2019最新蘇教版化學(xué)選修4《化學(xué)反應(yīng)速率》學(xué)案

1、2019 最新蘇教版化學(xué)選修4化學(xué)反應(yīng)速率學(xué)案 第一單元化學(xué)反應(yīng)速率第 1 課時課前預(yù)習(xí)問題導(dǎo)入在日常生活中 ,我們常見一些化學(xué)反應(yīng) ,如煤氣的燃燒、食物的腐敗、鋼鐵的生銹等 ,這些反應(yīng)有快有慢 ,用什么來表示這些反應(yīng)的快慢呢？能定量地來比較嗎？答案： 化學(xué)反應(yīng)速率；可以定量比較 ,用 v=c 表示化學(xué)反應(yīng)速率的快慢。t基礎(chǔ)知識1. 化 學(xué) 反 應(yīng) 速 率 通 常 用 _ 或 者 _ 來 表 示 。 對 于 化 學(xué) 反 應(yīng) ：aA+bBcC+dD,若以 v 表示化學(xué)反應(yīng)速率 ,c表示反應(yīng)物或生成物濃度的變化（取絕對值） ,t表示一定的時間間隔。則 v(A)=_,v(B)= _ 。v(c)=_,

2、v(d)=_ 。反應(yīng)物（或生成物）的濃度可以用_表示 ,反應(yīng)時間可以用 _等表示 ,由此得出反應(yīng)速率的單位為_、 _或 _ 。對某一具體化學(xué)反應(yīng)來說,在用 _ 表示化學(xué)反應(yīng)速率時所得_ 往往不相同。因此 ,為了避免混亂,需要尋找一種新的方法來表示化學(xué)反應(yīng)速率。答案： 單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少生成物濃度的增加c( A)c(B)c(C )tttc( D )-1-1 -1-1-1-1 -1不同物質(zhì)結(jié)果tmol L s min h mol Lsmol Lminmol Lh2.交流與探討（見教材P31 交流與討論）數(shù)據(jù)處理如下表所示：tt2-t1t3 -t2t4-t3t5 -t4v(N 2O5)/mo

3、l （Lmin ）v(O 2)/mol （Lmin ）v(NO 2)/mol （Lmin ）,以濃度（或物質(zhì)的量）隨時間的變化來表示反應(yīng)速率時,v（反應(yīng)通過分析上述數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)物）及v（生成物）的_ 不同 ,_也不相等 ,但是 ,用各物質(zhì)表示的_ 之比等于化學(xué)方程式中各自的_之比 ,即2N 2O5=4NO 2+O 2v( N 2O5 )2v(O2 )1式中 ,因為規(guī)定反應(yīng)速率為_, 所以反應(yīng)物的化學(xué)計量數(shù)乘以負(fù)號。由此,對任一化學(xué)反應(yīng)： aA+bBdD+eE, 其化學(xué)反應(yīng)速率定義為：c( A)c(B)c(D )c( E)v=_ =_ =_ =_ tttt這樣 ,不論用哪一種物質(zhì)表示 ,化學(xué)反應(yīng)速率

4、的數(shù)值都是相同的。答案： -0.21-0.15-0.10-0.08 0.10 0.080.05 0.040.42 0.300.20 0.16化學(xué)計量數(shù) 速率1 / 9化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)計量數(shù)濃度增大的速率1111abde課堂互動三點剖析重點 1 化學(xué)反應(yīng)速率及其表示方法化學(xué)反應(yīng)速率是研究化學(xué)反應(yīng)在單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物濃度的變化量 ,即反應(yīng)進(jìn)行的快 慢 。 通 常 用 單 位 時 間 內(nèi) 反 應(yīng) 物濃 度 的 減 少 或生 成 物 濃 度 的增 加 來 表 示 ；單 位 是 mol （ Ls） -1 或 mol（ Lmin ） -1 或 mol（ Lh） -1對于反應(yīng) N 2+3H 22NH

