2022年高中化學(xué) 第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率學(xué)案 新人教版選修4 (I)

2022年高中化學(xué) 第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率學(xué)案 新人教版選修4 (I)課前預(yù)習(xí)學(xué)案一、預(yù)習(xí)目標(biāo)：1、了解化學(xué)反應(yīng)速率的涵義2、理解化學(xué)反應(yīng)速率的表達(dá)式二、預(yù)習(xí)內(nèi)容（一）化學(xué)反應(yīng)速率1.表示方法通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的 _或生成物濃度的_來(lái)表示。 2.計(jì)算式 表達(dá)式中c表示濃度的改變量，單位為mol/L。對(duì)于c（反應(yīng)物）=c（初）-c(末), 對(duì)于c（生成物）=c（末）-c（初）。t表示反應(yīng)所需時(shí)間，單位為s、min、h等。3.單位 一般為 _或 _或_ 。4.意義 衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢程度。三、提出疑惑同學(xué)們，通過(guò)你的自主學(xué)習(xí)，你還有哪些疑惑，請(qǐng)把它填在下面的表格中疑惑點(diǎn)疑惑內(nèi)容課內(nèi)探究學(xué)案一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1反應(yīng)速率的簡(jiǎn)單計(jì)算2、了解化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)量方法學(xué)習(xí)重點(diǎn):根據(jù)方程式計(jì)算反應(yīng)速率二、學(xué)習(xí)過(guò)程：（一）反應(yīng)速率的計(jì)算要點(diǎn)一 化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算 1.化學(xué)反應(yīng)速率的簡(jiǎn)單計(jì)算方法 （1）數(shù)學(xué)表達(dá)式： 例1、在2L的密閉容器中，加入1mol和3mol的H2和N2，發(fā)生 N2 + 3H2 NH3 ，在2s末時(shí)，測(cè)得容器中含有0.4mol的NH3，求該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率。 （2）對(duì)某一具體的化學(xué)反應(yīng)來(lái)說(shuō)，用不同物質(zhì) 的濃度變化來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)，數(shù)值往往不同，其數(shù)值之比等于化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，如： aA+bB dD+eE v (A)v(B)v(D)v(E)= _（二）根據(jù)化學(xué)方程式對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算 求解化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算題一般按以下步驟： 寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式； 找出各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、某時(shí)刻量； 根據(jù)已知條件列方程式計(jì)算。 例如：反應(yīng) mA + nB pC 起始濃度 （mol/L） a b c 轉(zhuǎn)化濃度（mol/L） x 某時(shí)刻濃度（mol/L） a-x 要點(diǎn)二 化學(xué)反應(yīng)速率大小的比較 （1）同一化學(xué)反應(yīng)速率用不同物質(zhì)表示時(shí)數(shù)值可能不同，但比較反應(yīng)速率的快慢不能只看數(shù)值的大小，而要通過(guò)轉(zhuǎn)化換算成同一物質(zhì)表示，再比較數(shù)值的大小。 （2）比較化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的比值，如aA+bB=pY+qZ ,即 比較 與 若 則A表示的反應(yīng)速率比B大。 （3）注意反應(yīng)速率單位的一致性。 （4）注意外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律。在反應(yīng)A+3B 2C+2D中，若某條 件下v(A)=0.15 mol/ (L·min) , 則此時(shí)用v(B)表示該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率為v(B)= _ ;若起始條件下，物質(zhì)C的物質(zhì)的量為0，經(jīng)過(guò)5秒后，C的物質(zhì)的量濃度為0.45 mol/L，則用v(C)表示該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率為 _ 。 達(dá)標(biāo)練習(xí)： 1. NH3和純凈的O2在一定條件下發(fā)生 反應(yīng)：4NH3（g）+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(g)，現(xiàn)向一容積不變的2 L密閉容器中充入4 mol NH3和3 mol O2,4 min后，測(cè)得生成的H2O占混合氣體體積的40%，則下列表示此段時(shí)間內(nèi)該反應(yīng)的平均速率不正確的是 （ ） A.v(N2)=0.125 mol/（L·min） B.v(H2O)=0.375 mol/（L·min） C.v(O2)=0.225 mol/（L·min） D.v(NH3)=0.250 mol/（L·min） 2. 反應(yīng)A+3B=4C+2D，在不同條件下反應(yīng)，其平均反應(yīng)速率v(X)（表示反應(yīng)物的消耗速率或生成物的生成速率）如下，其中反應(yīng)速率最快的是（ ）Av(A)=0.4mol/(L·s)Bv(B)=0.8mol/(L·s)Cv(C)=1.2mol/(L·s) Dv(D)=0.7mol/(L·s)（三） 化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)定 按圖安裝兩套裝置，通過(guò)分液漏斗分別加入40 mL 1 mol/L和 40 mL 4 mol/L的硫酸，比較二者收集10 mL H2所用的時(shí)間。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：兩套裝置中加入H2SO4溶液后都立即產(chǎn)生氣泡，但加入1 mol/L硫酸的裝置中產(chǎn)生氣泡的速率較_，收集10 mL H2用的時(shí)間較_ ；加入 4 mol/L硫酸的裝置中產(chǎn)生氣泡的速率較_ ，收集10 mL H2用的時(shí)間較 _ 。