第一章 化学反应的热效应 合物，恢复至室温，放热687kJ,已知该化合物的熔 答案(1)2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)—4HCl(g)+ 点、沸点分别为一69℃和58℃。写出该反应的热化 C02(g)△H=-290.0kJ·mol-1 学方程式： (2)①2858 @CH,OH(I)+02(g)-CO(g)+2H2O(D) △H=-443.5kJ·mol-1 (4)NaBH(s)与H2O(I)反应生成NaBO2(s)和H2(g)。 解析(1)根据题意写出反应的化学方程式2C2十2H2O十 在25℃、101kPa下，已知每消耗3.8 g NaBH,(s)放 C—4HC1十CO2,1 mol Cl2参加反应时释放出145k 热21.6kJ,该反应的热化学方程式是 热量，则2 mol Cl2参加反应放出145kJ×2=290kJ热 量，反应的热化学方程式为2CL2(g)十2H2O(g)十C(s) =4HCI(g)+C02(g)△H=-290.0kJ·mol-1。 答案(1)299 (2)2Cl2 (g)+TiO2 (s)+2C(s)=TiCl (1)+ (2①H(g)+20:(g)一0(W△H= 2C0(g)△H=-85.6k·mol-1 (3)Si(s)+2Cl2(g)=SiCL,(1)△H=-687kJ· -285.8·mor,所以H01一H:(g)+20.(g) mol-l △H=十285.8kJ·mol-,利用太阳能分解10mol水消 (4)NaBH (s)+2H2O(1)=NaBO,(s)+4H2(g) 耗的能量=285.8kJ·mol-1×10mol=2858kJ。 △H=-216.0kJ·mol-1 ②由题意可知：aC0(g)+20,(g)一C0,(g 解析(1)设1 mol HI(g)分子中化学键断裂吸收的能量 为x,则2x-436kJ-151kJ=11kJ,解得x=299kJ。 AH,=-283.0W·mor,kCH,0H(+号0，(g) (2)根据反应物中元素的种类，可判断还原性气体为 =C02(g)十2H2O(1)△H2=-726.5kJ·mol-1,根 CO:另一种物质肯定含有Cl、Ti元素，由反应物中有 据盖斯定律，由b-a可得：CH,OH(l)十O2(g)一 TiO2、生成物的水解产物为TiO2·xH2O可知，Ti的化 CO(g)+2H2O(I)△H=△H2-△H1=(-726.5kJ· 合价始终为十4价，即另一种生成物的分子式为TC, mol-1)-(-283.0k·mol-1)=-443.5kJ·mol-1。 由此写出该反应的化学方程式：2C2+TiO2十2C一 19.(10分)如图所示，把试管放入盛有25℃饱和石灰水的 2CO+TiCL,0.1 mol Cl2完全反应放热4.28k,则 烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再滴人5mL稀盐 2mol氯气完全反应可放出85.6kJ热量，该反应的热化 酸，回答下列问题。 学方程式为2C12(g)+TiO2(s)+2C(s)=TiCl,(1)十 2C0(g)△H=-85.6kJ·mol-1。 (3)Si与C2反应生成SiCl,SiCl,的熔点为 稀盐酸 一69℃，沸，点为58℃，说明室温下SiCL为液体，生成 1mol液态SiCL4放热687kJ,据此可写出反应的热化学 方程式。 (4)根据题中“每消耗3.8 g NaBH(s)放热 21.6kJ”可得出此反应的热化学方程式为NBH,(s)十 镁片 饱和石灰水 2H2O1)=NaBO2(s)+4H2(g)△H=-216.0kJ· mol-1。 18.(11分)碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合 (1)烧杯中可观察到的现象是 物是人类生产生活中的主要能源物质。 (1)使Cl2与H,O(g)通过灼热的炭层，生成HCI和 (2)产生上述现象的原因是 CO2,当有1molC2参与反应时释放出145k热量， 写出该反应的热化学方程式： (3)写出试管中有关反应的离子方程式： -0 (4)由实验可知，生成物MgC2和H2的总格 (2)科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用 (填“大于”“小于”或“等于”)反应物镁片和HCI的 下与CO2反应生成甲醇。已知H2(g)、CO(g)和 总焓。 CHOH(I)的燃烧热分别为285.8kJ·mol-,283.0 答案(1)烧杯中溶液变浑浊 k·mol-和726.5kJ·mol-。则： (2)镁与稀盐酸的反应为放热反应，Ca(OH)2在水 ①利用太阳能分解10mol水消耗的能量是k。 中的溶解度随温度升高而减小，从而析出Ca(OH)2固体 ②甲醇不完全燃烧生成CO和液态水的热化学方程 (3)Mg+2Ht-Mg2++H2↑ 式为 (4)小于 解析镁与稀盐酸的反应是放热反应，释放的能量传递 31
