第11講 化學(xué)反應(yīng)是有歷程的　化學(xué)反應(yīng)速率（學(xué)生版）-【幫課堂】2022-2023學(xué)年高二化學(xué)同步講義（魯科2020選擇性必修一）

第1頁第10講化學(xué)反應(yīng)是有歷程的化學(xué)反應(yīng)速率目標(biāo)導(dǎo)航目標(biāo)導(dǎo)航課程標(biāo)準(zhǔn)課標(biāo)解讀1．知道化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法，了解測定化學(xué)反應(yīng)速率的簡單方法。2．知道化學(xué)反應(yīng)是有歷程的。3．能進行化學(xué)反應(yīng)速率的簡單計算。1．知道化學(xué)反應(yīng)是有歷程的，認識基元反應(yīng)。2．能從化學(xué)反應(yīng)快慢的角度認識化學(xué)反應(yīng)，豐富對化學(xué)反應(yīng)的認識思路，知道化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法，能進行化學(xué)反應(yīng)速率的簡單計算。知識精講知識精講知識點01化學(xué)反應(yīng)是有歷程的1．基元反應(yīng)（1）含義：大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)都是分幾步完成的，其中的______反應(yīng)叫基元反應(yīng)。（2）特點：大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)都是由幾個基元反應(yīng)組成的。2．反應(yīng)歷程（反應(yīng)機理）（1）含義：基元反應(yīng)構(gòu)成的反應(yīng)______。（2）特點①反應(yīng)不同，反應(yīng)______不同。②同一反應(yīng)在不同______下的反應(yīng)歷程也可能不同。3．決定因素：反應(yīng)歷程由反應(yīng)物的______和反應(yīng)______決定。4．作用：反應(yīng)歷程的差別造成了____________的不同?！炯磳W(xué)即練1】關(guān)于Cl2+H2＝2HCl的反應(yīng)歷程如下：①Cl2→2Cl；②Cl+H2→HCl+H③H+Cl2→HCl+Cl；④2Cl→Cl2關(guān)于CH3COOC2H5+OH－→CH3COO－+C2H5OH的反應(yīng)歷程如下：⑤CH3COOC2H5+OH－→CH3COO－+C2H5OH根據(jù)上述材料回答下列問題：（1）在上述反應(yīng)中，屬于基元反應(yīng)的是（）。A．只有①B．只有①②③④C．只有⑤D．①②③④⑤（2）在上述反應(yīng)中，屬于簡單反應(yīng)的是（）。A．①B．③C．Cl2+H2＝2HClD．⑤（3）在上述反應(yīng)中，屬于復(fù)雜反應(yīng)的是（）。A．①B．③C．Cl2+H2＝2HClD．⑤知識點02化學(xué)反應(yīng)速率1．表示方法（1）用______內(nèi)某物質(zhì)______（或質(zhì)量、物質(zhì)的量等）的______（取絕對值）來表示該物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率。（2）計算公式：v＝，常用單位為____________或____________。2．意義：用來衡量化學(xué)反應(yīng)進行______程度的物理量。3．特點（1）同一反應(yīng)選用不同物質(zhì)濃度的改變量表示反應(yīng)速率，數(shù)值可能______，但表示的意義______。（2）各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比等于該反應(yīng)方程式中的各物質(zhì)的______之比。①反應(yīng)：aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g）。②關(guān)系：v（A）∶v（B）∶v（C）∶v（D）＝______。（3）對任意一個化學(xué)反應(yīng)aA（g）+bB（g）dD（g）+eE（g），化學(xué)反應(yīng)速率為v＝＝＝＝?！炯磳W(xué)即練2】下列說法正確的是（）。A．