《2025年高中总复习优化设计高中化学》

1. 化学反应速率

 
化学反应速率与化学计量数的关系
①同一反应在同一时间内，用不同物质来表示的反应速率的数值之比等于对应物质的化学计量数之比。
②示例：在反应$aA(g)+bB(g)\xlongequal{}cC(g)+dD(g)$中，存在$v(A):v(B):v(C):v(D)=$$a:b:c:d$。
定量比较化学反应速率大小的两种方法
①归一法：先换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值大小。
②比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值。如$aA(g)+bB(g)⇌ cC(g)$，若$\frac{v(A)}{a}＞\frac{v(B)}{b}$，则用 A 表示时的反应速率比用 B 表示时大。

答案： 1.
(1)快慢 减小 增大 $\mathrm{mol· L^{-1}· s^{-1}}$ $\mathrm{mol· L^{-1}· min^{-1}}$
(2)①化学计量数 ②$a:b:c:d$

应用示例
反应$A(g)+3B(g)\longrightleftharpoons 2C(g)+2D(g)$在四种不同情况下的反应速率分别为①$v(A)=24mol\cdot L^{-1}\cdot min^{-1}$，②$v(B)=1.5mol\cdot L^{-1}\cdot s^{-1}$，③$v(C)=0.4mol\cdot L^{-1}\cdot s^{-1}$，④$v(D)=0.5mol\cdot L^{-1}\cdot s^{-1}$，该反应进行的快慢顺序为____。

答案： 应用示例:②＞①＞④＞③
解析 同一反应中，不同物质的反应速率与化学方程式中的化学计量数的比值越大，反应速率越快，由题给数据可得：
①$\frac{v(\mathrm{A})}{1}=\frac{24\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}\cdot min^{-1}}×\frac{1}{60}\ \mathrm{min\cdot s^{-1}}}{1}=0.4\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}\cdot s^{-1}}$；
②$\frac{v(\mathrm{B})}{3}=\frac{1.5\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}\cdot s^{-1}}}{3}=0.5\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}\cdot s^{-1}}$；
③$\frac{v(\mathrm{C})}{2}=\frac{0.4\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}\cdot s^{-1}}}{2}=0.2\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}\cdot s^{-1}}$；
④$\frac{v(\mathrm{D})}{2}=\frac{0.5\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}\cdot s^{-1}}}{2}=0.25\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}\cdot s^{-1}}$，则反应进行的快慢顺序为②＞①＞④＞③。

例 1 将等物质的量的 A、B 混合于$2L$的恒容密闭容器中，发生反应：$3A(g)+B(g)\xlongequal{}xC(g)+2D(g)$，$2min$后测得$c(D)=0.5mol\cdot L^{-1}$，$c(A):c(B)=3:5$，以 C 表示的平均速率$v(C)=0.25mol\cdot L^{-1}\cdot min^{-1}$，下列说法正确的是(A)

A.$2min$时，A 的物质的量为$1.5mol$
B.$2min$时，A 的转化率为$60\%$
C.反应速率$v(B)=0.25mol\cdot L^{-1}\cdot min^{-1}$
D.该反应方程式中，$x = 1$

答案： 例1 A 解析 由$v(\mathrm{C}) = 0.25\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}\cdot min^{-1}}$知，2 min内C的浓度变化$\Delta c(\mathrm{C}) = 0.25\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}\cdot min^{-1}}×2\ \mathrm{min}=0.5\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$，设A、B初始浓度为$a\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$，结合题中数据，可列出"三段式"：
$3\mathrm{A}(g)+\mathrm{B}(g)\longrightarrow x\mathrm{C}(g)+2\mathrm{D}(g)$
起始浓度/($\mathrm{mol\cdot L^{-1}}$) $a$ $a$ $0$ $0$
转化浓度/($\mathrm{mol\cdot L^{-1}}$) $0.75$ $0.25$ $0.5$ $0.5$
平衡浓度/($\mathrm{mol\cdot L^{-1}}$) $a - 0.75$ $a - 0.25$ $0.5$ $0.5$
则2 min时，$c(\mathrm{A}):c(\mathrm{B})=(a - 0.75):(a - 0.25)=3:5$，解得$a = 1.5$，$\Delta$的浓度为$1.5\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}} - 0.75\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}} = 0.75\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$，物质的量为$1.5\ \mathrm{mol}$，A正确；2 min时，A的转化率为$\frac{0.75}{1.5}×100\% = 50\%$，B错误；$v(\mathrm{B})=\frac{0.25\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}}{2\ \mathrm{min}} = 0.125\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}\cdot min^{-1}}$，C错误；由于$\Delta c(\mathrm{C})=\Delta c(\mathrm{D})$，$x = 2$，D错误。