化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算適用學(xué)科化學(xué)適用年級(jí)高三適用區(qū)域全國(guó)課時(shí)時(shí)長(zhǎng)（分鐘）60min知識(shí)點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算、表示方法、數(shù)學(xué)表達(dá)式、單位等。教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能：通過實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識(shí)不同的化學(xué)反應(yīng)其速率不同，了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念及其表達(dá)方式，及計(jì)算方法。過程與方法：學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)探究的基本方法，提高觀察和動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的能力，逐步學(xué)會(huì)比較、歸納等學(xué)習(xí)方法。情感態(tài)度價(jià)值觀：認(rèn)識(shí)控制化學(xué)反應(yīng)速率對(duì)人類生產(chǎn)、生活的意義。教學(xué)重點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)速率的定義、概念、計(jì)算等教學(xué)難點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算方法。教學(xué)過程一、復(fù)習(xí)預(yù)習(xí)通過多媒體圖片展示，調(diào)動(dòng)學(xué)生興趣，引出本節(jié)課內(nèi)容。二、知識(shí)講解化學(xué)反應(yīng)速率1、定義：描述化學(xué)反應(yīng)快慢的物理量2、表示方法：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的增加量或生成物濃度的減少量【注】濃度的變化量在此只有正值無負(fù)值3、數(shù)學(xué)表達(dá)式：v=△C/△T4、單位：mol/(L·min)mol·L-1·S-1【注】單位的寫法要明確不能少任何的符號(hào)考點(diǎn)/易錯(cuò)點(diǎn)1考點(diǎn)：在化學(xué)反應(yīng)中注意速率的計(jì)算，注意一定要寫清單位，計(jì)算時(shí)注意單位統(tǒng)一。在歷年的高考中速率的計(jì)算幾乎都會(huì)出現(xiàn)，根據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式v=△C/△T進(jìn)行計(jì)算，最后注意一下單位是否統(tǒng)一。此類題較簡(jiǎn)單，但經(jīng)常出現(xiàn)忽略單位，導(dǎo)致計(jì)算上的錯(cuò)誤?？键c(diǎn)/易錯(cuò)點(diǎn)2在高考中也經(jīng)?？疾橛貌煌奈镔|(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率。不同物質(zhì)表示同一反應(yīng)的反應(yīng)速率數(shù)值可能不同。各物質(zhì)表示的速率之比為系數(shù)之比。對(duì)于反應(yīng)：aA+bB==cC+dD，則v(A):v(B):v(C):v(D)=a:b:c:d易錯(cuò)點(diǎn)在于學(xué)生經(jīng)常不按照計(jì)量數(shù)之比等于速率之比的規(guī)律進(jìn)行計(jì)算。出現(xiàn)細(xì)節(jié)錯(cuò)誤，導(dǎo)致失分?？键c(diǎn)/易錯(cuò)點(diǎn)3嚴(yán)格書寫化學(xué)方程式，進(jìn)行配平，再進(jìn)行計(jì)算。有些學(xué)生因?yàn)榕淦藉e(cuò)誤可能出現(xiàn)速率的計(jì)算錯(cuò)誤。三、例題精析【例題1】下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的論述中，正確的是

（

）A.化學(xué)反應(yīng)速率可用某時(shí)刻生成物的物質(zhì)的量來表示B.在同一反應(yīng)中，用反應(yīng)物或生成物表示的化學(xué)反應(yīng)速率數(shù)值可能相同C.化學(xué)反應(yīng)速率指反應(yīng)進(jìn)行的時(shí)間內(nèi)，反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加