第一章 化学反应的热效应 合物,恢复至室温,放热687kJ,已知该化合物的熔 点、沸点分别为-69℃和58℃。写出该反应的热化 学方程式: 。 (4)NaBH4(s)与 H2O(l)反应生成 NaBO2(s)和 H2(g)。 在25℃、101kPa下,已知每消耗3.8gNaBH4(s)放 热21.6kJ,该反应的热化学方程式是 。 答案 (1)299 (2)2Cl2 (g)+TiO2 (s)+2C(s)TiCl4 (l)+ 2CO(g) ΔH=-85.6kJ·mol-1 (3)Si(s)+2Cl2(g)SiCl4(l) ΔH=-687kJ· mol-1 (4)NaBH4(s)+2H2O(l)NaBO2(s)+4H2(g) ΔH=-216.0kJ·mol-1 解析 (1)设1molHI(g)分子中化学键断裂吸收的能量 为x,则2x-436kJ-151kJ=11kJ,解得x=299kJ。 (2)根据反应物中元素的种类,可判断还原性气体为 CO;另一种物质肯定含有 Cl、Ti元素,由反应物中有 TiO2、生成物的水解产物为 TiO2·xH2O可知,Ti的化 合价始终为+4价,即另一种生成物的分子式为 TiCl4, 由此写出该反应的化学方程式:2Cl2+TiO2+2C 2CO+TiCl4,0.1 molCl2 完全反应放热 4.28kJ,则 2mol氯气完全反应可放出85.6kJ热量,该反应的热化 学方程式为2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)TiCl4(l)+ 2CO(g) ΔH=-85.6kJ·mol-1。 (3)Si与 Cl2 反 应 生 成 SiCl4,SiCl4 的 熔 点 为 -69℃,沸点为58 ℃,说明室温下SiCl4 为液体,生成 1mol液态SiCl4 放热687kJ,据此可写出反应的热化学 方程式。 (4)根 据 题 中 “每 消 耗 3.8g NaBH4 (s)放 热 21.6kJ”可得出此反应的热化学方程式为 NaBH4(s)+ 2H2O(l)NaBO2(s)+4H2(g) ΔH=-216.0kJ· mol-1。 18.(11分)碳是形成化合物种类最多的元素,其单质及化合 物是人类生产生活中的主要能源物质。 (1)使 Cl2 与 H2O(g)通过灼热的炭层,生成 HCl和 CO2,当有1molCl2 参与反应时释放出145kJ热量, 写出该反应的热化学方程式: 。 (2)科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用 下与 CO2 反应生成甲醇。已知 H2(g)、CO(g)和 CH3OH(l)的燃烧热分别为285.8kJ·mol-1、283.0 kJ·mol-1 和726.5kJ·mol-1。则: ①利用太阳能分解10mol水消耗的能量是 kJ。 ②甲醇不完全燃烧生成CO 和液态水的热化学方程 式为 。 答案 (1)2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)4HCl(g)+ CO2(g) ΔH=-290.0kJ·mol-1 (2)①2858 ②CH3OH(l)+O2(g)CO(g)+2H2O(l) ΔH=-443.5kJ·mol-1 解析 (1)根据题意写出反应的化学方程式2Cl2+2H2O+ C4HCl+CO2,1molCl2 参加反应时释放出145kJ 热量,则2molCl2 参加反应放出145kJ×2=290kJ热 量,反应的热化学方程式为2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s) 4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290.0kJ·mol-1。 (2)① H2 (g)+ 1 2 O2 (g) H2O(l) ΔH = -285.8kJ·mol-1,所以 H2O(l)H2(g)+ 1 2 O2(g) ΔH=+285.8kJ·mol-1,利用太阳能分解10mol水消 耗的能量=285.8kJ·mol-1×10mol=2858kJ。 ②由题意可知:a.CO(g)+ 1 2 O2(g)CO2(g) ΔH1=-283.0kJ·mol-1,b.CH3OH(l)+ 3 2 O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ΔH2=-726.5kJ·mol-1,根 据盖斯定律,由 b-a可得:CH3OH(l)+O2 (g) CO(g)+2H2O(l) ΔH=ΔH2-ΔH1=(-726.5kJ· mol-1)-(-283.0kJ·mol-1)=-443.5kJ·mol-1。 19.(10分)如图所示,把试管放入盛有25℃饱和石灰水的 烧杯中,试管中开始放入几小块镁片,再滴入5mL稀盐 酸,回答下列问题。 (1)烧杯中可观察到的现象是 。 (2)产生上述现象的原因是 。 (3)写出试管中有关反应的离子方程式: 。 (4)由实验可知,生成物 MgCl2 和 H2 的总焓 (填“大于”“小于”或“等于”)反应物镁片和 HCl的 总焓。 答案 (1)烧杯中溶液变浑浊 (2)镁与稀盐酸的反应为放热反应,Ca(OH)2 在水 中的溶解度随温度升高而减小,从而析出Ca(OH)2 固体 (3)Mg+2H+Mg 2+ +H2↑ (4)小于 解析 镁与稀盐酸的反应是放热反应,释放的能量传递 31