5、3,分別以三種物質(zhì)來表示：c始 ( N 2 )c末 (N 2 )v(N 2)=tc始 ( H 2 )c末 (H 2 )v(H 2)=tc末 ( NH 3 ) c始 ( NH 3 )v(NH 3)=t【例 1】 下列說法正確的是（）A. 化學(xué)反應(yīng)速率是對可逆反應(yīng)而言的,非可逆反應(yīng)不談化學(xué)反應(yīng)速率B.在可逆反應(yīng)里 ,正反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率是正值,逆反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率是負(fù)值C.在同一化學(xué)反應(yīng)里 ,其化學(xué)反應(yīng)速率可以用反應(yīng)物濃度的改變來表示,也可以用生成物濃度的改變來表示 ,其數(shù)值可能相同 ,也可能不相同D.化學(xué)反應(yīng)速率的單位可以是-1-1-1等來表g（ Ls） ,也可以是kg (L s),甚至可以用

6、t （ Ls）示解析： 本題考查對化學(xué)反應(yīng)速率概念的認(rèn)識。由其概念：“單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小或生成物濃度的增加”可以看出：它適合所有的反應(yīng),并非專指可逆反應(yīng),所以選項 A不正確；單位時間（ t）是正值 ,反應(yīng)物濃度的減小或生成物濃度的增大（c）也是正值B,那么其比cB 即 vB 也必為正值 ,所以選項 B 不正確。由化學(xué)反應(yīng)速率的概念及反應(yīng)速率與計量數(shù)的t關(guān)系可知選項 C 正確。由化學(xué)反應(yīng)速率的概念公式vB=cB,可以看出 vB 的單位中不會出t現(xiàn)“kg”“ g”“等質(zhì)t量”單位 ,選項 D 不正確。這里所說的 “反應(yīng)物濃度的減小或生成物濃度的增大”中的濃度是指物質(zhì)的量濃度 ,并非其他濃度

7、。答案： C重點 2 可逆反應(yīng)中化學(xué)反應(yīng)速率在可逆反應(yīng)中,同時進(jìn)行著兩個反應(yīng),一個是正反應(yīng),一個是逆反應(yīng),兩個方向的反應(yīng)均有一個反應(yīng)速率的問題。為了更清楚地分析正、逆反應(yīng)速率,一般規(guī)定一個化學(xué)反應(yīng)的速率用反應(yīng)物的減少或生成物的增加來表示。例如：可逆反應(yīng)：aA+bBcC+dD, 其正反應(yīng)速率v(正 ), 用 n(A) c(A) 和 n(B) c(B) 的減少 ,或者用 n(C) c(C)和 n(D) c(D) 的增加來表示。而逆反應(yīng)速率v(逆 ),用 n(C) c(C) 和 n(D) c(D) 的減少 ,或者用n(A) c(A) 和 n(B) c(B) 的增加來表示。因為對逆反應(yīng)來說 ,C、 D

8、 為反應(yīng)物 ,A 、 B 為生成物 ,并且正、逆反應(yīng)速率均遵循 “速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比 ”這一規(guī)律 ,即 v(正 )不一定等于 v(逆), 但都具有v(A) v(B) v(C) v(D)=a b c d?！纠?2】 反應(yīng) A （g） +3B(g)2C(g)+2D(g), 在不同情況下測得反應(yīng)速率如下,其中反應(yīng)2 / 9速率最快的是（）A.v(D)=0.4 mol(Ls)-1B.v(C)=0.5 mol(L s)-1C.v(B)=0.6 mol(Ls)-1D.v(A)=0.15 mol(L s)-1解析： 比較同一化學(xué)反應(yīng)在不同情況下反應(yīng)速率的快慢,應(yīng)選用同種物質(zhì)作標(biāo)準(zhǔn)。然后利用化學(xué)反應(yīng)速

