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化学反应速率
第二章 化学反应速率与化学平衡
1.复习巩固化学反应速率的概念及其表示方法
2.根据化学反应速率的测定原理设计实验，学会化学反应速率的测定方法，通过对比的方法，发展基于变量关系的证据推理素养。
3.掌握有关化学反应速率的计算方法
溶洞的形成需几万年时间
铁桥生锈长年累月
炸弹爆炸瞬间完成
水果腐败变质需数天
化学反应有快有慢
一、化学反应速率
1.意义
是用来衡量化学反应进行的快慢的物理量。
2.表示方法
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.计算公式
v(B) = =
Δc —— 某一反应物或生成物浓度的变化量，单位： mol·L-1或mol/L；
Δt —— 表示反应时间的变化，单位：s，min，h；
V —— 化学反应速率，单位：mol/(L·s)，mol·L-1·min-1或mol/(L·min)等。
(3)同一反应用不同物质来表示速率，同一个反应，用不同物质表示该反应的速率时，其数值不一定相同，但意义相同。计算时必须指明具体物质v(A)
(4)一般不用纯固体或纯液体表示反应速率(其浓度视为常数)；常用于气体或溶液。
(1)由公式v＝ 计算得到的速率是指平均速率，不是瞬时速率。
(2)同一化学反应: aA＋bB = cC＋dD，有V(A)︰V(B)︰V(C)︰V(D)＝a︰b︰c︰d
即：化学反应速率之比==化学计量数之比(系数之比）==物质的量变化之比==物质的量浓度变化之比
化学反应速率的注意事项
(5)Δc表示指定物质反应前后的浓度变化量，均取正值;
4.化学反应的速率的计算方法
起始浓度 mol/L a b 0 0
浓度变化 mol/L mx nx px qx
t 时刻浓度 mol/L a-mx b-nx px qx
mA(g)＋nB(g) === pC(g) ＋ qD(g)
“三段式”法
(可用物质的量，也可用物质的量浓度）
①v(B) = =
②A的转化率：α(A) =
变化量之比等于化学计量数之比
书写方程式、列数据、计算
在2 L的密闭容器中，加入1 mol N2和3 mol H2，发生 N2+3H2 2NH3 ，在2 s末时，测得容器中含有0.4 mol的NH3，求该反应的化学反应速率。
起始浓度(mol/L)
2 s末浓度(mol/L)
变化浓度(mol/L)
三段法
0.5
1.5
0
0.2
0.2
0.3
0.1
0.4
1.2
（NH3)=
c(NH3)
t
＝ =0.10 mol/(L·s)
0.2 mol/L
2s
5.化学反应的速率的比较方法
①定性比较
通过观察实验现象，如反应的剧烈程度、产生气泡或沉淀的快慢、固体消失或气体充满所需时间的长短等来定性判断化学反应的快慢。
②定量比较
同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同，比较化学反应速率的快慢不能只看数值大小，还要进行一定的转化。
【归一法】先统一单位，换算成同一物质表示的反应速率，再比较数值的大小。
【比值法】比较化学反应速率与化学计量数的比值，比值越大化学反应速率越大。
1 mol·L-1·s-1 = mol·L-1·min-1
60
反应 A(g) + 3B(g) = 2C(g) + 2D (g)
在四种不同情况下的反应速率为：
①v(A)=45mol·L-1 · min-1 ②v(B)=6mol·L-1·s-1
③v(C)=4mol·L-1·s-1 ④v(D)=4.5mol·L-1·s-1
则该反应速率的快慢顺序为_____________________
④>③=②>①
反应 A(g) + 3B(g) === 2C(g) + 2D (g) 在四种不同情况下的反应速率为：①v(A)=0.15mol·L-1·min-1 ②v(B)=0.6mol·L-1·s-1 ③v(C)=0.4mol·L-1·s-1 ④v(D)=0.45mol·L-1·s-1则该反应在不同条件下速率的快慢顺序为:
④>③=②>①
②v(B)=0.6mol·L-1·s-1
③v(C)=0.4mol·L-1·s-1
④v(D)=0.45mol·L-1·s-1
v(A)=0.2mol·L-1·s-1
v(A)=0.2mol·L-1·s-1
v(A)=0.225mol·L-1·s-1
①v(A)=0.15mol·L-1·min-1
方法一：归一法