化学 选择性必修1化学反应原理 配人教版 给环境中的饱和石灰水，导致饱和石灰水的温度升高。 ②用上述实验数值计算结果为53.5kJ·mol-1,与 而C(OH)2在水中的溶解度随温度升高而减小，因此 57.3kJ·mol-1有偏差，产生偏差的原因可能是 饱和石灰水中有Ca(OH)2固体析出，溶液变浑浊。放热 反应的实质是反应物的总焓大于生成物的总焓。 A.实验装置保温、隔热效果差 20.(14分)某实验小组用0.50mol·L-1NaOH溶液和 B.量取NaOH溶液的体积时仰视读数 0.50mol·L1硫酸进行中和反应反应热的测定。 C,分多次把NaOH溶液倒入量热计的内筒 I.配制0.50mol·L-1NaOH溶液。 D.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定 (1)若实验中大约要使用245 mL NaOH溶液，至少需要 H2SO,溶液的温度 称量NaOH固体 答案I.(1)5.0 (2)从表中选择，称量NaOH固体所需要的仪器是 (2)①②⑤ (填序号)。 Ⅱ.(1)7H,s0,(aq)+a0H(aq)一 名 托盘天平 小烧杯 坩埚钳 玻璃棒 药匙 量筒 (带砝码) zNaS0,(aq)+H,0①△H=-57.3k·mol- (2)①4.0②ACD 解析I.(1)配制245mL0.50mol·L-1NaOH溶液， 应选择250mL容量瓶，所以雪NaOH的质量 m(NaOH)=0.50mol·L-1×0.250L×40g·mol-1= ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 5.0g。 Ⅱ.测定稀硫酸与稀氢氧化钠溶液中和反应反应热的实 (2)NaOH固体易潮解，所以一定要放在烧杯中 验装置如图所示。 称量。 Ⅱ.(2)①每次实验温度差=t2一起始温度t1的平均 温度计 玻璃 值，第2组偏差太大，舍弃，则最终温度差平均值为第1、 搅拌器 3、4三组实验的温度差之和除以3。 ②因为53.5kJ·mol1<57.3kJ·mo1,说明实 内筒 验过程中有热量损失，故A、C两项正确：D项的做法会 杯盖 使测得的硫酸的初始温度偏高，最终温度差平均值(， 隔热层 t1)变小，实验结果偏低，故D项正确。量取NaOH溶液 外壳 的体积时仰视读数，则实际量取的NaOH溶液偏多，而 硫酸过量，实际反应中生成的水多，放出的热量多，计算 得出的数值应该偏大，故B项不正确。 (1)若生成1molH20时反应放出的热量为57.3kJ,写 出该反应的热化学方程式： (2)取50 mL NaOH溶液和30mL硫酸进行实验，实验 数据如下表。 ①请填写下表中的空白： 起始温度t1/℃ 终止 温度差平均值 鑫 温度 t2/℃ (t2-t)/℃ 硫酸 NaOH溶液 平均值 26.2 26.0 26.1 30.1 27.0 27.4 27.2 33.3 25.9 25.9 25.9 29.8 26.4 26.2 26.3 30.4 32
化 学 选择性必修1 化学反应原理 配人教版 给环境中的饱和石灰水,导致饱和石灰水的温度升高。 而Ca(OH)2 在水中的溶解度随温度升高而减小,因此 饱和石灰水中有Ca(OH)2 固体析出,溶液变浑浊。放热 反应的实质是反应物的总焓大于生成物的总焓。 20.(14分)某实验小组用0.50mol·L-1 NaOH 溶液和 0.50mol·L-1 硫酸进行中和反应反应热的测定。 Ⅰ.配制0.50mol·L-1 NaOH 溶液。 (1)若实验中大约要使用245mLNaOH 溶液,至少需要 称量 NaOH 固体 g。 (2)从表中选择,称量 NaOH 固体所需要的仪器是 (填序号)。 名 称 托盘天平 (带砝码) 小烧杯 坩埚钳 玻璃棒 药匙 量筒 仪 器 序 号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ Ⅱ.测定稀硫酸与稀氢氧化钠溶液中和反应反应热的实 验装置如图所示。 (1)若生成1molH2O时反应放出的热量为57.3kJ,写 出该反应的热化学方程式: 。 (2)取50mLNaOH 溶液和30mL硫酸进行实验,实验 数据如下表。 ①请填写下表中的空白: 实 验 次 数 起始温度t1/℃ 硫酸 NaOH 溶液 平均值 终止 温度 t2/℃ 温度差平均值 (t2-t1)/℃ 1 26.2 26.0 26.1 30.1 2 27.0 27.4 27.2 33.3 3 25.9 25.9 25.9 29.8 4 26.4 26.2 26.3 30.4 ②用上述实验数值计算结果为53.5kJ·mol-1,与 57.3kJ·mol-1 有偏差,产生偏差的原因可能是 。 