9、率比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)比,求出不同情況下 ,用同一種物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率,再進(jìn)行比較。若選用 v(A) 作比較標(biāo)準(zhǔn) ,則：va（ A ） = 1vA(D)=0.2 mol（Ls） -1;12vb(A)=vB(C)=0.25 mol（Ls） -1;2vc(A)=1vC(B)=0.2 mol （Ls） -1;3（Ls）-1 ;vD(A)=0.15 mol可見： v（B ） v（ A ） =v （ C） v（D ）。答案： B各個擊破類題演練 1在 2 L 的密閉容器中 ,保持恒溫恒壓 ,加熱 KClO 3 和 MnO 2 的固體混合物制取氧氣,5 min 后生成氧氣32 g,則此

10、反應(yīng)的平均速率可表示為（）-1-1B.v(O 2 )=0.1 mol-1-1A.v(O 2 )=3.2 g LminL minC.v(KCl)=0.1 mol-1-10.2mol L-1min-1L minD.v(KClO 3)=3解析： 化學(xué)反應(yīng)速率是用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小或生成物濃度的增加來表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢程度。對于固體和純液體來講 ,其濃度為一常數(shù) ,不能用其表示化學(xué)反應(yīng)速率 , 也不能用質(zhì)量的變化表示反應(yīng)速率的大小。出現(xiàn)上述錯誤的根本原因在于對化學(xué)反應(yīng)速率這一概念的理解不夠。答案： B變式訓(xùn)練1某溫度時 ,在 2 L 容器中 X 、 Y 、Z 三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化

11、曲線如下圖所示。由圖中數(shù)據(jù)分析,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 _；反應(yīng)開始至 2 分鐘 ,Z 的平均反應(yīng)速率為 _。解析： 此題是圖象型計算題,解題關(guān)鍵是弄清橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)的含義,再把圖象信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息和文字信息進(jìn)行作答。反應(yīng)開始,X 、 Y 的物質(zhì)的量均為1.0mol,Z 為 0,反應(yīng)進(jìn)行到 2min 時 X 為 0.9 mol 、 Y 為 0.7 mol、 Z 為 0.2 mol, 且各物質(zhì)的物質(zhì)的量不再改變。相同時間內(nèi) X 、 Y 、Z 物質(zhì)的量的變化比為13 2,故化學(xué)方程式為X+3Y2Z。 Z 的平均反應(yīng)速率為 v（Z） =c(Z )0.2mol / 2L =0.05 mol(L min

12、) -1 。t2 min答案： X+3Y2Z 0.05 mol （Lmin) -13 / 9類題演練 2已 知 4NH 3+5O2=4NO+6H 2O 。 若 反 應(yīng) 速 率 分 別 用v(NH 3) 、 v(O 2) 、 v(H 2O) 、-1-1)來表示 ,則正確的關(guān)系是（）v(NO)(mol L min4v(NH 3)=v(O 2)5A.B.v(O 2)=v(H 2O)562v(NH 3)=v(H 2O)D.4C.v(O2)=v(NO)35,速率之比等于方程式的化學(xué)計量數(shù)之比。A解析： 同一反應(yīng)用不同物質(zhì)來表示反應(yīng)速率時中 4v(NH 3 )=v(O 2), 系數(shù)關(guān)系不對 ,因此不正確；

13、同理B、 C 均不正確。5答案： D變式訓(xùn)練2反應(yīng) A+3B=2C+2D在四種不同情況下反應(yīng)的速率分別為： v(A)=0.15 mol L-1min -1 ,-1-1v(B)=0.01 mol Ls ,v(C)=0.40 mol L-1min -1 ,v(D)=0.45 mol L-1min -1 。該反應(yīng)進(jìn)行的快慢順序為_ 。（填序號）解析： 在四種不同情況下的反應(yīng)速率快慢需用同一物質(zhì)的變化表示。v(A) v(B) v(C) v(D)=1 32 2, 轉(zhuǎn) 化 為 用A 的 濃 度 變 化 表 示 的 反 應(yīng) 速 率 為v(A)=0.15molL-1min-1, v(B)=0.01mol L-

