「精品」高中化学 课时分层作业7 化学反应速率的表示方法 苏教版选修4
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【考点精讲】1. 概念:化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量。
2. 表示方法:通常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。
公式:v=△c/△t (△c 表示物质的物质的量浓度的变化,△t 表示时间的变化) 单位:mol·L -1·s -1、mol·L -1·min -1、mol·L -1·h -1等3. 化学反应速率与化学计量数的关系对于已知反应mA (g )+nB (g )=pC (g )+qD (g ),其化学反应速率可用不同的反应物或生成物来表示,当单位相同时,化学反应速率的数值之比等于化学计量数之比,即v(A )∶v (B )∶v (C )∶v (D )=m ∶n ∶p ∶q 。
4. 化学反应速率的简单计算方法(1)根据定义式v =Δc Δt计算。
(2)对某一具体反应,知道其中一种物质的反应速率,其余物质的反应速率可根据化学方程式中的化学计量数之比求算。
(3)对于较为复杂的题目,采用以下步骤和模式计算:①写出有关反应的化学方程式;②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量;③根据已知条件列方程式计算。
例如:反应m A +n B =p C起始浓度(mol·L -1)abc转化浓度(mol·L -1)x nx m px m 某时刻浓度(mol·L -1)a -xb -nx m c +px m5. 注意事项:同一反应中,用不同物质来表示反应速率时,其数值可能不同,但其表达的意义是相同的,都表示在同一段时间内的平均反应速率而不是瞬时速率。
因此表示化学反应速率时,必须指明用反应物或生成物中哪种物质作标准,且一般不能用固体物质作标准。
【典例精析】例题1 A 与B 反应生成C ,假定反应由A 、B 开始,它们的起始浓度均为1mol/L 。
反应进行2min 后A 的浓度为0.8 mol/L ,B 的浓度为0.6 mol/L ,C 的浓度为0.6 mol/L 。
第一单元化学反应速率第1课时化学反应速率的表示方法目标与素养:1.了解化学反应速率的概念,会定量表示化学反应速率。
(宏观辨识与微观探析)2.掌握化学反应速率的简单计算,提高速率概念的理解能力。
(宏观辨识与微观探析)3.学会化学反应速率的测定方法,会比较化学反应速率的快慢。
(科学探究与创新意识)1.化学反应速率的概念与表示方法微点拨:(1)化学反应速率是通过物质的量浓度的变化来计算的,而不是通过物质的量的变化计算,应注意Δc=ΔnV。
(2)因浓度的变化取其绝对值,故化学反应速率是正值。
2.化学反应速率的测定(1)测定的原理利用化学反应中与任何一种化学物质的浓度(或量)相关的性质进行测定。
(2)测定方法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,可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。
②根据释放出气体的体积安装如图所示装置,在锥形瓶内放入5 g大理石,分液漏斗内加入20 mL 1 mol·L-1盐酸,每隔10 s观测注射器中气体体积,以mL·s-1为反应速率的单位,计算反应速率。
微点拨:检验上面装置气密性的方法为:关闭分液漏斗活塞,用手(或热毛巾)捂住锥形瓶,注射器活塞向外移动,松开手后,活塞回到原处则说明装置气密性良好。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示。
()(2)对于化学反应,反应速率越大,反应现象越明显。
()(3)化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L-1。
()(4)在化学反应过程中,反应物的浓度逐渐变小,所以用反应物表示的化学反应速率为负值。
()答案:(1)×(2)×(3)×(4)×2.反应3X(g)+Y(g)Z(g)+2W(g)在2 L密闭容器中进行,5 min后Y减少了0.1 mol,则此反应的平均速率为()A.v(X)=0.03 mol·L-1·min-1B.v(Y)=0.02 mol·L-1·min-1C.v(Z)=0.10 mol·L-1·min-1D.v(W)=0.20 mol·L-1·min-1A[v(Y)=0.1 mol2 L×5 min=0.01 mol·L-1·min-1,v(X)3=v(Z)1=v(W)2=0.01 mol·L-1·min-11,v(X)=0.03 mol·L-1·min-1,v(Z)=0.01 mol·L-1·min-1,v(W)=0.02 mol·L-1·min-1。