A.实验装置保温、隔热效果差 B.量取 NaOH 溶液的体积时仰视读数 C.分多次把 NaOH 溶液倒入量热计的内筒 D.用温度计测定 NaOH 溶液起始温度后直接测定 H2SO4 溶液的温度 答案 Ⅰ.(1)5.0 (2)①②⑤ Ⅱ.(1) 1 2 H2SO4 (aq)+ NaOH (aq) 1 2 Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1 (2)①4.0 ②ACD 解析 Ⅰ.(1)配制245mL0.50mol·L-1 NaOH 溶液, 应 选 择 250 mL 容 量 瓶,所 以 需 NaOH 的 质 量 m(NaOH)=0.50mol·L-1×0.250L×40g·mol-1= 5.0g。 (2)NaOH 固体易潮解,所以一定要放在烧杯中 称量。 Ⅱ.(2)①每次实验温度差=t2-起始温度t1 的平均 值,第2组偏差太大,舍弃,则最终温度差平均值为第1、 3、4三组实验的温度差之和除以3。 ②因为53.5kJ·mol-1<57.3kJ·mol-1,说明实 验过程中有热量损失,故 A、C两项正确;D项的做法会 使测得的硫酸的初始温度偏高,最终温度差平均值(t2- t1)变小,实验结果偏低,故 D项正确。量取 NaOH 溶液 的体积时仰视读数,则实际量取的 NaOH 溶液偏多,而 硫酸过量,实际反应中生成的水多,放出的热量多,计算 得出的数值应该偏大,故B项不正确。 32
第二章化学反应速率与化学平衡 第一节 化学反应速率 素养·目标定位 目标素养 知识概览 定义式 1.知道化学反应速率的表示方法，了解测定化学反应速 计算 率的简单方法。 规律 2.通过实验探究，了解温度、浓度、压强和催化剂对化学 反应速率的影响。 内因 化学反应速率 影响因素 3.知道化学反应是有历程的，认识基元反应活化能对化 外因 学反应速率的影响。 4.能进行化学反应速率的简单计算。 活化能 课前 ·基础认知 自主预习 特别提醒 (1)化学反应速率，是某一时间段的平均 一、化学反应速率 速率而不是瞬时速率。 1.含义：定量描述化学反应快慢程度的物理量。 (2)不论是反应物还是生成物，其化学反应速率值 2.表示方法：如果反应体系的体积是恒定的，化学反应 都取正值。 速率通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度 (3)固体或液体纯物质（不是溶液）的物质的量浓度 的增大来表示。 可视为不变的常数，因此，一般不用固体或液体纯物质表 3.表达式：v= △c 示化学反应速率。 4。 4.单位：常用mol/(L·s)或mol·L1·s1等来 表示。 二、影响化学反应速率的因素 5.对于一个化学反应：mA十nB一pC十gD。 1.主要因素： (1)用不同物质表示的反应速率分别为 反应物的组成、结构和性质等因素。 Y,(B)=-△c(B (A)=-c(A) ,(C)=4c(C) 2.其他因素： 浓度、压强、温度及催化剂等因素对化学反应速率有 (D)=4(D) 影响。 在一般情况下，当其他条件相同时，改变化学反应速率 (2)化学反应中各物质的化学反应速率之比等于化学计 的方法如下。 量数之比。即u(A):(B):o(C):(D)=m:n:p:g。 (1)增大反应物的浓度，化学反应速率增大：降低反应 ·徹思考1探讨有哪些方法可以测定锌与稀硫酸 物的浓度，化学反应速率减小。 反应的化学反应速率。 (2)升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反 提示(1)可以通过测量收集一定体积H2所用时间的 应速率减小。大量实验证明，温度每升高10℃，化学反 长短来测定化学反应的反应速率：(2)可以通过测量相同时 应速率通常增大为原来的2~4倍，可见温度对化学反应 间内收集H2的多少来测定化学反应的反应速率：(3)可以 速率的影响非常显著。 (3)催化剂可以玫变化学反应速率。 通过测量一段时间内溶液中c(H中)的变化来测定化学反应 (4)对于有气体参加的化学反应，改变压强（改变容器的 的反应速率。 容积)同样可以改变化学反应速率。 33