14、1 -1=0.6mol L-1min-1,則s1-1-1, v(C)=0.40 mol-1-11v(A)= v(B)=0.20molLminLmin,則 v(A)=32-1-v(C)=0.20 molL min1, v(D)=0.45 mol L-1 min -1 ,則 v(A)=1 v(D)=0.225 mol L-1 min -1,故反應(yīng)進(jìn)行的快慢順序為2 =。答案 : =變式訓(xùn)練3在 2A+B3C+4D 中 ,表示該反應(yīng)速率最快的是（）A.v(A)=0.5 mol(Ls)-1B.v(B)=0.3 mol(L s)-1C.v(C)=0.8 mol-1D.v(D)=1 mol-1(Ls)(L

15、 s)解析： 將其余四種物質(zhì)的速率轉(zhuǎn)化為同一種物質(zhì)來表示,B 選項用v（ A ）表示為v（ A ）=0.6 mol L-1s-1 ； C 選項v（ A ） =20.8 mol L-1s-1 =0.53 mol L-1s-1 。 D 選項v （ A ）213-1 -1-1-1,故選 B 。= v(D)=1mol L s=0.5 mol Ls42答案： B課后集訓(xùn)基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1.下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法正確的是（）A. 化學(xué)反應(yīng)速率是指一定時間內(nèi)任何一種反應(yīng)物濃度的減少或任何一種生成物濃度的增加-1是指 1 s 時某物質(zhì)的濃度為-1B.化學(xué)反應(yīng)速率為 0.8 mol (Ls)0.8 mol LC.根

16、據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的大小可以知道化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢D.對于任何化學(xué)反應(yīng)來說 ,反應(yīng)速率越大 ,反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯解析： A 選項：化學(xué)反應(yīng)速率是指單位時間內(nèi)濃度的變化,故 A 錯； B 選項是指某物質(zhì) 1 s內(nèi)變化 0.8 mol L-1； D 選項反應(yīng)速率越大,反應(yīng)越快 ,與反應(yīng)現(xiàn)象無必然聯(lián)系。4 / 9答案： C2. 合 成 氨 反 應(yīng) 為 3H 2+N22NH 3, 其 反 應(yīng) 速 率 可 以 分 別 為 v(H 2) 、 v(N 2) 、 v(NH 3)mol(L s)-1 表示 ,則正確的關(guān)系式為（）A.v(H 2 )=v(N 2 )=v(NH 3)B.3v(H 2)=v(N 2)3D.v

17、(H 2)=3v(N 2 )C.v(NH 3)= v(H 2)2解析： 根據(jù)化學(xué)方程式N 2+3H 22NH 3 知 ,速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,故選 D。答案： D3.反應(yīng) 4NH 3+5O24NO+6H 2O 在 5 L 的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后 ,NO 的物質(zhì)的量增加了 0.3 mol, 則此反應(yīng)的平均速率表達(dá)正確的是（）A.v(O 2 )=0.01 mol (Ls)-1B.v(NO)=0.008 mol (L s)-1C.v(H 2O)=0.003 mol (Ls)-1D.v(NH 3)=0.003 mol (Ls)-1解析： v(NO)=0.3mol-1-1則-1-15=0.00

18、2 mol Lsv（ NH 3 ） =0.003 molLs ;v(O 2)=0.0035L30 s4mol L-1-1=0.002 5 mol-1 -16sL s； v(H 2O)=4答案： C-1 -1-1 -1。故選 C。0.002 mol Ls=0.003 mol Ls4.將氯酸鉀加熱分解,在 0.5 min 內(nèi)放出 5 mL 氧氣 ,加入二氧化錳后,在同樣溫度下 ,0.2 min 內(nèi)放出 50 mL 氧氣。則加入二氧化錳后的反應(yīng)速率是未加二氧化錳時反應(yīng)速率的（）A.10 倍B.25 倍C.50 倍D.250 倍解析： 未加 MnO 20.1 min 放 1 mL O 2,加 MnO

