第一节 化学反应速率
[课标要求]
1．了解化学反应速率的概念和表示方法。 2．掌握化学反应速率的简单计算。 3．了解化学反应速率的测定方法。
1.化学反应速率三个“1”： Δc(1)1个公式：v＝。
Δt(2)1个关系：化学反应速率之比＝化学计量数之比。 (3)1种换算：1 mol·L·s＝60 mol·L·min。 2．表示化学反应速率“三项注意”： (1)指明具体的物质。
(2)不能用固体或纯液体物质表示。 (3)是平均反应速率，不是瞬时速率。
化学反应速率
1．含义：定量描述化学反应快慢程度的物理量。
2．表示方法：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。 Δc3．表达式：v(A)＝
Δt－1－1
－1
－1
－1
。
－1
－1
－1
4．单位：常用mol·L·s或mol·L·min等。
5．对任意一个反应，用符号来代替具体的化学物质，反应方程式表示为mA＋nB===pY＋qZ
(1)用不同物质表示的反应速率分别为
v(A)＝ΔcΔtΔc，v(B)＝ΔtΔc，v(Y)＝ΔtΔc，v(Z)＝Δt。
(2)化学反应中各物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比。即
v(A)∶v(B)∶v(Y)∶v(Z)＝m∶n∶p∶q或v(A)＝v(B)＝v(Y)＝v(Z)。
mnpq[特别提醒]
(1)化学反应速率，是某一时间段的平均速率而不是瞬时速率。
1111
1
(2)不论是反应物还是生成物，其化学反应速率值都取正值。
(3)固体或纯液体(不是溶液)的物质的量浓度可视为不变的常数，因此，一般不用固体或纯液体表示化学反应速率。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)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生成物浓度的增加(×) (2)化学反应速率为0.8 mol·L·s是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L(×) (3)根据化学反应速率的大小可以推知化学反应进行的快慢(√) (4)对于化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显(×)
2．某温度下，N2O5在CCl4中发生反应：2N2O5===4NO2＋O2，N2O5的浓度随反应时间(t)的变化如下表。在0～10 s内，平均反应速率为( )
－1
－1
－1
t/s N2O5/(mol·L) A．v(N2O5)＝0.032 mol·L B．v(N2O5)＝0.050 mol·L C．v(N2O5)＝0.050 mol·L·s D．v(N2O5)＝0.032 mol·L·s
－1
－1
－1
－1
－1－1－10 0.82 5 0.40 10 0.32 15 0.28 0.82－0.32－1－1
解析：选C 根据化学反应速率的数学表达式，v(N2O5)＝ mol·L·s＝
10 0.050 mol·L·s。
3．对于化学反应3W(g)＋2X(g)( )
A．v(W)＝3v(Z) C．2v(X)＝v(Y)
B．2v(X)＝3v(Z) D．3v(W)＝2v(X)
111
4Y(g)＋3Z(g)，v(W)＝v(X)＝v(Y)
324
4Y(g)＋3Z(g)，下列反应速率关系中，正确的是
－1
－1
解析：选C 对于化学反应：3W(g)＋2X(g)
1
＝v(Z)。A项，v(W)＝v(Z)，错误；B项，3v(X)＝2v(Z)，错误；C项，2v(X)＝v(Y)，正3确；D项，2v(W)＝3v(X)，错误。
化学反应速率的测定
化学反应速率的测定依据是与反应体系中任何一种化学物质的浓度(或质量)相关的性质的变化。
2
1．根据颜色变化
在溶液中，当反应物或生成物本身有较明显的颜色时，人们常利用颜色深浅和显色物质浓度的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。
2．根据释放出气体的体积
安装如图所示的两套装置A、B(锌粒大小相同)，通过分液漏斗分别加入40 mL 1 mol·L
－1
和40 mL 4 mol·L
－1
的硫酸后都立即产生气泡，我们可以根据产生相同体积的氢气所需
要的时间长短来判断A、B两套装置的反应速率大小。
3．测定化学反应速率的一般方法
(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。