第二章 化学反应速率与化学平衡 第一节 化学反应速率 素养·目标定位 目 标 素 养 知 识 概 览 1.知道化学反应速率的表示方法,了解测定化学反应速 率的简单方法。 2.通过实验探究,了解温度、浓度、压强和催化剂对化学 反应速率的影响。 3.知道化学反应是有历程的,认识基元反应活化能对化 学反应速率的影响。 4.能进行化学反应速率的简单计算。 课前·基础认知 自主预习 一、化学反应速率 1.含义:定量描述化学反应 快慢程度 的物理量。 2.表示方法:如果反应体系的体积是恒定的,化学反应 速率通常用单位时间内反应物浓度的 减小 或生成物浓度 的 增大 来表示。 3.表达式:v= Δc Δt 。 4.单位:常用 mol/(L·s) 或 mol·L-1·s-1 等来 表示。 5.对于一个化学反应:mA+nBpC+qD。 (1)用不同物质表示的反应速率分别为 v(A)=- Δc(A) Δt ,v(B)= - Δc(B) Δt ,v(C)= Δc(C) Δt , v(D)= Δc(D) Δt 。 (2)化学反应中各物质的化学反应速率之比等于化学计 量数之比。即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)= m∶n∶p∶q 。 微思考 1 探讨有哪些方法可以测定锌与稀硫酸 反应的化学反应速率。 提示 (1)可以通过测量收集一定体积 H2 所用时间的 长短来测定化学反应的反应速率;(2)可以通过测量相同时 间内收集 H2 的多少来测定化学反应的反应速率;(3)可以 通过测量一段时间内溶液中c(H+ )的变化来测定化学反应 的反应速率。 (1)化学反应速率,是某一时间段的平均 速率而不是瞬时速率。 (2)不论是反应物还是生成物,其化学反应速率值 都取正值。 (3)固体或液体纯物质(不是溶液)的物质的量浓度 可视为不变的常数,因此,一般不用固体或液体纯物质表 示化学反应速率。 二、影响化学反应速率的因素 1.主要因素: 反应物的 组成 、结构 和 性质 等因素。 2.其他因素: 浓度、压强、温度及催化剂 等因素对化学反应速率有 影响。 在一般情况下,当其他条件相同时,改变化学反应速率 的方法如下。 (1)增大反应物的浓度,化学反应速率 增大 ;降低反应 物的浓度,化学反应速率 减小 。 (2)升高温度,化学反应速率 增大 ;降低温度,化学反 应速率 减小 。大量实验证明,温度每升高10℃,化学反 应速率通常增大为原来的 2~4 倍,可见温度对化学反应 速率的影响非常 显著 。 (3)催化剂可以 改变 化学反应速率。 (4)对于有气体参加的化学反应,改变压强(改变容器的 容积)同样可以改变化学反应速率。 33
化学 选择性必修1化学反应原理 配人教版 (5)通过光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、 答案(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(6)× 高速研磨等。只要向反应体系中输入能量，都有可能改 (7)×(8)X 变化学反应速率。 2.某温度下，N2O5在CCL4中发生反应：2N2O5一4NO2十 ·澈思考2升高温度，只是吸热反应的反应速率增 O2,N2O5的浓度随反应时间(t)的变化如下表。在0 大，这种说法正确吗？ 10s内，平均反应速率为( 提示不正确。温度对反应速率的影响适用于各种化 t/s 0 5 10 15 学反应。不管是吸热反应还是放热反应，升高温度，化学反 c(N205)/(mol.L-1)0.82 0.40 0.32 0.28 应速率都增大，降低温度，化学反应速率都减小。 三、活化能 A.(N2O)=0.032mol·L- 1.有效碰撞。 B(N205)=0.050mol·L- (1)定义：能够发生化学反应的碰撞。 C.v(N2O5)=0.050mol·L-1·s-1 (2)条件：具有足够的能量，具有合适的取向。 D.v(N2O5)=0.032mol·L-1·s-1 (3)与反应速率的关系：碰撞的频率越高，则反应速率 答案C 越大。 解析根据化学反应速率的数学表达式，v(N2O5)= 2.活化能和活化分子。 (1)活化分子：能够发生有效碰撞的分子。 0.32-0.82m0lL-1s1=0.050molL-1·s1。 10 (2)活化能：活化分子具有的平均能量与反应物分子具 3.对于化学反应3W(g)十2X(g)一4Y(g)十3Z(g),下列反 有的平均能量之差。 应速率关系中，正确的是( )。 3.反应物、生成物的能量与活化能的关系。 A.v(W)=3v(Z) 能量 B.2u(X)=3u(Z) E1:反应的活化能 C.2v(X)=v(Y) E2:活化分子变成生成 D.3u(W)=2u(X) 物分子放出的能量 答案C 反应物 反应热 解析对于化学反应：3W(g)十2X(g)=4Y(g)十 反应热 3zg.号(w)=(X)=(Y)=号(2。A项， 1 生成物 E-E2: 反应过程 v(W)=w(Z),错误；B项，3u(X)=2(Z),错误；C项， 4.反应的活化能越低，活化分子百分数越大，反应 2u(X)=u(Y),正确；D项，2u(W)=3u(X),错误。 速率越大。 ·微思考3活化能大的反应为什么不容易发生？ 42S0,十0，一定条件2S0,是工业上制造硫酸的重要反 应。下列关于该反应的说法正确的是( ）。 提示活化能大，反应物分子不容易成为活化分子，很 A.增大O2的浓度能增大反应速率 少发生有效碰撞，反应不易发生。 B.降低体系温度能增大反应速率 预习检测 C.使用催化剂不影响反应速率 D.一定条件下达到反应限度时SO2全部转化为SO 1.