19、2 后 0.1 min 放 25 mL O 2,則加入 MnO 2 后的反應(yīng)速率是未加 MnO 2 時反應(yīng)速率的25 倍。答案： B5.把 0.6 mol X氣體和 0.4 molY 氣體混合于容積為2 L 的容器中 ,使其發(fā)生如下反應(yīng)：3X（g） +Y （ g）nZ(g)+2W （g）。 5 min 末生成 0.2 mol W,若測知以 Z 濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為0.01 mol (L min) -1,則 n 的值為（）A.4B.3C.2D.10.2moL-1-1解析： v（ W ）=0.02 mol Lmin ,2L5 minv(Z) v(W)=0.01 mol-1-1-1-1=n

20、2,則 n=1,故選 D 。Lmin0.02 mol Lmin答案： D綜合運用6.某溫度時 ,濃度都為 1 mol L-1的兩種氣體X 2 和 Y2 ,在密閉容器中反應(yīng)生成氣體Z,4s 后X 2、 Y2 、 Z 的濃度分別是0.4 molL -1,0.8 mol L-1,0.4 mol L-1,如 Z 用 X 、 Y 表示 ,則該反應(yīng)式是（）A.X 2 +2Y 22XY 2B.2X 2+Y 22X 2YC.3X 2+Y 22X 3YD.X 2+3Y 22XY 3解析： X 、 Y 是反應(yīng)物 ,Z 是生成物 ,X 、 Y 、 Z 的變化量分別是 0.6 molL -1,0.2 mol L-1和

21、 0.4mol L-1,則 X Y Z=3 12,按質(zhì)量守恒知Z 的分子式是 X 3Y 。故選 C。答案： C7.將 4mol A 氣體和 2 mol B 氣體在 2 L 的容器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：2A5 / 9（g） +B(g)2C(g), 若經(jīng)2 s 后測得 C 的濃度為0.6 mol L-1 ,現(xiàn)有下列幾種說法正確的是（）A. 用物質(zhì) A 表示的反應(yīng)速率為0.3 mol/(Ls) B.用物質(zhì) B 表示的反應(yīng)速率為0.6 mol/(Ls) C.2 s 時物質(zhì) A 的轉(zhuǎn)化率為 70%-1D.2 s 時物質(zhì) B 的濃度為 0.7 mol L0.6molL 1-1-1-1-1解析：

22、 v（ C） =2s=0.3 molLs ,則 v（ A） =0.3 mol Ls14molv(B)=-1-1;2 s 時 c(A)=-1-1v(C)=0.15 molL s-0.6 mol L=1.4 molL22Cc(B)=2mol-1=0.7 mol L-1,A的轉(zhuǎn)化率是0.6molL 1100%=30%, 則選項2L-0.3 mol L (A)=2molL 1A 、 D 正確。答案： AD8.2mol A與 2molB混 合 于 2L的 密 閉 容器 中 ,發(fā) 生 如 下 反 應(yīng) ： 2A （ g ） +3B(g)2C(g)+zD(g), 若2s 后 ,A 的轉(zhuǎn)化率為 50%,測得 v

23、(D)=0.25 mol-1 -1L s ,下列推斷正確的是（）-1-1A.v(C)=v(D)=0.25 molLB.z=3sC.B 的轉(zhuǎn)化率為 25%D.C 的體積分?jǐn)?shù)為 28.6%解析： c(A)=2mol =1mol L-1,c(B)=2mol =1 mol L-1,c(D)=0.25mol L-1s-12 s=0.5mol L-1。2L2L2A （ g） +3B(g)2C(g)+zD(g)始態(tài) :1100變化 : 0.5 0.750.50.5末態(tài)： 0.50.250.50.5v(C)=0.5molL 1=0.25-1-1正確。 由c(C )=2得2smol Ls,Ac( D )zz=c