化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物的質(zhì)量變化來表示B．用不同物質(zhì)的濃度變化表示同一時間內(nèi)同一反應(yīng)的速率時，其數(shù)值之比等于反應(yīng)方程式中對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比C．化學(xué)反應(yīng)速率表示化學(xué)反應(yīng)在某時刻的瞬時速率D．在反應(yīng)過程中，反應(yīng)物的濃度逐漸變小，所以用反應(yīng)物表示的化學(xué)反應(yīng)速率為負值能力拓展能力拓展考法01化學(xué)反應(yīng)的歷程【典例1】（山東省2021屆高三上學(xué)期12月百校聯(lián)考）NO催化O3生成O2的過程由三步基元反應(yīng)構(gòu)成：第一步：O3（g）+NO（g）O2（g）+NO2（g）△H1；第二步：NO2（g）O（g）+NO（g）△H2；第三步：O3（g）+O（g）2O2（g）△H3。下列說法錯誤的是（）。A．該反應(yīng)的中間體只有兩種B．第二步、第三步反應(yīng)均為放熱反應(yīng)C．NO不改變總反應(yīng)的焓變D．總反應(yīng)2O3（g）3O2（g）的△H＝△H1－△H2－△H3【知識拓展】反應(yīng)歷程中的速率、催化劑、中間產(chǎn)物的判斷1．決速反應(yīng)：反應(yīng)速率最慢的反應(yīng)2．決速濃度：最慢的反應(yīng)中反應(yīng)物的濃度決定總反應(yīng)的反應(yīng)速率3．催化劑：第一步反應(yīng)的反應(yīng)物，第二步反應(yīng)的生成物（開始和后來有，中間沒有的物質(zhì)）4．中間產(chǎn)物（過渡態(tài)物質(zhì)）：第一步反應(yīng)的生成物，第二步反應(yīng)的反應(yīng)物（開始和后來沒有，中間有的物質(zhì)）考法02化學(xué)反應(yīng)速率的特點【典例2】（2021·廣州高二檢測）某反應(yīng)X+3Y2E+2F，在甲、乙、丙、丁四種不同條件下，分別測得反應(yīng)速率為甲：v（X）＝0.3mol/（L·min），乙：v（Y）＝0.03mol/（L·s），丙：v（E）＝0.8mol/（L·min），?。簐（F）＝0.9mol/（L·min），則反應(yīng)速率最快的是（）。A．甲B．乙C．丙D．丁【知識拓展】化學(xué)反應(yīng)速率的特點和比較1．化學(xué)反應(yīng)速率的特點2．化學(xué)反應(yīng)速率的比較考法03化學(xué)反應(yīng)速率的計算【典例3】把0.4molX氣體和0.6molY氣體混合于2L密閉容器中，使它們發(fā)生如下反應(yīng)：4X（g）+5Y（g）＝nZ（g）+6W（g）。2min末已生成0.3molW，若測知以Z的濃度變化表示的反應(yīng)速率為0.05mol/（L?min）：（1）則這2min內(nèi)v（X）＝_______________，v（W）＝________________。（2）2min末時Y的濃度________。（3）化學(xué)反應(yīng)方程式中n的值是________。（4）2min末時，已用去的X占原來總物質(zhì)的量分數(shù)為________?！局R拓展】化學(xué)反應(yīng)速率的計算1．定義式法（1）公式：v（A）＝（2）注明：固體和純液體的濃度為定值，不能用此方法表示化學(xué)反應(yīng)速率。2．關(guān)系式法（1）適用條件：同一個化學(xué)反應(yīng)中（2）關(guān)系式：速率比＝物質(zhì)的量濃度變化比＝物質(zhì)的量變化比＝化學(xué)計量數(shù)之比3．“三段式”法（1）求解化學(xué)反應(yīng)速率計算題的一般步驟：①寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。②找出各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、某時刻量。③根據(jù)已知條件列方程計算。