判断正误，正确的画“、/”，错误的画“X”。 答案A (1)化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的 减小或生成物浓度的增大。 ( 解析降低体系温度能减小反应速率：使用催化剂能增大 (2)化学反应速率为0.8mol·L-1·s1是指1s时某物质 反应速率：一定条件下达到反应限度时，因为是可逆反应， 的浓度为0.8mol·L-1。 ( SO2不可能全部转化为SO3。 (3)根据化学反应速率的大小可以推知化学反应进行的 5.在一密闭容器中充入1molL2和1molH2,压强为p,并 快慢。 在一定温度下使其发生反应：H2(g)十12(g)一一2HI(g)。 (4)对于化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越 (1)保持容器容积不变，向其中充入1molH2,反应速率 明显。 ( (5)Na,Mg、Al与同浓度的稀硫酸反应，反应速率相同。 (2)升高温度，反应速率 (3)扩大容器容积，反应速率 (6)升高温度、增大压强均可增大任何反应的化学反应 答案(1)增大(2)增大(3)减小 速率。 ( 解析(1)容器容积不变充入H2,增加了反应物的浓度， (7)锌与稀硫酸反应时，c(H2SO,)越大，产生H2越快。 反应速率增大；(2)升高温度，反应速率一定增大：(3)扩大 容器容积，各物质的浓度减小，反应速率减小。 (8)催化剂既可以增大反应速率，也可以改变反应热。 34
化 学 选择性必修1 化学反应原理 配人教版 (5)通过 光辐照 、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、 高速研磨 等。只要向反应体系中输入 能量 ,都有可能改 变化学反应速率。 微思考 2 升高温度,只是吸热反应的反应速率增 大,这种说法正确吗? 提示 不正确。温度对反应速率的影响适用于各种化 学反应。不管是吸热反应还是放热反应,升高温度,化学反 应速率都增大,降低温度,化学反应速率都减小。 三、活化能 1.有效碰撞。 (1)定义:能够发生化学反应的碰撞。 (2)条件:具有足够的 能量 ,具有合适的 取向 。 (3)与反应速率的关系:碰撞的频率越高,则反应速率 越大 。 2.活化能和活化分子。 (1)活化分子:能够发生 有效碰撞 的分子。 (2)活化能:活化分子具有的平均能量与反应物分子具 有的平均能量之 差 。 3.反应物、生成物的能量与活化能的关系。 4.反应的活化能越 低 ,活化分子百分数越 大 ,反应 速率越 大 。 微思考 3 活化能大的反应为什么不容易发生? 提示 活化能大,反应物分子不容易成为活化分子,很 少发生有效碰撞,反应不易发生。 预习检测 1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。 (1)化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的 减小或生成物浓度的增大。 ( ) (2)化学反应速率为0.8mol·L-1·s-1 是指1s时某物质 的浓度为0.8mol·L-1。 ( ) (3)根据化学反应速率的大小可以推知化学反应进行的 快慢。 ( ) (4)对于化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越 明显。 ( ) (5)Na、Mg、Al与同浓度的稀硫酸反应,反应速率相同。 ( ) (6)升高温度、增大压强均可增大任何反应的化学反应 速率。 ( ) (7)锌与稀硫酸反应时,c(H2SO4)越大,产生 H2 越快。 ( ) (8)催化剂既可以增大反应速率,也可以改变反应热。 ( ) 答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)× (8)× 2.某温度下,N2O5 在CCl4 中发生反应:2N2O5 4NO2+ O2,N2O5 的浓度随反应时间(t)的变化如下表。在0~ 10s内,平均反应速率为( )。 t/s 0 5 10 15 c(N2O5)/(mol·L-1)0.82 0.40 0.32 0.28 A.v(N2O5)=0.032mol·L-1 B.v(N2O5)=0.050mol·L-1 C.v(N2O5)=0.050mol·L-1·s-1 D.v(N2O5)=0.032mol·L-1·s-1 答案 C 解析 根据化学反应速率的数学 表 达 式,v(N2O5)= - 0.32-0.82 10 mol·L-1·s-1=0.050mol·L-1·s-1。 3.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) 答案 C 解析 对 于 化 学 反 应:3W (g)+2X(g)4Y(g)+ 3Z(g), 1 3 v(W)= 1 2 v(X)= 1 4 v(Y)= 1 3 v(Z)。