数据可知,本实验中反应速率与
__________和___________有关。
溶液温度
的浓度
[解析] 根据题给表格中反应速率的数据可知,反应速率开始较慢,然后
变大,最后又变小,因为开始时,虽然盐酸浓度大,但温度较低,反应速率
较小,反应放热,随着反应的进行,温度升高,反应速率增大,反应进行到
后期,盐酸的浓度明显降低,反应速率减小。
10 20 30 40 50 60
4 14 25 38 47 55
0.4 1.0 1.1 0.9 0.8
快速核答案
新课探究
学习任务一 化学反应速率
【课前自主预习】
1.快慢 减小 增大 浓度 时间
2. 3.体系的压强 颜色的深浅 导电能力
［问题思考］
（1）提示：可以用、和的浓度变化来表示化学反应速
率。不能用和的浓度变化表示化学反应速率，原因是
是固体，是纯液体。（理论上能用的浓度变化来表示
化学反应速率，由于此反应一般在开放体系中进行，所以一般只用
和的浓度变化来表示化学反应速率）。
（2）①提示：，则反应消耗的物质
的量为，消耗的物质的量为，则
，
，
。
②提示：，即用
、、表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比。
【知识迁移应用】
例1（1） （2）
例2（1） （2）
学习任务二 比较化学反应速率大小的方法
【课前自主预习】
相同 同一物质
［问题思考］
（1）提示：否。反应速率（ⅰ）用物质B表示为
，
故反应速率（ⅰ）。
（2）提示：否。反应速率（ⅲ）为
，故反应速率（ⅱ） （ⅲ）。
【知识迁移应用】
例3 C 例4 D
课堂评价
1.（1）× （2）× （3）× （4）√ （5）√ （6）× （7）√
2.A
3.（1） （2）1 4 2 3 （3）
练习册
1.D 2.D 3.D 4.B 5.A 6.A 7.C
8.C 9.B 10.C 11.C 12.C
13.（1）装置气密性 （2）1.3 （3）溶液温度 的浓度第一节 化学反应速率
第1课时 化学反应速率
1.D [解析] 5 min内A的物质的量由2 mol变为0.8 mol,则v(A)==0.12 mol·L-1·min-1,由速率之比等于化学计量数之比知,v(B)=v(A)=0.12 mol·L-1·min-1,D正确。
2.D [解析] 2 min内B的物质的量由6 mol变为2 mol,则v(B)==1 mol·L-1·min-1,v(A)=v(B)=×1 mol·L-1·min-1=0.25 mol·L-1·min-1,A、B正确;v(C)=v(B)=×1 mol·L-1·min-1=0.5 mol·L-1·min-1,C正确;由速率之比等于其化学计量数之比知,v(B)∶v(D)=4∶2=2∶1,D错误。
3.D [解析] 由速率之比等于相应的化学计量数之比,则根据方程式知v(NH3)∶v(O2)∶v(NO)∶v(H2O)=4∶5∶4∶6;v(NH3)=v(O2),A错误;v(O2)=v(H2O),B错误;v(NH3)=v(H2O),C错误;v(O2)=v(NO),D正确。
4.B [解析] 依据题意,根据三段式知:
用Z的浓度变化来表示该反应的速率为=0.11 mol·L-1·s-1,B正确。
5.A [解析] 由2v(B)=3v(A),v(A)=2v(C),推知v(A)∶v(B)∶v(C)=2∶3∶1,同一化学反应中,不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比,故该反应的化学方程式可表示为2A(g)+3B(g)C(g)。
6.A [解析] 随着反应进行,c(A)、c(B)都减小,c(C)增加,则乙表示c(C)的变化,相同时间内,浓度变化量之比等于化学计量数之比,则|Δc(A)|∶Δc(C)=2∶2=1∶1,0~60 min内,|Δc(甲)|=(3-0.6) mol·L-1=2.4 mol·L-1,Δc(乙)=1.6 mol·L-1,可知|Δc(甲)|∶Δc(乙)=2.4∶1.6=3∶2,则甲一定不是c(A),那么甲为c(B),则x=3。由分析可知x=3,A正确;由分析可知曲线乙表示的是物质C在反应过程中的浓度变化,B错误;10~30 min内,|Δc(B)|=(2-1) mol·L-1=1 mol·L-1,v(B)==0.05 mol·L-1·min-1,v(B)∶v(C)=3∶2,则v(C)=v(B)=×0.05 mol·L-1·min-1,C错误;由题图可知c点对应物质的浓度为1.6 mol·L-1,d点对应物质的浓度为0.6 mol·L-1,D错误。