例題2 將4 mol A氣體和2 mol B氣體在2L 的容器中混合，并在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)： 2A(g)+B(g) 2C(g)，若經(jīng)2 s后測(cè)得C的濃度 為0.6 mol/L，現(xiàn)有下列幾種說(shuō)法： 用物質(zhì)A表示反應(yīng)的平均速率為0.3 mol/(L·s) 用物質(zhì)B表示反應(yīng)的平均速率為0.6 mol/(L·s) 2 s時(shí)物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為70% 2 s時(shí)物質(zhì)B的濃度為0.7 mol/L 其中正確的是 （ ） A. B.C.D. 四 化學(xué)反應(yīng)速率圖象及其應(yīng)用物質(zhì)的量（或濃度）時(shí)間圖象及其應(yīng)用Z 例如：某溫度時(shí)，在定容（V L）容器中，X、Y、 三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。 根據(jù)圖象可進(jìn)行如下計(jì)算： （1）某物質(zhì)的反應(yīng)速率、轉(zhuǎn)化率， 如：V(X)=( n1- n3) /vt3 mol/(L·s), Y的轉(zhuǎn)化率= (n2-n3)/n2 ×100%。 （2）確定化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比 如X、Y、Z三種物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為 （n1-n3）(n2-n3)n2。小試身手一定溫度下在密閉容器內(nèi)進(jìn)行著某一反應(yīng)，X氣體、Y 氣體的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間 變化的曲線如右圖。下列敘 述中正確的是 ( ) A.反應(yīng)的化學(xué)方程式為5Y X B.t1時(shí)，Y的濃度是X濃度的1.5倍 C.t2時(shí)，正、逆反應(yīng)速率相等 D.t3時(shí)，逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率三 反思總結(jié)反應(yīng)速率的計(jì)算方法反應(yīng)速率的計(jì)算注意事項(xiàng)測(cè)定反應(yīng)速率的實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)四當(dāng)堂檢測(cè)：1. 反應(yīng)N2（g）+3H2 （g） 2NH3 （g）剛開(kāi)始時(shí)，N2的濃度為3 mol/L，H2的濃度為5 mol/L，3 min后測(cè)得NH3濃度為0.6 mol/L，則此時(shí)間內(nèi),下列反應(yīng)速率表示正確的是 （ ） A.v(NH3)=0.2 mol/（L·s） B.v(N2)=1.0 mol/（L·min） C.v(H2)=1.67 mol/（L·min） D.v(H2)=0.3 mol/（L·min）2. 氨分解反應(yīng)在容積為2 L的密閉容器內(nèi)進(jìn)行。已知起始時(shí)氨氣的物質(zhì)的量為4 mol,5秒末為2.4 mol，則用氨氣表示該反應(yīng)的速率為 ( ) A.0.32 mol/（L·s）B.0.16 mol/（L·s） C.1.6 mol/（L·s）D.0.8 mol/（L·s）3. 在恒溫、恒容的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)A(g) B(g)+C(g)。若反應(yīng)物的濃度由2 mol/L降到0.8 mol/L 需20 s，那么反應(yīng)物濃度由0.8 mol/L降到0.2 mol/L所需反應(yīng)時(shí)間為 ( ) A.10 sB.大于10 s C.小于10 sD.無(wú)法判斷4已知某條件下，合成氨反應(yīng)的數(shù)據(jù)如下：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)起始濃度/mol·L-1 1.0 3.0 0.22 s末濃度/mol·L-1 0.6 1.8 1.04 s末濃度/mol·L-1 0.4 1.2 1.4當(dāng)用氨氣濃度的增加來(lái)表示該反應(yīng)的速率時(shí)，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是 （ ）A2 s末氨氣的反應(yīng)速率=0.4mol/(L·s)B前2 s時(shí)間內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率=0.4mol/(L·s)C前4 s時(shí)間內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率=0.3mol/(L·s)D2 s4 s時(shí)間內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率=0.2mol/(L·s)課后練習(xí)與提高1化學(xué)反應(yīng)速率是有單位的，下列表示的是化學(xué)反應(yīng)速率的單位的是 （ ）Amol/min Bmol/s Cmol/(L·min)Dmol/(L·s) 2在一個(gè)2L的容器中，放入2mol氣體A，5分鐘后，測(cè)得這種氣體A還剩余0.5mol，該反應(yīng)中氣體A的化學(xué)反應(yīng)速率是 （ ）A1.5mol/(L·min)B0.15mol/(L·min)C0.75mol/(L·min) D0.075mol/(L·min) 3化學(xué)反應(yīng)A（g）3B（g）2C（g）2D（g），在下列四個(gè)選項(xiàng)中是不同的情況下測(cè)得的不同物質(zhì)的反應(yīng)速率，其中表示該化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率最快的是 （ ）A（A）0.2mol(L·min) B（B） 0.45 mol(L·s)C（C）0.40 mol(L·min) D（D）0.35 mol(L·min)4可逆反應(yīng)4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)，該可逆反應(yīng)在10L的密閉容器中進(jìn)行，30秒后，水蒸氣的物質(zhì)的量增加了0.45mol，請(qǐng)分別用NH3、O2、NO、H2O表示該可逆反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率？ 例題2 B 小試身手 B 當(dāng)堂檢測(cè)：1. D 2. B 3. B 4 A課后練習(xí)與提高 1 CD 2 B 3 B 4V（H2O）=0.0015 mol(L·s)V（O2）=0.00125 mol(L·s)V（NO）=0.001 mol(L·s)V（NH3）=0.001 mol(L·s)