D.可用單位時(shí)間內(nèi)氫離子物質(zhì)的量濃度的變化來表示NaOH和H2SO4反應(yīng)速率【答案】B【解析】根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算規(guī)律，可知B成立。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算表達(dá)式可知其它三項(xiàng)錯(cuò)誤?！纠}2】下列說法正確的是()A.化學(xué)反應(yīng)速率是對(duì)可逆反應(yīng)而言的，非可逆反應(yīng)不談化學(xué)反應(yīng)速率B.在可逆反應(yīng)中，正反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率是正值，逆反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率是負(fù)值C.在同一化學(xué)反應(yīng)中，其化學(xué)反應(yīng)速率可以用反應(yīng)物濃度的改變來表示，也可以用生成物濃度的改變來表示，其值可能相同，也可能不相同D.化學(xué)反應(yīng)速率的單位可以是g/L·s,也可以是kg/L·s。甚至可以用t/L·s等來表示【答案】C【解析】本題考查學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率概念的認(rèn)識(shí)。由其概念“單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小或生成物濃度的增加”，可以看出它適合于所有的化學(xué)反應(yīng)，并非專指可逆反應(yīng)，故A項(xiàng)不正確；單位時(shí)間是正值，反應(yīng)物濃度的減小或生成物濃度的增加也是正值，故其比值也必為正值，B項(xiàng)不正確；由化學(xué)反應(yīng)速度的計(jì)算公式vB=可以看出，其單位中不可能出現(xiàn)g、kg、t等質(zhì)量單位，D項(xiàng)不正確?！纠}3】已知反應(yīng)A+3B====2C+D在某段時(shí)間以A的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率為1mol·L-1·min-1，則此段時(shí)間內(nèi)以C的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率為()A.0.5mol·L-1·min-1B.1mol·L-1·min-1C.2mol·L-1·min-1D.3mol·L-1·min-1【答案】C【解析】根據(jù)A的變化量，求出其他物質(zhì)的變化量，然后根據(jù)定義進(jìn)行求解。四、課堂運(yùn)用【基礎(chǔ)】1.下列化學(xué)反應(yīng)需要加快化學(xué)反應(yīng)速率的是()A.鋼鐵的腐蝕B.食物腐爛C.工業(yè)煉鋼D.塑料老化【答案】C【解析】鋼鐵的腐蝕、食物腐爛、塑料老化，都需要減慢化學(xué)反應(yīng)速率，否則就會(huì)造成材料的損耗與浪費(fèi)。工業(yè)煉鋼則需要加快化學(xué)反應(yīng)速率。2.下列反應(yīng)能夠瞬間完成的是()A.硝酸與銅反應(yīng)B.HNO3(aq)與NaOH(aq)的反應(yīng)C.光照H2與O2的混合物D.銅綠的生成【答案】B【解析】溶液中發(fā)生的離子反應(yīng)，能夠瞬間完成。HNO3與Cu的反應(yīng)雖然劇烈，但接觸不完全，也不能瞬間完成。光照H2與O2的混合物不反應(yīng)，銅綠的生成是緩慢銹蝕的結(jié)果?！眷柟獭?.在溫度不變的條件下，在恒容的容器中進(jìn)行下列反應(yīng)：N2O4(g)====2NO2(g)，若N2O4的濃度由0.1mol·L-1降到0.07mol·L-1需要15s，那么N2O4的濃度由0.07mol·L-1降到0.05mol·L-1所需的反應(yīng)時(shí)間()A.等于5sB.等于10sC.大于10sD.小于10s【答案】C【解析】(0.1-0.01)∶15=(0.07-0.05)∶t，t=10s，因?yàn)闈舛葴p小，反應(yīng)速率變慢，所需時(shí)間大于10s。2.一定溫度下，某一密閉恒容的容器內(nèi)可逆反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是()A.C的生成速率與C的分解速率相等B.容器內(nèi)混合氣體的密度不隨時(shí)間而變化C.