mol/L·min、mol/L·s等。
(2)特点:
①化学反应速率是平均速率,且均取正值。
②同一反应选用不同物质浓度的改变量表示速率,数值可
能不同,但表示的意义相同。
[总结]
③各物质表示的速率比等于该反应方程式的系
数比。
例:对于反应:mA+nB pC+qD
V A∶V B∶V C∶V D=m∶n∶p∶q
[活动与探究]盐酸与碳酸钙反应速率变化
[典型例题]1.反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),经
2 min,B的浓度减少0.6 mol/L。
对此反应速率的表示,
正确的是( )
A.用A表示的反应速率是0.4 mol/(L·min)
B.分别用B、C、D表示反应的速率,其比值是3∶2∶1
C.在2 min末的反应速率,用B表示是0.3 mol/(L·min)
D.在这2 min内用B和C表示的反应速率的值都是逐
渐减小的
(解析4A(s) + 3B(g)2C(g) + D(g)
2 min ?0.6 mol/L 0.4mol/L 0.2 mol/L
知识点:本题考查化学反应速率的概念及其计算
A。
专题二化学反应速率和化学平衡专题概述本专题的课标要求主要包括:知道化学反应速率的定量表示方法,能通过实验探究温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响,认识其一般规律;知道活化能的涵义及其对化学反应速率的影响,能用焓变和熵变说明化学反应的方向;能描述化学平衡建立的过程,知道化学平衡常数的涵义,能利用化学平衡常数计算反应物的转化率,能通过实验探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响,并能用相关理论加以解释;认识化学反应速率和化学平衡的调控在生产、生活及科学研究领域中的重要作用。
本专题知识共分三个部分:第一部分即第一单元:化学反应速率,具体内容包括化学反应速率的表示方法、影响化学反应速率的因素(包括浓度、温度、压强和催化剂等)。
第二部分即第二单元:化学反应的方向和限度,具体内容包括化学反应的方向、判断化学反应方向的依据和化学平衡状态及化学平衡常数。
第三部分即第三单元:化学平衡的移动,具体内容包括浓度、温度、压强的变化对化学平衡的影响及勒夏特列原理。
学生在学习本专题之前,已经通过前面知识的学习定性地认识到化学反应有快有慢,知道反应条件对化学反应的快慢有影响以及许多化学反应中反应物不能完全转化为生成物等相关知识。
本专题所介绍的化学反应速率和化学平衡知识是学生在已有知识的基础上进行新知识的学习,是一个深化的过程,同时这一部分知识也是中学化学中的重要理论内容,是高中化学中的重要内容之一。
学好本专题,为进一步学习溶液中的化学平衡打下良好的基础。
学法指导1.充分利用已有知识的优势,做好复习回顾,在此基础上更好地接受、掌握新知识。
2.针对这部分抽象的理论内容,借助教材中的各种形象图示及客观存在的形象事例加以理解。
3.对于一些适合大多数情况的规律性知识,注意特殊的知识点,做到牢记。
4.对于本专题的重要规律,做好归纳总结。
第一单元化学反应速率2-1 课时1 化学反应速率的表示方法知能定位1.了解化学反应速率的概念和含义。
课时分层作业(七)化学反应速率的表示方法(建议用时:25分钟)[基础达标练]1.某一反应物的浓度是1.0 mol·L-1,经过20 s后,它的浓度变成了0.2 mol·L-1,在这20 s内用该物质浓度变化表示的化学反应速率为()A.0.04B.0.04 mol·L-1·s-1C.0.08 mol·L-1·s-1D.0.04 mol·L-1B[v=ΔcΔt=1.0 mol·L-1-0.2 mol·L-120 s=0.04 mol·L-1·s-1。
A项无单位,D项单位不正确。
]2.在2A(g)+B(g)===3C(g)+4D(g)反应中,表示该反应速率最快的数据是() A.v(A)=0.5 mol·L-1·s-1B.v(B)=0.3 mol·L-1·s-1C.v(C)=0.8 mol·L-1·s-1D.v(D)=1.0 mol·L-1·s-1B[将A、C、D的反应速率都用v(B)表示,数值分别为0.25、0.27、0.25,故B项反应速率最快。
]3.在一定的温度下,浓度都是3 mol·L-1的两种气体A2和B2,在密闭容器中反应生成气体Z,经过t min后,测得物质的浓度分别是c(A2)=1.2 mol·L-1,c(B2)=2.4 mol·L-1,c(Z)=1.2 mol·L-1。
