化学反应速率教学案.docx
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化学反应速率教学案
化学反应速率教学案
专题2 化学反应速率与化学平衡
第一单元化学反应速率
第1时 化学反应速率的表示方法
[目标要求] 1了解化学反应速率的概念。
2了解化学反应速率的定量表示方法。
3掌握化学反应速率的简单计算。
4了解化学反应速率的测定方法。
一、化学反应速率的表示方法
1．化学反应速率：
衡量化学反应进行快慢的物理量。
2．表示方法：
化学反应速率用单位时间内反应物浓度（常用物质的量浓度）的减少或者生成物浓度的增加表示。
3．数学表达式：
v（A）＝ΔAΔt。
其中Δ表示反应过程中反应物或生成物物质的量浓度的变化（取其绝对值），Δt表示时间变化。
其单位主要有：
l•L－1•s－1或l•L－1•in－1或l•L－1•h－1。
4．对同一反应，用不同物质的浓度变化所表示的反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。
二、化学反应速率的测定及计算
1．化学反应速率测定的基本思路及方法
化学反应速率是通过实验测定的。
要测定不同反应时刻反应物或生成物的浓度，可通过观察和测量体系中的某一物质（反应物或生成物）的相关性质，再进行适当的转换和计算。
例如，过氧化氢的分解反应中有气体生成，可以测量在一定温度和压强下释放出的气体的体积；有些反应物（或生成物）有颜色，随着反应的进行，溶液的颜色不断变化，可以用比色的方法测定溶液颜色的深浅，再根据溶液颜色与反应物浓度（或生成物浓度）的关系，换算成反应物（或生成物）在不同反应时刻的浓度。
2．化学反应速率的计算
由于Δ是浓度变化的绝对值，故化学反应速率都取正值，其一般计算依据是：
（1）根据某一物质起始浓度（0）和一段时间后浓度（t）的关系计算：
Δ（反应物）＝0－t，Δ（生成物）＝t－0；
（2）根据反应物的转化率（α）计算：
Δ（反应物）＝0α；
（3）根据化学方程式的化学计量数进行换算
求出一种物质的反应速率后可根据化学计量数之间的比值去计算其他物质的反应速率。
知识点一 化学反应速率的概念
1．下列关于化学反应速率的说法正确的是（ ）
A．化学反应速率是指在一段时间内任何一种反应物物质的量的减少或任何一种生成物物质的量的增加
B．化学反应速率为08l•L－1•s－1，是指在1s时某物质的浓度是08l•L－1
．化学反应速率可以衡量化学反应进行的快慢
D．对于任何化学反应说，反应速率越快，反应现象越明显
答案
解析 化学反应速率用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加表示；化学反应速率是表示某一时间段内的平均速率而不是瞬时速率。
2．已知某条下，合成氨反应的数据如下：
N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）
起始浓度/l•L－11030 02
2s末浓度/l•L－10618 10
4s末浓度/l•L－10412 14
当用氨气浓度的增加表示该反应的速率时，下列说法中错误的是（ ）
A．2s末氨气的反应速率为04l•L－1•s－1
B．前2s时间内氨气的平均反应速率为04l•L－1•s－1
．前4s时间内氨气的平均反应速率为03l•L－1•s－1
D．2～4s时间内氨气的平均反应速率为02l•L－1•s－1
答案 A
解析 反应速率不是瞬时速率，要计算反应速率，关键要抓住Δt时间段对应的Δ的量。
知识点二 化学反应速率与化学计量数的关系
3．在四个不同的容器中，在不同的条下进行合成氨反应，根据下列在相同时间内测得的结果判断，生成氨的反应速率最快的是（ ）
A．v（NH3）＝01l•L－1•in－1
B．v（N2）＝01l•L－1•in－1
．v（N2）＝02l•L－1•in－1
D．v（H2）＝03l•L－1•in－1
答案
解析 合成氨反应：
N2＋3H22NH3，在同一反应用不同物质表示其反应速率时，反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比，要在四种不同情况下比较反应速率快慢需用同一物质的变化表示。
又因为v（N2）∶v（H2）∶v（NH3）＝1∶3∶2，将B、、D中的反应速率转化成v（NH3），即为：
02l•L－1•in－1、04l•L－1•in－1、02l•L－1•in－1，故选。
4．反应4A（s）＋3B（g）===2（g）＋D（g），经2in，B的浓度减少06l•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04l•L－1•in－1
B．分别用B、、D表示的反应速率之比是3∶2∶1
．在2in末的反应速率，用B表示是03l•L－1•in－1
D．在2in内的反应速率，用表示是03l•L－1•in－1
答案 B
解析 固体A不具有浓度概念，该物质的反应不能用l•L－1•in－1的单位表示。
知识点三 化学反应速率的测定