單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA，同時(shí)生成3nmolBD.A、B、C的分子數(shù)之比為1∶3∶2【答案】A【解析】選項(xiàng)A中，C的生成速率與分解速率分別是該反應(yīng)中C的正、逆反應(yīng)速率，由于相等，說明該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡；容器中氣體的總質(zhì)量不變，容器的容積不變，無論是否達(dá)到平衡，混合氣體的密度不會(huì)改變，因此B中所述不是化學(xué)平衡狀態(tài)；對(duì)于該可逆反應(yīng)，不論是否平衡，只要生成nmolA的同時(shí)必然生成3nmolB，它們僅表明了該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率，因此選項(xiàng)C不能判斷是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)；而選項(xiàng)D并不能說明反應(yīng)混合物中A、B、C濃度不變，也無法判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)?！景胃摺?.合成氨反應(yīng)：3H2+N22NH3，其反應(yīng)速率可以分別用v(H2)、v(N2)、v(NH3)(用mol·L-1·s-1表示)，則正確的關(guān)系是()A.v(H2)=v(N2)=v(NH3)B.v(N2)=2v(NH3)C.v(H2)=(NH3)D.v(N2)=3v(H2)【答案】C【解析】根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中，用各物質(zhì)所表示的速率之比等于它們?cè)诨瘜W(xué)反應(yīng)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，可有如下關(guān)系：(H2)=v(N2)=(NH3)〔或v(H2)∶v(N2)∶v(NH3)=3∶1∶2〕由此可推得以下關(guān)系式：(H2)=v(N2)，v(N2)=(NH3)，(H2)=(NH3)。即正確的選項(xiàng)為C。2.常溫、常壓下，可發(fā)生如下反應(yīng)：A(g)+B(g)C(g)+nD(g)，若將2molA和2molB混合充入體積可變的密閉容器中，在不同條件下達(dá)到平衡時(shí)，C的濃度如下：溫度/℃壓強(qiáng)/PaC平衡濃度/mol?L-1251×1051.0252×1051.8254×1053.2255×1056.0（1）可逆反應(yīng)中，化學(xué)計(jì)量數(shù)n取值范圍為，理由是。（2）在5×105Pa時(shí)，D的狀態(tài)為。【答案】（1）n＞1壓強(qiáng)增加到2倍，C的濃度只增加到1.8倍，說明增大壓強(qiáng)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，正反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng)，故n＞1。（2）固態(tài)或液態(tài)【解析】（1）根據(jù)PV=nRT，溫度、物質(zhì)的量一定時(shí)，P1:P2=V2:V1。若P1:P2=1×105Pa:2×105Pa=1:2，則對(duì)應(yīng)V2:V1=1:2，即體積變小一半，C的濃度應(yīng)增大1倍，由1mol?L-1變?yōu)?mol?L-1。但是由于平衡移動(dòng)變成1.8mol?L-1，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，逆反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量減少的反應(yīng)，故n＞1。（2）將壓強(qiáng)由1×105Pa變?yōu)?×105Pa時(shí)，仍符合以上規(guī)律。將壓強(qiáng)由4×105Pa變?yōu)?×105Pa時(shí)，P1:P2=4:5，C的濃度應(yīng)為3.2×5/4=4mol?L-1。但平衡時(shí)，C的濃度增加到6mol?L-1，說明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。若D為氣體，則不可能。只有在A、B、C為氣體，D不為氣體時(shí)，才符合題意。課程小結(jié)本節(jié)要求學(xué)生有較強(qiáng)的計(jì)算能力，聯(lián)系利用化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。掌握化學(xué)反應(yīng)速率的單位，定義等。課后作業(yè)【基礎(chǔ)】1.下列實(shí)驗(yàn)中，反應(yīng)速率加快是由催化劑引起的是()A.在炭粉中加入KClO3，點(diǎn)燃時(shí)燃燒更為劇烈B.H2O2中加入少量MnO2，即可迅速放出氣體C.將炭塊粉碎成粉末狀，可使燃燒更加充分D.電解水時(shí)，加少量硫酸可使電解速率加快【答案】B【解析】A項(xiàng)KClO3分解產(chǎn)生O2，增大O2濃度；C項(xiàng)增大固體表面積；D項(xiàng)增加水的導(dǎo)電性。2.欲使煤在煤爐中充分燃燒，下列措施可行的是()A.