A 项, v(W)=v(Z),错误;B项,3v(X)=2v(Z),错误;C 项, 2v(X)=v(Y),正确;D项,2v(W)=3v(X),错误。 4.2SO2+O2 一定条件 2SO3 是工业上制造硫酸的重要反 应。下列关于该反应的说法正确的是( )。 A.增大 O2 的浓度能增大反应速率 B.降低体系温度能增大反应速率 C.使用催化剂不影响反应速率 D.一定条件下达到反应限度时SO2 全部转化为SO3 答案 A 解析 降低体系温度能减小反应速率;使用催化剂能增大 反应速率;一定条件下达到反应限度时,因为是可逆反应, SO2 不可能全部转化为SO3。 5.在一密闭容器中充入1molI2 和1molH2,压强为p,并 在一定温度下使其发生反应:H2(g)+I2(g)2HI(g)。 (1)保持容器容积不变,向其中充入1molH2,反应速率 。 (2)升高温度,反应速率 。 (3)扩大容器容积,反应速率 。 答案 (1)增大 (2)增大 (3)减小 解析 (1)容器容积不变充入 H2,增加了反应物的浓度, 反应速率增大;(2)升高温度,反应速率一定增大;(3)扩大 容器容积,各物质的浓度减小,反应速率减小。 34
第二章化学反应速率与化学平衡 课堂 重难突破 化学反应速率的计算 C.o(NH3)=0.002mol·L1·s-1 D.(02)=0.00125mol.1-1·s- 重难归纳 答案AD 1.定义式法。 解析由已知条件可求得u(NH)二一2LX60s -0.12mol 利用公式一兰计算化学反应速率。 0.001mol·L-1·s1。同一反应中，用不同物质表示的反 2.关系式法。 应速率之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比。 利用化学反应速率之比=相同时间内物质的量浓度变 (NO)=o(NH)=0.001mol·L1·s1:v(H2O)= 化之比=化学计量数之比。 3.求解化学反应速率计算题的一般步骤： 4uNH)=0.001×=0.0015molL·s1;u(0,)= 6 (1)写出有关反应的化学方程式。 5 5 NH,)=0.001×号=0.00125molL1·s1. (2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。 2.反应A(g)十3B(g)一2C(g)十2D(g)在四种不同情 (3)根据已知条件列方程计算。 况下的反应速率分别为 ヴ情境体型 ①u(A)=0.15mol·L-·min- 同一化学反应中用不同物质表示的化学反应速率数值 ②u(B)=0.01mol·L-1·s1 有可能不同，其意义是否相同？ ③v(C)=0.40mol·L-1·min 提示在同一化学反应中，用不同物质表示的化学反应 ④v(D)=0.45mol·L-1·min-J 速率之比等于化学计量数之比，数值有可能不同但意义相 则该反应在不同情况下进行的快慢顺序为 同，都能描述化学反应的快慢。 典例剖析 答案④>③=②>① 解析解法一：将以不同物质表示的反应速率换算为用 一定条件下，向2L密闭容器中加入2molN2和10mol 同一物质表示的速率，再比较速率数值的大小。 H2,发生反应N2(g)十3H2(g)-一2NH(g),2min时测得 若以物质A为标准，根据用不同物质表示同一反应的 剩余N21mol,下列化学反应速率不正确的是()。 速率时，速率之比等于各物质的化学计量数之比，将②③④ Av(N2)=0.25mol·L-1·min-J 的反应速率换算为用物质A表示的反应速率，则有： B.v(H2)=0.75 mol L-1.min- C.o(NH)=1mol·L-1·min ②(A=3B=号×0.o1mlL1.s1X60s D.2u(H2)=3w(NH3) mim1=0.20mol·L-l·minl, 答案C ③加(=2(C)=合×0,40malL1·mn- 解析v(八2)= (1-2)mol =0.25mol·L-1· 2L×2min 0.20 mol .L-1.min-, min-, 1 u(N2)=H2=(NH,) ④u(A)=2(D)=z×0.45mol.L1·min1- 3 2 0.225mol.L-1·min-1, (H2)=0.75mol·L-1·min-1, 故反应在不同情况下进行的快慢顺序为④>③= v(NH2)=0.5mol.L-1·min-1。 ②>①. 【拓展延伸】试计算2min时Hz的转化率。 解法二：首先将反应速率单位统一为mol·L1· 答案2min时，转化的n(H2)=3mol,a(H2)= min1,则②u(B)=0.60mol·L-1·min-1,然后根据反应 速率与对应物质化学计量数之比的大小进行判断。由化学 10m0×100%=30%。 3 mol 方程式A(g)十3B(g)=2C(g)+2D(g)得出： 学以致用 ⑦(4) 1 =0.15mol·L-1·min 1.(双选)反应4NH3(g)+5O2(g)==4NO(g)+ (B)=0.20 mol.L-.min 3 6H2O(g)在2L的密闭容器中进行，1min后，NH减少了 0.12mol,则下列选项中正确的是()。 ③(C 2 =0.20mol.L-1·min- A.v(NO)=0.001mol·L-1·s1 B.o(H2O)=0.002mol·L-1·s-1 (D=0.225 mol.L-.min- 2 35
