第二章 化学反应速率与化学平衡\n[情景切入]氢氧化钠与盐酸混合即可自动发生反应生成氯化钠和水，为什么氯化钠与水混合不会自动发生反应生成氢氧化钠和盐酸呢？用氢气和氮气合成氨时，即使氢气和氮气的物质的量之比为3∶1，它们也不能全部反应，这是为什么？氢气与氧气的混合物一经点燃立即发生爆炸式反应，但在常温下氢气与氧气的混合物却能长期存在，这又是为什么？以上问题分别涉及化学反应的方向、限度和速率问题。\n[知识导航]本章内容探究化学反应速率、化学平衡和化学反应进行的方向等化学反应原理知识，是中学化学的重要理论之一，也是后面学习的基础。本章知识在结构上分为四节：第一节主要学习化学反应速率——化学反应速率的计算，影响化学反应速率的因素，活化能；第二节主要学习化学平衡——化学平衡状态，化学平衡常数，浓度、压强、温度、催化剂对化学平衡的影响；第三节主要学习化学反应方向；第四节主要学习化学反应的调控。\n[学法指导]1．联系生产，能力升。本章虽然没有具体的化工生产内容，但选择化工生产最适宜的条件必然涉及化学反应速率和化学平衡等理论内容。2．巧用数学，分数提。无论化学反应速率还是化学平衡问题均涉及计算的考查，能用数学知识巧妙计算，提高计算能力也是解决本部分内容的关键点。\n3．妙用实例，更易懂。通过生活实例，知识浅显易懂，如利用扑克牌和火柴的排列方式，从混乱度的角度对熵的概念形成粗浅的认识。利用化学原理解释生活中的化学现象，使思考问题更全面、更理性、更形象。\n第一节 化学反应速率第1课时 化学反应速率\n学习目标核心素养1．了解化学反应速率的定义，会定量表示化学反应速率。2．掌握化学反应速率的简单计算。3．学会化学反应速率的测定方法，会比较反应速率的大小。1．通过学习“化学反应速率的计算”，培养证据推理与模型认知的思维。2．通过学习“探究反应速率的测定方法”，培养科学探究和创新意识。\n课前素能奠基课堂素能探究课堂达标验收新课情景呈现名师博客呈现\n新课情景呈现\n北京的故宫是世界著名的古建筑群，是世界珍贵的文化遗产。在保和殿后，有一块巨大的“云龙陛石”，上面雕刻有精美的蟠龙图案。但是，近些年浮雕已开始受损，一些细小的花纹已变得模糊不清。在太和殿周围的汉白玉护栏的蟠龙柱以及吐水龙头上的花纹也不同程度地受到腐蚀。据统计，世界上的古建筑在20世纪所遭受的腐蚀比过去几百年甚至上千年所遭受的腐蚀还要严重，有的已面目全非，这真是一场大的灾难。那么，这场灾难的罪魁祸首是谁呢？\n我们知道CaCO3在风吹日晒、雨淋时会和H2O、CO2反应生成可溶性的Ca(HCO3)2而使石雕、建筑受损，但是历史上几千年这种腐蚀都是很慢的，为什么上世纪的腐蚀就这么快呢？现在就让我们带着这些问题一起走进本章知识的学习，揭开化学反应神秘的面纱吧！\n课前素能奠基\n一、化学反应速率1．概念：化学反应速率是用来衡量化学反应____________的物理量，通常用单位时间内反应物______________或生成物______________来表示。2．表达式：__________。其中Δt表示________变化；Δc表示________变化(取其绝对值)，常用单位mol·L－1；v表示平均速率，常用单位是mol·L－1·min－1或mol·L－1·s－1。进行快慢新知预习浓度的减小浓度的增加时间浓度\nm∶n∶p∶q\n二、化学反应速率的测定1．测定原理：利用化学反应中与某一种化学物质的________(或________)相关的性质进行测定。浓度质量\n2．测定方法：①利用能够直接观察的某些性质测定：如通过测量释放出一定体积气体的________来测定反应速率，或通过测定一定时间内气体压强的变化来测定反应速率。②利用科学仪器测量：如在溶液中，当反应物或产物本身有较明显的颜色时，可利用____________和____________________________来跟踪反应的过程和测量反应速率。时间颜色深浅显色物质浓度间的正比关系\n预习自测1．下列说法正确的是()A．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B．用不同物质的浓度变化表示同一时间内同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比C．化学反应速率的单位通常由时间单位和物质的量浓度的单位决定D．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BC\n解析：化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度的变化来表示，A项错误、C项正确；化学反应速率之比等于化学计量数之比，B项正确；反应速率均为正值，D项错误。\n解析：将选项中各速率转化为相同单位的用A表示的化学反应速率，比较得出A项反应进行得最快。A\nB\n解析：A为固体，其浓度视为定值，不能用A表示反应速率，A项错误；经2min后，B的浓度减少了0.6mol·L－1，这2min内的平均反应速率v(B)＝0.3mol·L－1·min－1，而不是2min末时的反应速率，C项错误；根据反应速率之比等于化学计算数之比可知B项正确，D项错误。