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第一节化学反应速率1．化学反应速率三个“1”： (1)1个公式：v ＝ΔcΔt；(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．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[自学教材·填要点]1．概念化学反应速率是表示化学反应进行快慢的物理量。
2．表示方法在容积不变的反应器中，通常是用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。
3．表达式及其单位 (1)表达式：v ＝Δc Δt。
(2)常用单位：“mol/(L·min)”或“mol/(L·s)”。
4．实例在密闭容器中，合成氨的反应：N 2＋3H 22NH 3，开始时，N 2的浓度为8 mol/L ，H 2的浓度为20 mol/L ，5 min 后N 2的浓度为6 mol/L ，在这个反应中N 2浓度的变化Δc (N 2)＝2_mol/L 。
v (N 2)＝ΔcΔt＝0.4_mol/(L·min)。
v(H2)＝1.2_mol/(L·min)。
v(NH3)＝0.8_mol/(L·min)。
其速率之比v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝1∶3∶2。
[师生互动·解疑难](1)化学反应速率是指某一时间段内的平均反应速率，而不是某一时刻的瞬时速率。
(2)不论是用反应物还是用生成物表示，其化学反应速率都取正值。
(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，在用物质的量浓度的变化表示化学反应速率时，一般不用固体或纯液体来表示。
(4)同一化学反应里，用不同物质表示的化学反应速率不一定相同，但它们表示的意义却是完全相同的。
因此，表示化学反应速率时，必须指明是哪种物质。
1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
高中化学学习材料（精心收集**整理制作）第一节 化学反应速率名师导航知识梳理1.化学反应速率（1）物质的量浓度是______________________。
溶液体积、溶质物质的量浓度、溶质的物质的量三者之间的关系为______________。
（2）化学反应速率是___________________。
在容积不变的反应器中，通常是用________。
2.化学反应速率的定量表达式和简单计算（1）化学反应速率的定量表达式：v=Δc/Δt单位：____________________________________________。
（2）化学反应速率的简单计算例：对于反应：mA+nB====pC+qD ，开始时，A 的浓度为a mol ·L -1，B 的浓度为b mol ·L -1，反应进行至t 1s 时，A 消耗了x mol ·L -1，则反应速率可计算如下： mA + nB ==== pC + qDt 0s a mol ·L -1 b mol ·L -1 0 0t 1s （a －x ） mol ·L-1 b －m nx mol ·L -1 m px mol ·L -1 m qx mol ·L -1 则：v （A ）=01t t x -mol ·L -1·s -1 v （B ）=m n 01t t x -mol ·L -1·s -1 v （C ）=m p 01t t x -mol ·L -1·s -1 v （D ）=m q 01t t x -mol ·L -1·s -1 3.化学反应速率的测定化学反应的速率是通过实验测定的。
在溶液中常常利用______________________来跟踪反应的过程和测量反应速率。
疑难突破1.如何理解化学反应速率？剖析：化学反应速率的大小可通过观察反应物的消失速率和生成物的出现速率来定性描述。
化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来定量表示。
v=)()(t c ∆∆变化时间变化反应物或生成物浓度的 反应速率v 单位有mol ·L -1·s -1、 mol ·L -1·min -1、 mol ·L -1·h -1等。
由于在一定温度下，固体或纯液体的密度是固定的，单位体积里的物质的量保持不变，化学反应速率视为常数。
因此在表示化学反应速率时，不能用固体或纯液体物质。
2.化学反应速率有哪些特点？剖析：①任一种物质变化来表示反应速率都不取负值。
②同一化学反应选用不同物质表示反应速率时，可能有不同的速率数值，但速率之比等于反应方程式中各物质的计量数之比。
③反应速率是一定时间内的平均反应速率，Δt 越小，反应速率的数值越接近实际速率。
3.如何测定化学反应的速率？剖析：化学反应速率是通过实验测定的。
用于化学反应速率测量的基本性质包括：①直接可观察的性质。
②依靠科学仪器才能测量的性质，如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等。
③在溶液中，当反应物或产物本身有比较明显的颜色时，常常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。
问题探究问题:王平同学发现，在实际生活中，金属因高温氧化反应等被破坏是常见的一种腐蚀现象。
实验室里的金属镁和镍在高温下会分别与氧气进行氧化反应而被腐蚀。
于是他思考：镁和镍的腐蚀与时间有什么关系？哪个腐蚀得更快？王平同学准备针对这些问题进行探究。
探究：让金属镁和镍分别与氧气进行反应，记录在金属表面生成氧化膜的实验数据如下：（a 、b 均为与温度有关的常数） 反应时间t/h1 4 9 16 25 MgO 层厚y/nm0.05a 0.2a 0.45a 0.80a 1.25a NiO 层厚y ′/nm b 2b 3b 4b 5b实验证明金属氧化膜的膜厚跟时间t 呈现出一定的函数关系,由表中数据他分析出MgO 氧化膜的膜厚y 和 NiO 氧化膜的膜厚y ′与时间的关系分别为y=0.05at ，y ′=b ·t 上标0.5。