反應(yīng)aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g）起始量mol/Lmn00轉(zhuǎn)化量mol/Laxbxcxdx平衡量mol/Lm－axn－bxcxdx④反應(yīng)速率：v（A）＝，v（B）＝，v（C）＝，v（D）＝（2）計算中注意以下量的關(guān)系：①對反應(yīng)物：c（起始）－c（轉(zhuǎn)化）＝c（某時刻）②對生成物：c（起始）+c（轉(zhuǎn)化）＝c（某時刻）③轉(zhuǎn)化率＝×100%分層提分分層提分題組A基礎(chǔ)過關(guān)練1．在一定條件下，NO能夠和H2發(fā)生反應(yīng)：2NO+2H2＝N2+2H2O。經(jīng)研究上述反應(yīng)是按照以下三步反應(yīng)依次進行的總反應(yīng)（括號中是該條件下反應(yīng)的相對速率）：①2NO+H2＝N2O+H2O（慢）；②2N2O＝2N2+O2（快）；③2H2+O2＝2H2O（更快）。以上總反應(yīng)速率主要取決于三步反應(yīng)中的（）。A．①B．②C．③D．②和③2．反應(yīng)mA+nBpC中，m、n、p為各物質(zhì)的計量數(shù)?，F(xiàn)測得C每分鐘增加amol/L，B每分鐘減少1.5amol/L，A每分鐘減少0.5amol/L，則m∶n∶p為（）。A．2∶3∶1B．1∶3∶2C．2∶3∶3D．3∶2∶13．（2021·蘭州高二檢測）不同溫度下，在兩個密閉容器中同時進行化學(xué)反應(yīng)：2A（g）+3B（g）2C（g）+D（g），1min內(nèi)甲容器中消耗掉2molA物質(zhì)，乙容器內(nèi)消耗6molA物質(zhì)，則兩容器內(nèi)的反應(yīng)速率大小關(guān)系為（）。A．甲容器內(nèi)反應(yīng)速率快B．乙甲容器內(nèi)反應(yīng)速率快C．甲乙兩容器內(nèi)反應(yīng)速率相等D．無法比較4．（2021·沈陽高二檢測）在2CH4（g）+2NH3（g）+3O2（g）2HCN（g）+6H2O（g）反應(yīng)中，已知v（HCN）＝nmol/（L·min），且v（O2）＝mmol/（L·min），則m與n的關(guān)系正確的是（）。A．m＝nB．m＝nC．m＝nD．m＝2n5．（2022年湖北省新高考聯(lián)考協(xié)作體高二下學(xué)期3月考試）將1molA和1molB充入VL某密閉容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)：A（g）+B（g）C（g），2min時，c（A）＝0.4mol·L－1，平均反應(yīng)速率v（C）＝0.8mol·L－1·min－1，則該容器的體積V的值為（）。A．0.2B．0.5C．1D．26．反應(yīng)2SO2+O22SO3經(jīng)過一段時間后，SO3的濃度增加了0.4mol·L－1，在這段時間內(nèi)用O2表示的反應(yīng)速率為0.04mol·（L·s）－1，則這段時間為（）。A．0.1sB．2.5sC．5sD．10s7．影響化學(xué)反應(yīng)速率的外部因素主要有溫度、濃度、壓強和催化劑等。已知某反應(yīng)在催化劑作用下按以下兩步進行：第一步：X+Y＝Z第二步：Y+Z＝M+N+X（1）此反應(yīng)的總反應(yīng)式為_________________。（2）反應(yīng)的中間產(chǎn)物是___________。（3）反應(yīng)的催化劑是___________。8．某溫度時，在0.5L密閉容器中某一反應(yīng)的A、B氣體物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示，由圖中數(shù)據(jù)分析求得：（1）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________。（2）反應(yīng)開始至4min時，B的平均反應(yīng)速率為____________。（3）平衡時A的轉(zhuǎn)化率為________。第4min時，正逆反應(yīng)速率的大小關(guān)系為：υ（正）___υ（逆）（填“＞”、“＜”或“＝”，下同），第8min時，υ（正）___υ（逆）。題組B能力提升練1．（江蘇省百校大聯(lián)考2022屆高三上學(xué)期第二次考試）東南大學(xué)王金蘭課題組提出合成氨的“表面氫化機理”如圖，在較低的電壓下實現(xiàn)氮氣還原合成氨。已知：第一步：*+H+e－*H（快）（吸附在催化劑表面的物種用*表示）；第二步：N2+2*H中間體（吸附在催化劑表面）（慢）；第三步：（快）。下列說法不正確的是（）。A．上述三步中的決定速率步驟為第二步B．