则该反应的反应式可以表示为() A.A2+2B2===2AB2B.2A2+B2===2A2BC.3A2+B2===2A3B D.A2+3B2===2AB3C[Δc(A2)=3 mol·L-1-1.2 mol·L-1=1.8 mol·L-1,Δ(B2)=3 mol·L-1-2.4 mol·L-1=0.6 mol·L-1,Δc(Z)=1.2 mol·L-1,浓度变化量之比等于其化学计量数之比,故A2、B2、Z的化学计量数之比为1.8∶0.6∶1.2=3∶1∶2,反应可以表示为3A2+B2===2Z,故Z的化学式为A3B,该反应表示为3A2+B2===2A3B,故选C。
化学反应速率的表示方法时间:45分钟 满分:100分一、选择题(每小题4分,共52分)1.已知反应4NH 3+5O 2===4NO +6H 2O ,若反应速率分别用v (NH 3)、v (O 2)、v (NO)、v (H 2O)表示,则下列关系正确的是( D )A.45v (NH 3)=v (O 2) B.56v (O 2)=v (H 2O) C.23v (NH 3)=v (H 2O) D.45v (O 2)=v (NO) 解析:根据化学反应速率之比等于化学方程式中对应的化学计量数之比可得D 项正确。
2.在2 L 的密闭容器中发生反应:2A(g)+B(g)2C(g)+D(g)。
若最初加入的A 和B 都是4 mol ,在前10 s 内A 的平均反应速率为0.12 mol·L -1·s -1,则10 s 时,容器中B 的物质的量是( B )A .1.6 molB .2.8 molC .2.4 molD .1.2 mol解析:前10 s 内A 的平均反应速率为0.12 mol·L -1·s -1,则A 反应消耗了0.12 mol·L-1·s -1×10 s×2 L=2.4 mol ,则B 反应消耗了1.2 mol ,故10 s 时容器中B 的物质的量是4 mol -1.2 mol =2.8 mol ,选B 。
3.反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g),下列在不同情况下测得的反应速率中最快的是( C )A .v (B)=0.6 mol·L -1·s -1B .v (D)=0.4 mol·L -1·s -1C .v (C)=0.5 mol·L -1·s -1D .v (A)=9.0 mol·L -1·min -1解析:将选项中的反应速率均换算成用A 物质表示的反应速率。
课时作业(六)(30分钟50分)一、选择题(本题包括6小题,每小题5分,共30分)1.对于化学反映:CaCO3+2HCl====CaCl2+CO2+H2O,下列说法中正确的是( )A.用HCl和CaCl2在单位时刻内浓度转变表示的反映速度数据不同,但所表示的意义相同B.不能用CaCO3的浓度转变来表示反映速度,但可用水来表示C.用H2O和CO2表示的化学反映速度相同D.可用CaCl2浓度的减少表示其反映速度2.对于化学反映3W(g)+2X(g)====4Y(g)+3Z(g),下列反映速度关系中,正确的是( )(W)=3v(Z)(X)=3v(Z)(X)=v(Y)(W)=2v(X)3.在不同条件下别离测得反映2SO2+O22SO3的化学反映速度,其中表示该反映进行的最快的是( )(SO2)=4 mol·L-1·min-1(O2)=3 mol·L-1·min-1(SO2)= mol·L-1·s-1(O2)= mol·L-1·s-14.(长春高二检测)必然温度下,向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反映生成另外两种气体,反映中各物质的物质的量转变如图所示,对该反映的推断合理的是( )A.该反映的化学方程式为3B+4D6A+2CB.反映进行到1 s时,v(A)=v(D)C.反映进行到6 s时,B的平均反映速度为 mol·L-1·s-1D.反映进行到6 s时,各物质的反映速度相等5.(徐州高二检测)在容积为2 L的密闭容器中,反映:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),通过5 min达到平衡,现在,各物质的转变为Amol·L-1·min-1,的浓度减少了a mol·L-1,B的平均反映速度v(B)=a15mol·L-1,这时,若增加系统压强,发觉A与C的C的浓度增加了2a3百分含量不变,则m∶n∶p∶q为 ( )∶1∶2∶2 ∶3∶2∶2∶3∶2∶1 ∶1∶1∶16.在容积为2 L的密闭容器中充入2 mol SO2和必然量O2,发生反映2SO2+O2催化剂△2SO3,当反映进行到4 min时,测得n(SO2)= mol。