24、( D )20.5molL 1=2,選項B錯。B的 轉(zhuǎn)化率：c(C)0.5molL 10.75m olL 1,C 的體積分?jǐn)?shù)可用濃度表示。 (B)=L1100%=75%, 選項 C 錯。在同一容器中1mol答案： AD9.將物質(zhì)的量相等的H2 和 I2 氣充入密閉容器 ,進(jìn)行反應(yīng) H2（ g） +I 2(g)2HI(g), 測得 2min 時 v(HI) 為 0.1 mol(Lmin)-1,I 2(g)的濃度為 0.4 mol-1L,試確定：（1）H 2和I2的反應(yīng)速率為_ 。（2）H 2和I2的起始濃度為_ 。（3）2min末HI的濃度為_ 。6 / 9解析： 2 min v(HI)=0.1

25、 molL-1 min -1 ,則 v(H 2)=v(I 2)=1v(HI)=10.1 mol L-1min-1 =0.0522mol L-1min -1 ,變化的 c(HI) 為 0.2mol L-1,則起始時 c(H 2)=c(I 2)=0.4mol L-1 +0.1 mol L-1 =0.5mol L-1。（Lmin) -1答案： （ 1） v(H 2)=v(I 2 )=0.05 mol-1(2)c(H 2)=c(I 2)=0.5 mol L -1（3） 0.2 mol L10.根據(jù)下圖填空。（ 1）反應(yīng)物是 _,生成物是 _ 。（2）在 2 min 內(nèi) A 、 B、 C 三者的反應(yīng)速率

26、值各是_ 。（ 3）該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 _ 。解析： （ 1）從圖知： A 、 B 物質(zhì)的量減少 ,故為反應(yīng)物 ,C 量增加故為生成物8molL 12molL 1-1-1v(A)=2 min=3 mol L min8molL 14molL 1-1min-1v(B)=2 min=2 mol L6molL 10=3 mol-1min-1;則 v(A) v(B) v(C)=3 2 3。v(C)=L2min反應(yīng)方程式是 3A+2B3C 。答案： (1)A 、 B C(2)3 mol （Lmin ） -12 mol（Lmin ）-13 mol （Lmin） -1(3)3A+2B3C11.在 25 時

27、,向 100mL 含氯化氫14.6 g 的鹽酸溶液里放入5.6 g 純鐵粉（不考慮反應(yīng)前后溶液體積的變化）,反應(yīng)開始至 2 min末收集到氫氣1.12 L （已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況）,在此之后 ,又經(jīng)過 4 min, 鐵粉完全溶解。求：（ 1）在前 2 min 內(nèi)用 FeCl2 表示的平均反應(yīng)速率；（ 2）在后 4 min 內(nèi)用 HCl 表示的平均反應(yīng)速率；（ 3）前 2 min 與后 4 min 相比 ,反應(yīng)速率哪個較快？解析： 生成 H2 為 1.12 L, 則生成 FeCl2 為1. 12L22.4Lmol 1 =0.05 mol0.05mol-1則 v(FeCl 2)=0.25 mol L,0.1L 2 min（2）反應(yīng)的鐵為5.6g56 gmol則反應(yīng)的鹽酸為0.2 mol, 前 2 min 消耗的鹽酸是0.1 mol,7 / 90.1mol故 v(HCl)=4min0.1L-1-1=0.25 mol Lmin 。-1-1答案： (1)v(FeCl 2)=0.25 mol L min(2)v(HCl)=0.25 molL -1min -1(3) 前 2 分鐘內(nèi)反應(yīng)速率快。因為剛開始時鹽酸濃度大12.在一定溫度和壓強下,有 1 mol 某氣體 A, 發(fā)生如下反應(yīng)2A （ g）xB(g)+C(g), 當(dāng)達(dá)到平衡時 ,A 在