高中化学 2.1 化学反应速率课堂探究素材 新人教版选修4（通用）

化学反应速率课堂探究探究一 化学反应速率概念的理解问题导引身体壮，装备好，速度就是快。1同一化学反应用不同物质表示的化学反应速率之间有何关系？提示：对于某一化学反应而言，用不同物质表示的化学反应速率不一定相同，但各物质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。例如：mA(g)nB(g)qY(g)pZ(g)的反应中，某段时间内用A、B、Y、Z表示的速率之间的关系是v(A)v(B)v(Y)v(Z)mnqp。2化学反应速率数值越大，是否该反应进行得越快？提示：不一定。对同一反应，用不同物质的浓度变化表示的反应速率数值，只有转化为用同一物质浓度变化表示的反应速率数值，才能真实反映出反应的快慢。因为在化学反应中浓度变化值与化学反应方程式中化学计量数成正比，而化学计量数不同，计算出的反应速率数值也不同。3能用固体或纯液体表示化学反应速率吗？提示：固体或纯液体(注意不是溶液)的物质的量浓度可视为常数，因此，一般不用固体或纯液体表示反应速率。名师精讲1化学反应速率三个“1”(1)1个公式：v；(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(Ls)160 mol(Lmin)1。2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。【例题1】 在2A(g)B(g)3C(g)4D(g)反应中，表示该反应速率最快的是()Av(A)0.5 mol(Ls)1Bv(B)0.3 mol(Ls)1Cv(C)0.8 mol(Ls)1Dv(D)60 mol(Lmin)1解析：v(D)60 mol(Lmin)1 mol(Ls)11 mol(Ls)1。根据化学反应速率之比等于方程式中各物质的化学计量数之比可知均用B表示的化学反应速率如下表。选项均转化为B的反应速率反应快慢Av(B)v(A)0.25 mol(Ls)1最慢Bv(B)0.3 mol(Ls)1最快Cv(B)v(C)0.8 mol(Ls)1较快Dv(B)v(D)0.25 mol(Ls)1最慢答案：B方法技巧 比较同一化学反应不同条件下反应速率快慢的方法是“一化”“二转”“三比较”。“一化”是将不同化学反应速率的单位化为同一单位。“二转”是将不同物质的化学反应速率转化为同一物质的化学反应速率。“三比较”是比较同一物质的化学反应速率的数值，其数值越大，反应速率越快。变式训练1反应A3B=2C2D在四种不同情况下的反应速率分别为：v(A)0.15 mol(Lmin)1；v(B)0.01 mol(Ls)1；v(C)0.40 mol(Lmin)1；v(D)0.45 mol(Lmin)1。该反应进行的快慢顺序为_(填序号)。解析：将四种不同情况下的反应速率用同一物质来表示，然后比较数值大小，即可判断反应的快慢。v(A)v(B)v(C)v(D)1322，转化为用A的浓度变化表示的反应速率为：v(A)0.15 mol(Lmin)1；v(B)0.01 mol(Ls)10.60 mol(Lmin)1，则v(A) v(B)0.20 mol(Lmin)1；v(C)0.40 mol(Lmin)1，则v(A)v(C)0.20 mol(Lmin)1；v(D)0.45 mol(Lmin)1，则v(A)v(D)0.225 mol(Lmin)1。故反应进行的快慢顺序为。答案：探究二 化学反应速率的计算问题导引在2 L的密闭容器中，加入1 mol H2和3 mol的I2，在某温度下发生反应H2(g)I2(g) 2HI(g)。在2 s末时，测得容器中含有0.4 mol的HI。根据题意，求出该反应的化学反应速率，完成下面的填空。H2I22HI起始量(mol): 1 3 02 s末量(mol): 10.2 30.2 _变化量(mol): _ 0.2 0.4则v(H2)_0.05 mol(Ls)1v(I2)_mol(Ls)1v(HI)0.1 mol(Ls)1提示：0.40.20.05名师精讲1抓住一个公式(1)根据化学反应速率的数学表达式：v直接计算。(2)采用“三段式”法，结合化学方程式，找出“起始浓度”“转化浓度”和“某时刻的浓度”三者之间的关系，进而利用v进行计算。2用好一条规律根据一种物质所表示的反应速率结合化学方程式的化学计量数进行换算。【例题2】 反应N23H22NH3，在2 L密闭容器中进行，半分钟末有0.6 mol NH3生成。下列表示的化学反应速率正确的是()v(NH3)0.6 mol(Lmin)1v(N2)0.005 mol(Ls)1v(H2)0.9 mol(Lmin)1v(NH3)0.02 mol(Ls)1v(H2)0.01 mol(Ls)1v(N2)0.03 mol(Ls)1A BC D解析：已知半分钟末有0.6 mol NH3生成，可列式求算：N23H22NH30.150.450.3v(NH3)0.6 mol(Lmin)1或0.01 mol(Ls)1，v(N2)0.3 mol(Lmin)1或0.005 mol(Ls)1，v(H2)0.9 mol(Lmin)1或0.015 mol(Ls)1。答案：C易错警示 此类题往往在以下几方面出错：忽视体积因素，用单位时间内某物质的物质的量的变化除以时间的变化量计算。用一段时间后某物质的物质的量浓度除以时间的变化量直接计算。忽视了只能用液体或气体浓度变化来表示速率，而用固体或纯液体物质来表示(其单位体积里物质的量保持不变，即物质的量浓度为常数)。变式训练2氨分解反应在容积为2 L的密闭容器内进行。已知起始时氨气的物质的量为4 mol,5 s末为2.4 mo