前者为直线型，后者为抛物线型。
他得出结论：y 随时间增长要比y ′随时间增长得快，因而Ni 具有更良好的耐腐蚀性。
典题精讲【例1】 在密闭容器中，合成氨反应N 2+3H 2====2NH 3，开始时c （N 2）=8 mol ·L -1，c （H 2）=20 mol ·L -1,5 min 后c ′(N 2)=6 mol ·L -1。
求v （N 2）、v （NH 3）、v （H 2）。
思路解析：本题考查化学反应速率的计算。
5 min 内N 2的浓度变化：Δc （N 2）=8 mol ·L -1－6 mol ·L -1=2 mol ·L -1，故v （N 2）=min52)(12-∙=∆∆L mol t N c =0.4 mol ·L -1·min -1。
由化学方程式知5 min 内Δc （NH 3）=2Δc （N 2）=4 mol ·L -1,Δc （H 2）=3Δc （N 2）=6 mol ·L -1，故v （NH 3）=min54)(13-∙=∆∆L mol t NH c =0.8 mol ·L -1·min -1，v （H 2）=min56)(12-∙=∆∆L mol t H c =1.2 mol ·L -1·min -1。
答案：v （N 2）=0.4 mol ·L -1·min -1；v （NH 3）=0.8 mol ·L -1·min -1；v （H 2）=1.2 mol ·L -1·min -1。
【例2】 将25 g A 、5 g B 和10 g C 一并充入容积为1 L 的密闭容器中，加热发生反应。
2 min 后分析混合物的组成，结果含10 g A 、21 g C ，还有若干克D 。
若A 、B 、C 、D 的相对分子质量为30、20、44、18，且A 、B 、C 、D 均为气态物质。
(1)用A 、B 、C 、D 表示分子式，写出该反应的化学方程式。
(2)求该反应在2 min 内的平均速率v （A ）、v （B ）、v （C ）。
思路解析：本题考查由反应速率书写化学反应方程式，求化学方程式，先找反应物和生成物，再求各物质的反应速率，由化学反应速率之比等于化学计量数之比，写出该反应的化学方程式。
本题关键是找出A 、B 、C 、D 之间谁是反应物，谁是生成物，找出它们之间物质的量的变化量的比值。
设在化学反应中A 、B 、C 、D 的化学计量数分别为m 、n 、p 、q 。
m A nB pC qD反应前 25 g 5 g 10 g 0反应后 10 g 0 21 g 9 gΔn 3015mol 205mol 4411mol 189mol 观察其质量变化，可见A 、B 为反应物，C 、D 为生成物。
m ∶n ∶p ∶q=3015∶205∶4411∶189=2∶1∶1∶2。
故该反应的方程式：2A+B====C+2Dv （A ）=min21.05∙L mol =0.25 mol ·L -1·min -1， v （B ）=v （C ）=21v （A ）=0.125 mol ·L -1·min -1。
答案：(1)2A+B====C+2D(2)v （A ）=0.25 mol ·L -1·min -1,v （B ）=v （C ）=0.125 mol ·L -1·min -1。
【例3】 反应A+3B====2C+2D 在四种不同情况下的反应速率分别为：①v （A ）=0.15 mol ·L -1·min -1 ②v （B ）=0.01 mol ·L -1·s -1 ③v （C ）=0.40 mol ·L -1·min -1 ④v （D ）=0.45 mol ·L -1·min -1该反应进行的快慢顺序为_____________（填序号）。
思路解析：本题考查反应速率快慢的比较。
在四种不同情况下的反应速率快慢需用同一物质的变化表示。
v(A)∶v(B)∶v(C)∶v （D ）=1∶3∶2∶2，转化为用A 的浓度变化表示的反应速率为：①v （A ）=0.15 mol ·L -1·min -1,②v （B ）=0.01 mol ·L -1·s -1=0.6 mol ·L -1·min -1,则v （A ）=31v （B ）=0.20 mol ·L -1·min -1,③v （C ）=0.40 mol ·L -1·min -1，则v （A ）=21v （C ）=0.20 mol ·L -1·min -1,④v （D ）=0.45 mol ·L -1·min -1，则v （A ）=21v （D ）=0.225 mol ·L -1·min -1，故反应进行的快慢顺序为：④＞②＝③＞①。
答案：④＞②＝③＞①【例4】用纯净的CaCO3与稀HCl反应制CO2，实验过程记录如图2-3所示。
根据分析、判断，正确的是( )图2-3A.OE段表示反应速率最快B.EF段表示反应速率最快，收集的CO2最多C.FG段表示收集的CO2最多D.OG段表示随着时间的推移，反应速率逐渐增快思路解析：本题考查的对是化学反应速率图象的理解。
CaCO3与稀盐酸反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl====CaCl2+CO2↑+H2O，图象的横坐标是时间，纵坐标是二氧化碳的体积。
很显然可以用单位时间内放出CO2的体积表示其反应速率，表现在图象上就是曲线的斜率，斜率越大，反应速率越快，放出CO2越多。
答案：B知识导学化学反应速率是用物质的量浓度的变化来表示的，学习本节之前要复习必修1所学的物质的量浓度的概念和计算公式明确它既可以表示溶液体积、溶质物质的量浓度、溶质的物质的量三者之间的关系，也可表示气体在一定容积的容器中的物质的量浓度。
化学反应速率是中学化学重要基础理论知识。
在化学反应速率的定量表达式中：Δc的单位一般用mol ·L-1表示；Δt的单位一般用s（秒）、min（分钟）、h（小时）等表示；所以v的单位可以是mol ·L-1·s-1或mol ·L-1·min-1或mol ·L-1·h-1等。