1.用大理石(杂质不与稀盐酸反应)与稀盐酸反应制CO2，实验过程记录如图所示，下列有关说法正确的是( )
＋
－
A．OE段表示的反应速率最快
B．EF段表示的反应速率最快，收集的CO2最多 C．FG段表示的收集的CO2最多
D．OG段表示随着时间的推移，反应速率逐渐增大
解析：选B CaCO3与稀盐酸反应的化学方程式为CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O，图像的横坐标是时间，纵坐标是生成二氧化碳的体积，用单位时间内放出CO2的体积来表示其反应速率，表现在图像上就是曲线的斜率，斜率越大，反应速率越大，放出的CO2越多。由图可以看出，EF段反应速率最快，收集的CO2最多；整个反应过程中，反应速率先小(OE段)后大(EF段)再小(FG段)，而不是逐渐增大，所以只有B项正确。
2．某学生设计如图Ⅰ装置，测定2 mol·L的硫酸分别与锌粒、锌粉反应的速率。请
3
－1
回答：
(1)装置图Ⅰ中盛放硫酸的仪器名称是______________。
(2)按照图Ⅰ装置实验时，已限定了两次实验时间均为10 min，还需要测定的另一个数据是__________。
(3)实验结束后，得到的结论是_____________________________________________。 (4)该学生又将图Ⅰ装置中的气体收集装置改为图Ⅱ，实验完毕待冷却后，该生准备读取滴定管上液面所在处的刻度数，发现滴定管中液面高于干燥管中液面，应首先采取的操作是________________________________________________________________________。
解析：(1)根据装置的特点可知，装置图Ⅰ中盛放硫酸的仪器名称是分液漏斗。 (2)要测定反应速率，则还需要测定的另一个数据是收集到气体的体积。
(3)由于增大反应物的接触面积可以加快反应速率，所以该实验中得出的结论是其他条件相同时，锌粉与硫酸的反应速率比锌粒与硫酸的反应速率快。
(4)由于气体的体积受压强的影响大，所以在读数之前还需要采取的措施是调节滴定管的高度，使得两侧液面相平。
答案：(1)分液漏斗 (2)收集到气体的体积
(3)其他条件相同时，锌粉与硫酸的反应速率比锌粒与硫酸的反应速率快 (4)调节滴定管的高度使得两侧液面相平
化学反应速率的计算与比较
1．化学反应速率的计算方法 (1)定义式法 Δc利用公式v(A)＝
Δt(2)关系式法
利用化学反应速率之比＝物质的量浓度之比＝化学计量数之比。 (3)“三段式”法
①求解化学反应速率计算题的一般步骤： a．写出有关反应的化学方程式。
4
计算化学反应速率。
b．找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。 c．根据已知条件列方程计算。 例如 mA ＋ n－1
pC
起始浓度/(mol·L) a b c 转化浓度/(mol·L) x
－1－1
nxpx mmnxmpxm某时刻浓度/(mol·L) a－x b－ c＋
v(B)＝转化浓度nx＝ ΔtmΔt②计算中注意以下量的关系：
a．对反应物：c(起始)－c(转化)＝c(某时刻) b．对生成物：c(起始)＋c(转化)＝c(某时刻) c．转化率＝c转化
×100%
c起始
2．化学反应速率快慢的比较方法——比值法
(1)转化为同一单位表示，其转化公式为1 mol·L·s＝60 mol·L·min。 (2)比较化学反应速率与化学计量数的比值。
如反应aA＋bB===cC，要比较v(A)与v(B)的相对大小，即比较
－1
－1
－1
－1
va与
vb，若
va>
vb，则A表示的反应速率比B表示的大。
1．在2A(g)＋
－1
－1
＋5D(g)反应中，表示该反应速率最快的是( )
A．v(A)＝2 mol·L·min B．v(B)＝0.3 mol·L·s C．v(C)＝0.8 mol·L·s D．v(D)＝1 mol·L·s
11－1－1－1－1－1－
解析：选B v(A)＝1 mol·L·min＝ mol·L·s，v(B)＝0.3 mol·L·s
260
1
－1
－1－1
－1
－1
－1
10.81－1－1－1－1
，v(C)＝ mol·L·s，v(D)＝0.2 mol·L·s，数值大者反应速率快，故速率335
B>C>D>A。
2.一定温度下，在0.5 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，10 s时达到化学平衡状态。则从反应开始到10 s末的反应速率用X表示是( )
5
2019高中化学第二章第一节化学反应速率教案新人教版选修4