第三步可表示為2*NH+4H++4e－2NH3C．該法在合成氨的過程中能量的轉(zhuǎn)化形式是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能D．該法較傳統(tǒng)工業(yè)合成氨法，具有能耗小、環(huán)境友好的優(yōu)點2．（2021·邯鄲高二檢測）反應(yīng)4NH3（g）+5O2（g）＝4NO（g）+6H2O（g）在10L密閉容器中進行，半分鐘后，水蒸氣的物質(zhì)的量增加了0.45mol，則此反應(yīng)的平均速率υ（X）（反應(yīng)物的消耗速率或產(chǎn)物的生成速率）可表示為（）。A．υ（NH3）＝0.010mol/（L·s）B．υ（O2）＝0.0010mol/（L·s）C．υ（NO）＝0.0010mol/（L·s）D．υ（H2O）＝0.045mol/（L·s）3．（2021?淄博高二檢測）某溫度下按如圖安裝好實驗裝置，在錐形瓶內(nèi)盛6.5g鋅粒（顆粒大小基本相同），通過分液漏斗加入40mL2.5mol?L－1的硫酸，將產(chǎn)生的H2收集在一個注射器中，用時10s時恰好收集到氣體的體積為50mL（若折合成0℃、101kPa條件下的H2體積為44.8mL），在該溫度下，下列說法不正確的是（）。A．用鋅粒表示10s內(nèi)該反應(yīng)的速率為0.013g?s－1B．忽略錐形瓶溶液體積的變化，用H+來表示10s該反應(yīng)的速率0.01mol?（L?s）－1C．忽略錐形瓶內(nèi)溶液體積的變化，用Zn2+來表示10s內(nèi)反應(yīng)的速率0.01mol?（L?s）－1D．用H2表示10s內(nèi)該反應(yīng)的速率為0.005mol?（L?s）－14．將N2、H2的混合氣體分別充入甲、乙、丙三個容器后，測得反應(yīng)速率分別為甲：υ（H2）＝3mol/（L·min）；乙：υ（N2）＝2mol/（L·min）；丙：υ（NH3）＝1mol/（L·min）。則三個容器中合成氨的速率（）。A．υ（甲）＞υ（乙）＞υ（丙）B．υ（乙）＞υ（丙）＞υ（甲）C．υ（丙）＞υ（甲）＞υ（乙）D．υ（乙）＞υ（甲）＞υ（丙）5．（2021?淮安高二上學(xué)期期末檢測）某學(xué)生為了探究鋅與鹽酸反應(yīng)過程中速率變化。在100mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉，標(biāo)準(zhǔn)狀況下測得數(shù)據(jù)累計值如下（）。時間（min）12345氫氣體積（mL）50120232290310A．在0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min時間段中，反應(yīng)速率最大的時間段是4~5min，因為在此段時間內(nèi)反應(yīng)放出的熱量較多B．在2~3min時間段內(nèi)，用鹽酸的濃度變化表示的反應(yīng)速率為0.lmol/（L?min）C．在該稀鹽酸中分別加入等體積的蒸餾水、Na2SO4溶液或Na2CO3溶液都能減緩反應(yīng)速率且不減少產(chǎn)生氫氣的量D．為了加快該化學(xué)反應(yīng)速率，可以向其中加入NaCl固體6．（2021·唐山高二上學(xué)期期末檢測）一定條件下，在體積為10L的固定容器中發(fā)生反應(yīng)：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）ΔH＜0，反應(yīng)過程如圖：下列說法正確的是（）。A．t1min時正、逆反應(yīng)速率相等B．X曲線表示NH3的物質(zhì)的量隨時間變化的關(guān)系C．0～8min，H2的平均反應(yīng)速率v（H2）＝0.09mol·L－1·min－1D．10～12min，N2的平均反應(yīng)速率v（N2）＝0.25mol·L－1·min－17．碳酸鈣、鹽酸是中學(xué)化學(xué)實驗中的常用試劑。（1）甲同學(xué)擬測定CaCO3固體與過量0.1mol?L－1HCl的反應(yīng)速率。①該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________。②設(shè)計兩種實驗方案：方案一：通過測量__________和__________計算反應(yīng)速率方案二：通過測量__________和__________計算反應(yīng)速率③配制250mL0.1mol?L－1HCl：量取_____mL10mol?L－1HCl加入燒杯中，加適量蒸餾水，攪拌，將溶液轉(zhuǎn)入__________中，洗滌，定容，搖勻。