第二章 化学反应速率与化学平衡 课堂·重难突破 一 化学反应速率的计算 重难归纳 1.定义式法。 利用公式v= Δc Δt 计算化学反应速率。 2.关系式法。 利用化学反应速率之比=相同时间内物质的量浓度变 化之比=化学计量数之比。 3.求解化学反应速率计算题的一般步骤: (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计算。 同一化学反应中用不同物质表示的化学反应速率数值 有可能不同,其意义是否相同? 提示 在同一化学反应中,用不同物质表示的化学反应 速率之比等于化学计量数之比,数值有可能不同但意义相 同,都能描述化学反应的快慢。 典例剖析 一定条件下,向2L密闭容器中加入2molN2 和10mol H2,发生反应 N2(g)+3H2(g)2NH3(g),2min时测得 剩余 N21mol,下列化学反应速率不正确的是( )。 A.v(N2)=0.25mol·L-1·min-1 B.v(H2)=0.75mol·L-1·min-1 C.v(NH3)=1mol·L-1·min-1 D.2v(H2)=3v(NH3) 答案 C 解析 v(N2)= - (1-2)mol 2L×2min =0.25 mol·L-1 · min-1, v(N2)= v(H2) 3 = v(NH3) 2 , v(H2)=0.75mol·L-1·min-1, v(NH3)=0.5mol·L-1·min-1。 【拓展延伸】试计算2min时 H2 的转化率。 答案 2 min 时,转化的n(H2)=3 mol,α(H2)= 3mol 10mol ×100%=30%。 学以致用 1.(双选)反应 4NH3 (g)+5O2 (g)4NO(g)+ 6H2O(g)在2L的密闭容器中进行,1min后,NH3 减少了 0.12mol,则下列选项中正确的是( )。 A.v(NO)=0.001mol·L-1·s-1 B.v(H2O)=0.002mol·L-1·s-1 C.v(NH3)=0.002mol·L-1·s-1 D.v(O2)=0.00125mol·L-1·s-1 答案 AD 解析 由已知条件可求得v(NH3)=- -0.12mol 2L×60s = 0.001mol·L-1·s-1。同一反应中,用不同物质表示的反 应速率之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比。 v(NO)=v(NH3)=0.001 mol·L-1 ·s-1;v(H2O)= 6 4 v(NH3)=0.001× 6 4 =0.0015mol·L-1·s-1;v(O2)= 5 4 v(NH3)=0.001× 5 4 =0.00125mol·L-1·s-1。 2.反应 A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g)在四种不同情 况下的反应速率分别为 ①v(A)=0.15mol·L-1·min-1 ②v(B)=0.01mol·L-1·s-1 ③v(C)=0.40mol·L-1·min-1 ④v(D)=0.45mol·L-1·min-1 则该反应在不同情况下进行的快慢顺序为 。 答案 ④>③=②>① 解析 解法一:将以不同物质表示的反应速率换算为用 同一物质表示的速率,再比较速率数值的大小。 若以物质 A为标准,根据用不同物质表示同一反应的 速率时,速率之比等于各物质的化学计量数之比,将②③④ 的反应速率换算为用物质 A表示的反应速率,则有: ②v(A)= 1 3 v(B)= 1 3 ×0.01mol·L-1·s-1×60s· min-1=0.20mol·L-1·min-1, ③v(A)= 1 2 v(C)= 1 2 ×0.40mol·L-1·min-1= 0.20mol·L-1·min-1, ④v(A)= 1 2 v(D)= 1 2 ×0.45mol·L-1·min-1= 0.225mol·L-1·min-1, 故反应在不同情况下进行的快慢顺序为 ④ > ③ = ②>①。 解法二:首 先 将 反 应 速 率 单 位 统 一 为 mol·L-1 · min-1,则②v(B)=0.60mol·L-1·min-1,然后根据反应 速率与对应物质化学计量数之比的大小进行判断。由化学 方程式 A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g)得出: ① v(A) 1 =0.15mol·L-1·min-1 ② v(B) 3 =0.20mol·L-1·min-1 ③ v(C) 2 =0.20mol·L-1·min-1 ④ v(D) 2 =0.225mol·L-1·min-1 35