．下表所列数据是某高温下金属镁和镍分别在氧气中进行氧化反应时，在金属表面生成氧化薄膜的实验记录，a和b均为与温度有关的常数。
反应时间t/h149162
g层厚/n00a020a04a080a12a
Ni层厚′/nb2b3b4bb
（1）金属在高温下氧化腐蚀速率可以用金属氧化膜的生成速率表示，其理由是________________________________________________________________________。
（2）金属氧化膜的膜厚跟时间t所呈现的关系是：
g氧化膜的膜厚属于______型，Ni氧化膜的膜厚′则属于_____型。
（填“直线”、“抛物线”、“双曲线”或“对数”）
（3）g与Ni相比较，金属________具有更好的耐氧化腐蚀性，其理由是
________________________________________________________________________。
答案
（1）因化学反应的快慢既可以用反应物的消耗速率表示，又可以用生成物的生成速率表示，所以金属的腐蚀速率可以用其氧化物的生成速率表示
（2）直线 抛物线
（3）Ni 据
（2）可知，′随时间t增长比随时间t增长得慢，故Ni的耐氧化腐蚀性比g好
解析 由表中数据可知g膜厚与时间t的关系式为＝00at；Ni膜厚′与时间t的关系式为′＝bt，即可知g膜厚属直线型，而Ni膜厚′属抛物线型。
此题创新之处在于利用了数学函数知识去分析化学问题，有一定的新颖性。
练基础落实
1．在不同条下分别测得反应2S2（g）＋2（g）2S3（g）的化学反应速率，其中表示该反应进行的最快的是（ ）
A．v（S2）＝4l•L－1•in－1B．v
（2）＝3l•L－1•in－1
．v（S2）＝01l•L－1•s－1D．v
（2）＝01l•L－1•s－1
答案 D
解析 比较：
必须统一标准。
换算成同一物质进行比较是关键，本题首先需要统一单位。
2．反应：
2S2（g）＋2（g）2S3（g）经一段时间后，S3的浓度增加了04l•L－1，在这段时间内用2表示的反应速率为004l•L－1•s－1，则这段时间为（ ）
A．01sB．2s．10sD．s
答案 D
解析 根据题意知，S3的浓度增加04l•L－1，则2的浓度减小02l•L－1，v
（2）＝Δ2Δt，则Δt＝Δ2v2＝02l•L－1004l•L－1•s－1＝s。
3．2lA与2lB混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：
2A（g）＋3B（g）2（g）＋zD（g）
若2s后，A的转化率为0%，测得v（D）＝02l•L－1•s－1，下列推断正确的是（ ）
A．v（）＝v（D）＝02l•L－1•s－1
B．z＝3
．B的转化率为7%
D．反应前与2s后容器的压强比为4∶3
答案
解析 A的起始量为2l，转化0%即转化1l，根据反应关系知B转化1l，生成1l，又因为v（D）＝02l•L－1•s－1，可计算出2s时D的生成量为02l•L－1•s－1×2L×2s＝1l，故知z＝2，B错；v（）＝v（D）＝v（A）＝02l•L－1•s－1，故A错；B的转化率为12×100%＝7%，正确；反应达2s时，容器内总物质的量为nA＋nB＋n＋nD＝1l＋0l＋1l＋1l＝3l。
故反应前后的容器中气体总物质的量之比为4∶3，压强比为4∶3，D错。
4．化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应，反应物浓度随反应时间变化如下图所示，计算反应4～8in间的平均反应速率和推测反应16in时反应物的浓度，结果应是（ ）A．2μl•L－1•in－1和20μl•L－1
B．2μl•L－1•in－1和2μl•L－1
．30μl•L－1•in－1和30μl•L－1
D．μl•L－1•in－1和30μl•L－1
答案 B
解析 据图可知，4in时化合物Bilirubin的浓度为20μl•L－1，8in时其浓度为10μl•L－1，因此4～8in间的平均反应速率为20μl•L－1－10μl•L－14in＝2μl•L－1•in－1。
进一步分析图像可知0～4in间的平均分解速率为40μl•L－1－20μl•L－14in＝0μl•L－1•in－1，由以上分析数据大致可确定平均分解速率基本呈等比递减变化，因此可估算8～12in间平均分解速率为12μl•L－1•in－1,12～16in间平均分解速率为062μl•L－1•in－1，因此16in时反应物的浓度大致应为10μl•L－1－12μl•L－1•in－1×4in－062μl•L－1•in－1×4in＝2μl•L－1，故B项正确。
练方法技巧
一定温度下，在2L的密闭容器中，X、、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。
下列叙述正确的是（ ）
A．反应开始到10s末时，用Z表示的反应速率为018l•L－1•s－1
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