7.C [解析] 根据反应速率之比等于相应物质前面的化学计量数之比可知,如果都用Q物质表示,统一单位为mol·L-1·min-1,则选项中的反应速率分别是0.45 mol·L-1·min-1、0.6 mol·L-1·min-1、9 mol·L-1·min-1、0.6 mol·L-1·min-1,所以反应速率最快的是选项C。
8.C [解析] 用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比。①v(CO2)=2 mol·L-1·min-1、
②v(CO2)=v(H2)=3 mol·L-1·min-1、③v(CO2)=v(CH4)=0.2 mol·L-1·s-1=12 mol·L-1·min-1、
④v(CO2)=v(H2O)=0.15 mol·L-1·s-1=9 mol·L-1·min-1,故速率大小关系为③>④>②>①。
9.B [解析] A为固体,固体的浓度视为定值,故A错误;反应速率之比等于化学计量数之比,分别用B、C、D表示的反应速率的比值为3∶2∶1,故B正确;2 min内用B表示的反应速率是v(B)==0.3 mol·L-1·min-1,故C错误;反应速率之比等于化学计量数之比,则v(C)=v(B),两者数值不相等,故D错误。
10.C [解析] 在容积恒为0.5 L的密闭容器中,充入物质的量均为n mol的A(g)和B(g),在一定条件下发生反应A(g)+3B(g)C(g)+D(g),曲线Ⅲ代表C(g)的浓度随时间的变化曲线,浓度的变化量之比等于化学计量数之比,故曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示A(g)、B(g)的浓度随时间的变化曲线,A错误;A、B的起始浓度均为4.0 mol·L-1,容器的容积为0.5 L,则n=2.0,B错误;由图知,0~4 min内,用C表示的化学反应速率为v(C)= =0.25 mol·L-1·min-1,v(D)=v(C)=0.25 mol·L-1·min-1,C正确;A和B的初始浓度相等,浓度变化量之比为1∶3,平衡转化率不相等,D错误。
11.C [解析] 在0~10 s内,生成1.58 mol Z,则有v(Z)==0.079 mol·L-1·s-1,A错误;在0~10 s内,X的物质的量由1.20 mol减少到0.41 mol,则X的物质的量浓度减小值为=0.395 mol·L-1,B错误;反应进行到10 s时,消耗0.79 mol Y,则Y的转化率为×100%=79.0%,C正确;在0~10 s内,X、Y、Z的物质的量变化值分别为0.79 mol、0.79 mol、1.58 mol,其比值为1∶1∶2,且10 s后反应达平衡,故化学方程式为X(g)+Y(g)2Z(g),D错误。
12.C [解析] 0~6 min生成O2的物质的量为1×10-3 mol,消耗H2O2的物质的量为2×10-3 mol,平均反应速率:v(H2O2)=≈3.3×10-2 mol·L-1·min-1,故A正确;0~4 min内生成17.2 mL氧气,4~8 min内生成9.3 mL氧气,所以0~4 min的平均反应速率较4~8 min的平均反应速率快,故B正确;由A项可知,反应至6 min时,c(H2O2)==0.20 mol·L-1,故C错误;由A项可知,反应至6 min时,H2O2分解率为×100%=50%,故D正确。
13.(1)装置气密性
(2)1.3
(3)溶液温度 H+的浓度
[解析] (1)需要测定收集气体的体积,故连接好仪器后,需要检查装置气密性。
(2)每隔10 s观测注射器中气体的体积,30~40 s的平均反应速率为=1.3 mL·s-1。