\n课堂素能探究\n知识点问题探究：1．中学教材中所说的反应速率是瞬时速率还是平均速率？2．对于反应CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，能否用CaCO3来表示化学反应速率？3．同一化学反应，用不同物质表示其反应速率时，数值相同吗？4．分别用2g锌粒(假设颗粒大小基本相同)与40mL1mol·L－1和40mL4mol·L－1H2SO4溶液反应，请问你有几种方法分别测定它们反应速率的大小？化学反应速率的计算\n探究提示：1．平均速率。2．不能用固体或纯液体的物质来表示化学反应速率。3．不一定相同；若化学反应计量数相同，则反应速率相同；否则，不相同。4．(1)测定收集一定体积的H2所用的时间。(2)测定一段时间内溶液中c(H＋)的变化。(3)测定一段时间内Zn粒质量的变化。\n\n\n\n典例1\n则v(H2)＝0.05mol·L－1·s－1v(I2)＝0.05mol·L－1·s－1v(HI)＝0.1mol·L－1·s－1答案：v(H2)＝0.05mol·L－1·s－1，v(I2)＝0.05mol·L－1·s－1，v(HI)＝0.1mol·L－1·s－1\n答案：v(N2)＝0.05mol·L－1·s－1，v(H2)＝0.15mol·L－1·s－1，v(NH3)＝0.1mol·L－1·s－1\n\n知识点比较化学反应速率大小的方法探究提示：1．能。根据反应速率之比等于化学方程式中各物质的计量数之比来求算。2．对于同一化学反应的速率，用不同物质表示时数值可能不同，但表示的意义相同。可将不同物质表示的反应速率转化成同一物质进行比较，同时要注意单位要一致。\n知识归纳总结：化学反应速率大小的比较方法：(1)定性比较。通过明显的实验现象(如气泡产生快慢、沉淀生成快慢等)来定性比较化学反应速率的大小。(2)定量比较同一化学反应中，不同物质来表示化学反应速率时，数值可能不同，需要进行转化。常用以下两种方法：\n\n\n解析：将选项中的各反应速率换算成同一物质的反应速率，然后比较。B典例2\nB\n解析：解此类题目要先统一单位，然后利用化学反应速率之比等于对应物质的化学计量数之比转化为同一种物质表示的反应速率再进行比较。若都转化为用A2表示的反应速率且单位统一为mol·L－1·s－1，则A项中v(A2)＝0.8mol·L－1·s－1，B项中v(A2)＝1mol·L－1·s－1，C项中v(A2)＝0.5mol·L－1·s－1，D项中v(A2)＝0.4mol·L－1·s－1，则化学反应速率最大的是B项。\n名师博客呈现\n对化学反应速率的理解(1)同一化学反应中，选用不同物质表示化学反应速率，其数值可能相同也可能不同，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用哪种物质作标准。(2)由于在反应中纯液体和固体的浓度是恒定不变的，因此对于有纯液体或固体参加的反应一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率。\n(3)在同一个化学反应中，无论选用反应物还是生成物来表示化学反应速率，其值均为正值。(4)化学反应速率通常是指某一段时间内的平均反应速率，而不是瞬时反应速率。\n课堂达标验收\n1．如图表示在某温度下经时间t反应后，物质x、y、z、w的物质的量的变化情况，则所发生反应的化学方程式是()A．4x＋2y===z＋wB．6x＋5y===4z＋wC．3w＋z===4x＋2yD．2x＋y===2z＋2wA\n2．已知：4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，则下列关系正确的是()A．4v(NH3)＝5v(O2)B．5v(O2)＝6v(H2O)C．2v(NH3)＝3v(H2O)D．4v(O2)＝5v(NO)解析：对于化学反应，用不同物质表示的化学反应速率，速率比等于方程式中各种物质的化学计量数的比，所以5v(NH3)＝4v(O2)，A错误；6v(O2)＝5v(H2O)，B错误；6v(NH3)＝4v(H2O)，所以3v(NH3)＝2v(H2O)，C错误；4v(O2)＝5v(NO)，D正确。D\n3．反应4A(g)＋5B(g)===4C(g)＋6D(g)，在不同情况下测得的反应速率如下，其中反应速率最大的是()A．v(D)＝0.4mol·L－1·s－1B．v(C)＝0.5mol·L－1·s－1C．v(B)＝0.6mol·L－1·s－1D．v(A)＝0.15mol·L－1·s－1B\n\n4．某温度时，在2L容器中，X、Y、Z三种物质的量的变化曲线如图所示。由图中数据分析该反应的化学方程式为__________________。反应开始至2min末，Z的平均反应速率为_______________________。0.05mol·L－1·min－1\n