课时分层作业(七) 化学反应速率的表示方法(建议用时:40分钟)[基础达标练]1.对于化学反应3W(g)+2X(g)===4Y(g)+3Z(g),下列反应速率关系中,正确的是( ) A.v(W)=3v(Z) B.2v(X)=3v(Z)C.2v(X)=v(Y) D.3v(W)=2v(X)C[速率之比等于化学方程式中化学计量数之比。
A项,v(W)=v(Z);B项,3v(X)=2v(Z);C 项,2v(X)=v(Y);D项,2v(W)=3v(X)。
]2.关于A(g)+2B(g)3C(g)的化学反应,下列表示的反应速率最快的是( )A.v(A)=0.6 mol/(L·min)B.v(B)=0.3 mol/(L·s)C.v(C)=0.9 mol/(L·min)D.v(C)=1.2 mol/(L·min)B[A.v(A)=0.6 mol/(L·min);B.v(A)=0.15 mol/(L·s)=9.0 mol/(L·min);C.v(A)=0.3 mol/(L·min);D.v(A)=0.4 mol/(L·min)。
B项表示的化学反应速率最快。
]3.反应3X(g)+Y(g)Z(g)+2W(g)在2 L密闭容器中进行,5 min后Y减少了0.1 mol,则此反应的平均速率为 ( )A.v(X)=0.03 mol/(L·min)B.v(Y)=0.02 mol/(L·min)C.v(Z)=0.10 mol/(L·min)D.v(W)=0.20 mol/(L·min)A[v(Y)=0.1 mol2 L×5 min=0.01 mol/(L·min),v3=v1=v2=1,v(X)=0.03 mol/(L·min),v(Z)=0.01 mol/(L·min),v(W)=0.02 mol/(L·min)。
]4.在一密闭容器中充入一定量的N2和H2,经测定反应开始后的2 s内氢气的平均反应速率:v(H2)=0.45 mol/(L·s),则2 s末NH3的浓度为 ( )A.0.50 mol/L B.0.60 mol/LC.0.45 mol/L D.0.55 mol/LB[2 s内H 2的平均反应速率为0.45 mol/(L·s),由N2+3H22NH3,则NH3的平均生成速率为23v(H2)=0.30 mol/(L·s),所以2 s末NH3的浓度为:Δc=v(NH3)·Δt=0.30 mol/(L·s)×2 s=0.60 mol/L。
]5.反应2SO 2+O22SO3经一段时间后,SO3的浓度增加了0.4 mol/L,在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 mol/(L·s),则这段时间为( )【导学号:73702097】A .0.1 sB .2.5 sC .5 sD .10 sC [由v (O 2)∶v (SO 3)=1∶2,则v (SO 3)=0.08 mol/(L·s);再由v (SO 3)=Δc 3Δt ,可计算出Δt =5 s 。
] 6.将气体A 2、B 2各1 mol 充入1 L 的密闭容器中反应,生成气体C ,一段时间后,测得c (A 2)为0.58 mol·L -1,c (B 2)为0.16 mol·L -1,c (C)为0.84 mol·L -1,则C 的化学式为( )A .ABB .A 2BC .AB 2D .A 2B 2 C [该时间段内,A 2、B 2两种物质按照化学方程式中的化学计量数之比进行反应。
由题意可得A 2、B 2、C 物质的量浓度的变化值,求出A 2、B 2、C 三种物质的化学计量数比为1∶2∶2,结合质量守恒定律可知C 的化学式为AB 2。
]7.有两位同学在条件相同的情况下,测定反应A 2+3B 2C 2的化学反应速率。
甲测得v (A 2)=0.5 mol·(L·min)-1,乙测得v (B 2)=1.5 mol·(L·min)-1,则这两位同学的测定结果( )A .都正确B .都不正确C .甲正确,乙不正确D .都正确或都不正确D [甲、乙测出的速率之比等于化学方程式的化学计量数之比,故都正确或都不正确。
]8.在某恒容密闭容器中投入X 、Y 、W 、Q 四种物质,经一段时间后测得各物质的物质的量如下表所示:A .X +2Y2W +2Q B .3X +Y +2W 2Q C .X +3Y +2Q 2W D .X +2Y +3Q 2WC [从表格数据可看出X 、Y 、Q 的物质的量减少,而W 的物质的量增加,说明X 、Y 、Q 是反应物,W 是产物。
在同一容器中,相同时间内,各物质的反应速率之比等于物质的量变化量之比,等于化学计量数之比。
Δn (X)∶Δn (Y)∶Δn (Q)∶Δn (W)=(1.0 mol -0.5 mol)∶(3.0 mol-1.5 mol)∶(2.0 mol-1.0 mol)∶(2.0 mol-1.0 mol)=1∶3∶2∶2,所以X 、Y 、Q 、W 的化学计量数之比为1∶3∶2∶2,选C 。