（2）乙同學(xué)擬用如圖裝置探究固體表面積和反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。限選試劑與用品：0.1mol?L－1HCl、顆粒狀CaCO3、粉末狀CaCO3、蒸餾水、量筒、秒表設(shè)計實驗方案：在固體表面積或反應(yīng)物濃度不同的條件下，測定__________（要求所測得的數(shù)據(jù)能直接體現(xiàn)反應(yīng)速率大?。?。8．將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A（g）+B（g）xC（g）+2D（g），經(jīng)5min后，測得D的濃度為0.5mol/L，c（A）∶c（B）＝3∶5，C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/（L·min）。求：（1）此時A的濃度c（A）＝________mol/L，反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量：n（A）＝n（B）＝________mol；（2）B的平均反應(yīng)速率v（B）＝________mol/（L·min）；（3）x的值為________。題組C培優(yōu)拔尖練1．H2（g）與ICl（g）的反應(yīng)包含以下兩步：Ⅰ．H2（g）+ICl（g）＝HCl（g）+HI（g）Ⅱ．HCl（g）+HI（g）+ICl（g）＝I2（g）+2HCl（g）反應(yīng)過程中的能量變化曲線如圖所示，下列有關(guān)說法錯誤的是（）。A．反應(yīng)Ⅰ為吸熱反應(yīng)，反應(yīng)Ⅱ為放熱反應(yīng)B．反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ均為氧化還原反應(yīng)C．反應(yīng)H2（g）+2ICl（g）＝I2（g）+2HCl（g）為放熱反應(yīng)D．?dāng)嗔?molH－Cl鍵和1molI－I鍵需吸收的總能量為218kJ2．（2021~2022學(xué)年云南楚雄高二上學(xué)期期末）一定溫度下，10mL0.40mol·L－1H2O2溶液發(fā)生催化分解。不同時刻測定生成O2的體積（已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況）如下表。下列敘述不正確的是（溶液體積變化忽略不計）（）。A．0～6min的平均反應(yīng)速率：v（H2O2）≈3.3×10－2mol·L－1·min－1B．6～10min的平均反應(yīng)速率：v（H2O2）＜3.3×10－2mol·L－1·min－1C．反應(yīng)至6min時，c（H2O2）＝0.3mol·L－1D．反應(yīng)至6min時，H2O2分解了50%3．把4molA和2.5molB混合于2L密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：3A（g）+2B（s）xC（g）+D（g），5min后反應(yīng)達到平衡，容器內(nèi)壓強變小，測得D的平均反應(yīng)速率為0.05mol?L－1?min－1，下列結(jié)論錯誤的是（）。A．A的平均反應(yīng)速率為0.15mol?L－1?min－1B．平衡時，C的濃度為0.25mol?L－1C．B的平均反應(yīng)速率為0.1mol?L－1?min－1D．平衡時，容器內(nèi)壓強為原來的0.875倍4．（2022年湖南衡陽高三3月模擬）在100mLN2O5/CCl4溶液中發(fā)生分解反應(yīng)：2N2O54NO2+O2，在不同時刻測量放出的O2體積，換算成N2O5濃度如下表，下列說法不正確的是（）。t/s06001200171022202820xc（N2O5）/（mol·L－1）1.400.960.660.480.350.240.12A．600～1200s，生成NO2的平均速率為1×10－3mol·L－1·s－1B．反應(yīng)2220s時，放出的O2體積約為1.18L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）C．反應(yīng)達到平衡時，v正（N2O5）＝2