向爐內(nèi)噴吹空氣B.把大塊煤碾成小塊C.使用MnO2作催化劑D.提高爐內(nèi)體系的溫度【答案】AB【解析】解答本題，要細(xì)心審題，抓住關(guān)鍵，在煤爐中使煤充分燃燒，不是加快燃燒速率，故C、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤。盡可能使燃料充分燃燒，關(guān)鍵是燃料與空氣充分接觸，空氣適當(dāng)過量，故A、B兩項(xiàng)正確?！眷柟獭?.在一固定容積的密閉容器中，保持一定溫度，在一定條件下進(jìn)行以下反應(yīng)：A(g)+2B(g)3C(g)，已知加入1molA和3molB且達(dá)到平衡后，生成了amolC。（1）達(dá)到平衡時(shí)，C在反應(yīng)混合氣中的體積分?jǐn)?shù)是（用含字母a的代數(shù)式表示）。（2）在相同實(shí)驗(yàn)條件下，若在同一容器中改為加入2molA和6molB，達(dá)到平衡后，C的物質(zhì)的量為mol（用含字母a的代數(shù)式表示）。此時(shí)C在反應(yīng)混合氣中的體積分?jǐn)?shù)與原平衡相比（選填“增大”“減小”或“不變”）。（3）在相同實(shí)驗(yàn)條件下，若在同一容器中改為加入2molA和8molB，若要求平衡后C在反應(yīng)混合氣中體積分?jǐn)?shù)仍與原平衡相同，則還應(yīng)加入Cmol。【答案】（1）25a%（2）2a不變（3）6【解析】（1）根據(jù)反應(yīng)方程式，由生成了amolC，可知A反應(yīng)了a/3mol，B反應(yīng)了2a/3mol，平衡時(shí)A為(1-a/3)mol，B為(3-2a/3)mol，C為amol，可計(jì)算出C的體積分?jǐn)?shù)為25a%。（2）本題達(dá)平衡時(shí)與（1）小題達(dá)平衡時(shí)，互為等效平衡。則相同組分的體積分?jǐn)?shù)相同，C的物質(zhì)的量為2amol。（3）據(jù)恒溫恒容下反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的同一可逆反應(yīng)的等效平衡規(guī)律，即通過反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)比換算（極限假設(shè)轉(zhuǎn)換）成反應(yīng)式同一側(cè)的反應(yīng)物或生成物，其物質(zhì)的量之比相同，二平衡等效，可設(shè)加入Cxmol，xmolC完全換算成A、B后共有(2+x/3)molA，(8+2x/3)molB，由(2+x/3):(8+2x/3)=1:3，解得x=6。2.用純凈的碳酸鈣跟稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳?xì)怏w，請(qǐng)完成下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)過程如圖所示，分析判斷：______________段化學(xué)反應(yīng)速率最快，______________段收集的二氧化碳最多。(2)為了減緩上述反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率，欲向溶液中加入下列物質(zhì)，你認(rèn)為可行的是______。A.蒸餾水B.NaCl固體C.NaCl溶液D.濃鹽酸(3)除了上述方法外，你認(rèn)為還可以采取哪些措施來減緩化學(xué)反應(yīng)速率？(任答兩種)【答案】(1)EFEF(2)AC(3)降溫用塊狀更大的碳酸鈣【解析】根據(jù)圖象，可知EF段斜率最大，說明產(chǎn)生CO2的速率最快，即化學(xué)反應(yīng)速率最快。由縱軸V(CO2)可知EF段最長(zhǎng)，即該段收集的CO2最多。影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素很多，如溫度、固體的表面積、反應(yīng)物的狀態(tài)、溶液的濃度、催化劑等。向溶液中加入蒸餾水、NaCl溶液可減小鹽酸的濃度；加入濃鹽酸增大了鹽酸的濃度；加入NaCl固體對(duì)濃度無影響。故A、C項(xiàng)可減小反應(yīng)速率。除此之外，降低溫度，用塊狀更大的碳酸鈣(減小接觸面積)等可減小化學(xué)反應(yīng)速率。【拔高】1.鋰電池是新型高能電池，它以質(zhì)輕、容量大而受到重視，目前已經(jīng)制成多種功能的鋰電池。某種鋰電池的總反應(yīng)可表示為：Li+MnO2====LiMnO2。若該電池提供0.5C電荷量，則消耗正極材料的質(zhì)量約為(其他損耗忽略不計(jì))()A.3.5gB.7gC.4.52×10-4gD.43.5g【答案】C【解析】MnO2為正極材料，MnO2—e-,n(MnO2)=n(e-)==5.2×10-6mol,m(MnO2)=5.2×10-6mol×87g·mo