]9.T ℃时,在0.5 L 的密闭容器中,气体A 与气体B 反应生成气体C ,反应过程中A 、B 、C 的浓度变化如图所示。
则下列结论正确的是( )【导学号:73702098】A .10 s 时反应生成了0.2 mol CB .该反应进行到10 s 时,消耗了0.15 mol AC .该反应的化学方程式为3A +B 2CD .10 s 内用B 表示的反应速率为0.01 mol·L -1·s -1A [10 s 时反应生成气体C 的物质的量为0.4 mol·L -1×0.5 L=0.2 mol ,消耗A 的物质的量为(0.5 mol·L -1-0.3 mol·L -1)×0.5 L=0.1 mol ,故A 项正确,B 项不正确;Δc (A)∶Δc (B)∶Δc (C)=0.2 mol·L -1∶0.6 mol·L -1∶0.4 mol·L -1=1∶3∶2,故化学方程式为A +3B2C ,C 项不正确;10 s 内用B 表示的反应速率为0.7 mol·L -1-0.1 mol·L -110 s=0.06 mol·L -1·s -1,D 项不正确。
] 10.根据反应4FeS 2+11O 2===2Fe 2O 3+8SO 2,请回答下列问题:【导学号:73702099】(1)常选用哪些物质表示该反应的反应速率:____________________________________________________________。
(2)当生成SO 2的速率为0.64 mol·L -1·s -1时,则消耗氧气的速率为____________________________________________________________。
(3)开始时加入一定量反应物,若反应4 s 后O 2的浓度为2.8 mol·L -1,此时间段内SO 2的反应速率为0.4 mol·L -1·s -1,则开始时氧气的浓度为________。
【解析】 (1)一般不用固体和纯液体表示反应速率,所以可用O 2或SO 2表示该反应的反应速率。
(2)用不同物质表示的反应速率和化学方程式中各物质化学计量数成正比,所以消耗氧气的速率为0.64 mol·L -1·s -1×118=0.88 mol·L -1·s -1。
(3)此时间段内SO 2的反应速率为0.4 mol·L -1·s -1,则用氧气表示的反应速率为0.4 mol·L -1·s -1×118=0.55 mol·L -1·s -1,所以氧气的浓度变化为0.55 mol·L -1·s -1×4 s=2.2 mol·L -1,则反应开始时氧气的浓度为2.8 mol·L -1+2.2 mol·L -1=5.0 mol·L -1。
【答案】 (1)SO 2或O 2 (2)0.88 mol·L -1·s -1(3)5.0 mol·L -111.向2 L 密闭容器中通入a mol 气体A 和b mol 气体B ,在一定条件下发生反应: x A(g)+y B(g)p C(g)+q D(g)已知:平均反应速率v C =12v A ;反应2 min 时,A 的浓度减少了13,B 的物质的量减少了a 2mol ,有a mol D 生成。
回答下列问题:(1)反应2 min 内,v A =________,v B =________。
(2)化学方程式中,x =________、y =________、p =________、q =________。
【解析】 (1)v A =Δc A Δt =a 2 mol/L×132 min =a 12 mol/(L·min),v B =Δc B Δt =12a mol 2 L×2 min =a 8 mol/(L·min),同样可得v D =a 4 mol/(L·min),v C =12v A =a 24mol/(L·min)。
(2)由化学反应速率之比等于化学方程式中化学计量数之比可得x ∶y ∶p ∶q =v A ∶v B ∶v C ∶v D =a 12∶a 8∶a 24∶a 4=2∶3∶1∶6。
【答案】 (1)a 12 mol/(L·min) a 8mol/(L·min) (2)2 3 1 6 12.某课外活动小组为测量不同条件下H 2O 2的分解速率做了如下实验:【导学号:73702100】①取0.5 mol/L 的H 2O 2溶液50 mL ,注入250 mL 洁净的烧瓶中,观察一段时间发现只有极少量气泡出现;②向烧瓶中加入5 g MnO 2,发现有大量气泡生成,同时观察到MnO 2的外观没有明显的变化; ③在上述烧瓶上增加一些装置,另取50 mL 该H 2O 2溶液,测定MnO 2存在下H 2O 2的分解速率。