(3)根据题给表格中反应速率的数据可知,反应速率开始较慢,然后变大,最后又变小,因为开始时,虽然盐酸浓度大,但温度较低,反应速率较小,反应放热,随着反应的进行,温度升高,反应速率增大,反应进行到后期,盐酸的浓度明显降低,反应速率减小。第一节 化学反应速率
第1课时 化学反应速率
◆ 学习任务一 化学反应速率
【课前自主预习】
1.化学反应速率
2.与化学计量数的关系
对于一个化学反应:mA+nBpC+qD,其反应速率之间的关系为v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=
,或= == 。
3.化学反应速率的测定
(1)测定原理
任何一种与物质浓度有关的可观测量都可以加以利用。
(2)可测定的具体物理量
气体的体积、 、 、光的吸收、 等。
[问题思考]
(1)对于反应:CaCO3(s)+2HClCaCl2+H2O+CO2↑,能用哪些物质的浓度变化来表示化学反应速率 不能选用物质的原因是什么
(2)氨是化肥工业和有机化工的基本原料,工业上用空气中的N2与H2在一定条件下合成氨,又称为空气炼金术。在一定温度下,在1 L的密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2,反应进行5 min后,测得生成了3.4 g的氨气。
①反应前5 min内用NH3、H2、N2的浓度变化表示的化学反应速率分别是多少
②反应中用N2、H2、NH3表示的化学反应速率之间有何关系
【核心知识讲解】
化学反应速率的计算方法
(1)利用基本公式:v==(恒容的密闭容器)。
(2)利用速率之比=化学计量数之比=各物质浓度的变化量(Δc)之比=各物质的物质的量的变化量(Δn)之比计算。
(3)利用“三段式”进行计算(如下例所示):
例如: mA + nB pC
起始浓度/(mol·L-1): a b c
转化浓度/(mol·L-1): x
t s后浓度/(mol·L-1):a-x b- c+
有v(A)= mol·L-1·s-1,v(B)= mol·L-1·s-1,v(C)= mol·L-1·s-1,B的转化率为×100%。
计算中注意以下量的关系:
①对反应物:c(起始)-c(转化)=c(某时刻);
②对生成物:c(起始)+c(转化)=c(某时刻)。
[点拨] (1)用公式v==计算得到的化学反应速率是平均速率,不是瞬时速率,化学反应速率均取正值。
(2)同一化学反应,用不同物质表示的化学反应速率其数值可能不同,但表示意义相同,故表示化学反应速率时,必须指明具体物质。
(3)固体或纯液体物质的浓度视为常数,不能用固体或纯液体物质的浓度变化来表示化学反应速率。
【知识迁移应用】
例1 25 ℃时,在2 L的密闭容器中,A、B、C三种气体的初始浓度和2 min末的浓度如表(该反应为可逆反应)。请填写下列空白:
物质 A B C
初始浓度/(mol·L-1) 1.0 2.0 0
2 min末浓度/(mol·L-1) 0.4 0.2 1.2
(1)该反应的化学方程式可表示为 。
(2)从反应开始到2 min末,用物质A表示的平均反应速率为 。
例2 某温度时,在容积为3 L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示,由图中数据分析:
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)反应开始至2 min末,用X表示的反应速率为 。
◆ 学习任务二 比较化学反应速率大小的方法
【课前自主预习】
同一化学反应,在相同条件下用不同物质表示的化学反应速率,其数值可能不同,但表示的意义 ;
若比较同一反应不同条件下的化学反应速率,需转化为 后再进行比较。
[问题思考]
已知反应A(g)+3B(g)2C(g),用下列数据表示不同条件下的反应速率:
ⅰ.v(A)=0.01 mol·L-1·s-1;
ⅱ.v(B)=0.02 mol·L-1·s-1;
ⅲ.v(B)=0.60 mol·L-1·min-1。
(1)反应速率(ⅱ)>(ⅰ)吗
(2)反应速率(ⅲ)>(ⅱ)吗
【核心知识讲解】
化学反应速率大小的比较方法
对于同一化学反应,用不同物质表示的反应速率的数值可能不同,但比较反应速率的大小不能只看数值的大小,而要进行一定的转化,具体比较方法如下:
1.归一法: 先换算成统一单位,再将不同物质表示的速率换算为用同一物质表示的速率,再比较速率数值的大小,如以物质A为标准,将用其他物质表示的反应速率换算为用物质A表示的速率,并比较数值的大小,确定化学反应速率的大小。
2.比值法:用各物质表示的反应速率除以化学计量数,然后比较。对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),先换算成统一单位,再分别计算、、、的值,数值越大,化学反应速率越大。
3.规律法: (1)同一反应,温度高、浓度(压强)大、反应速率快;(2)同一反应的速率一般先快后慢等。
【知识迁移应用】
例3 [2024·河北部分学校高二联考] 已知反应CH3COOCH3(g)+2H2(g)C2H5OH(g)+CH3OH(g)在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示反应速率最快的是 ( )
A.v(CH3COOCH3)=0.01 mol·L-1·s-1
B.v(H2)=2.2 mol·L-1·min-1
C.v(C2H5OH)=0.02 mol·L-1·s-1
D.v(CH3OH)=1.05 mol·L-1·min-1
例4 四组同学在四种不同情况下,利用传感器测出反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g)的反应速率分别为①v(A)=9 mol·L-1·min-1;②v(B)=0.6 mol·L-1·s-1;③v(C)=0.4 mol·L-1·s-1;④v(D)=0.45 mol·L-1·s-1,该反应进行的快慢顺序为 ( )
A.①>②>④>③ B.④>③>②>①
C.②>④>③>① D.④>③=②>①
[归纳总结]
化学反应速率的比较,一审单位,二比大小。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)任何化学反应都必须用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示化学反应速率 ( )
(2)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 ( )
(3)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的化学反应速率数值越大,其化学反应速率越快 ( )
(4)合金储氢材料具有优异的吸氢性能,在氢能的开发中起到重要作用。温度为T1时,2 g某合金4 min内吸收240 mL氢气,吸氢速率v=30 mL·g-1·min-1 ( )
(5)在同一化学反应里,虽然用不同物质表示的化学反应速率不一定相同,但是它们表示的实际意义是相同的 ( )
(6)合成氨的反应中,3v(H2)=2v(NH3) ( )
(7)化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的尺度 ( )
2.[2024·北京海淀区高二期末] 一定条件下,在2 L密闭容器中发生反应:A(g)+3B(g)2C(g)+4D(g),测得5 min内,A的物质的量减小了10 mol,则5 min内该反应的化学反应速率是 ( )
A.v(A)=1 mol·L-1·min-1
B.v(B)=1 mol·L-1·min-1
C.v(C)=1 mol·L-1·min-1
D.v(D)=1 mol·L-1·min-1
3.在2 L恒容密闭容器中进行反应mX(g)+nY(g)pZ(g)+qQ(g),式中m、n、p、q为物质的化学计量数。在0~3 min内,各物质的物质的量变化如下表所示:
物质 n/mol 时间 X Y Z Q
起始 0.7 1
2 min末 0.8 2.7 0.8 2.7
3 min末 0.8
已知2 min内v(Q)=0.075 mol·L-1·min-1,=。
(1)试确定以下物质的相关量:
起始时n(Y)= ,n(Q)= 。
(2)化学方程式中m= ,n= ,p= ,q= 。
(3)用Z表示的2 min内的反应速率为 。