v(A)=0.0025mol·L-1·s-1
【归一法】：
先统一单位
再统一同一物质
再比较数值的大小
v(A)
1
①
=0.0025mol·L-1·s-1
v(B)
3
②
=0.2mol·L-1·s-1
v(C)
2
③
=0.2mol·L-1·s-1
v(D)
2
④
=0.225mol·L-1·s-1
方法二：比值法
mA + nB === pC + qD
反应 A(g) + 3B(g) === 2C(g) + 2D (g) 在四种不同情况下的反应速率为：①v(A)=0.15mol·L-1·min-1 ②v(B)=0.6mol·L-1·s-1 ③v(C)=0.4mol·L-1·s-1 ④v(D)=0.45mol·L-1·s-1则该反应在不同条件下速率的快慢顺序为:
【比值法】比较化学反应速率与化学计量数的比值，比值越大化学反应速率越大。
6.由n(或c)～t图像确定化学方程式的方法
①看趋势，定位置
观察图像，n(或c)随时间逐渐减小的物质为反应物，反之为生成物。
②看变化量，定系数
由图像计算各物质在相同时间内的浓度(或物质的量)的变化量，从而确定各物质的化学计量数。
③看是否共存，定符号
根据图像观察各物质是否最终共存(即是否有物质反应完)，从而判断该反应是否为可逆反应，确定在方程式中用“=”还是“ ”。
根据下图回答：
（1）反应物是__________；
（2）2min内A的平均速率是____________；
（3）写出化学方程式________________。
2.5mol/(L·s)
5A + 4B 4C
A、B
一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是(　 　)
A．反应开始到10 s时，用Z表示的反应速率为0.158 mol·L-1·s-1
B．反应开始到10 s时，X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L－1
C．反应开始到10 s时，Y的转化率为79.0%
D．反应的化学方程式为：X(g)＋Y(g) Z(g)
C
7.化学反应速率的定量测定
υ＝
Δc
Δt
（1）测定原理：测定反应中不同时刻任何与物质的 有关的可观测量。
浓度
（2）测定方法：通过测量一定时间内________________或 ________________ 或 ___________、________、_________等。
释放出气体的体积
体系的压强变化
颜色的深浅
光的吸收
导电能力
【实验操作】
（1）按下图所示安装装置，检查装置气密性。在锥形瓶内放入2g锌粒，通过分液漏斗加入40 mL 1 mol/L的稀硫酸，测量收集10 mL H2所用的时间。
（2）用4 mol/L的稀硫酸代替1 mol/L的稀硫酸重复上述实验。
加入试剂 收集10mLH2
的时间/s
1mol/L H2SO4
4mol/L H2SO4
97
171
【实验数据】
关闭分液漏斗的活塞后，将注射器活塞向外拉出一定距离，一段时间后松开活塞，若能回到原位，则气密性良好。
（1）锌粒颗粒大小（表面积）基本相同（控制变量，避免表面积的干扰）。
（2）40 mL的稀硫酸溶液要迅速加入。
（3）装置气密性要好，且计时要迅速、准确。
【注意事项】
从实验现象和实验测量两方面如何判断化学反应进行的快慢？
①观察产生气泡的快、慢；
②观察试管中剩余锌粒的质量的多、少；
③用手触摸试管，感受试管外壁温度的高、低
定性描述
①测定收集一定体积的H2时所用的时间；
②测定一段时间内溶液中H＋浓度的变化；
③测定一段时间内锌粒质量的变化。
④测定一定时间内收集的H2的体积。
定量描述
化学反应速率
思考与讨论
1、有同学经认真分析发现本实验设计存在一处明显的不足之处，你能找到吗？
漏斗中稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成气体，也会将瓶中的空气排出，使所测气体的体积偏大。
2、如何改进问题1中的不足之处？
导管作用：①使分液温斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等，打开分液漏斗活塞时液体能顺利滴下。
②滴入锥形瓶的液体体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入液体引起的氢气体积误差。
用导管将分液漏斗上部与锥形瓶连通
锌粒
硫酸
拓展提升
测量化学反应速率的常见方法
1、量气法
2、比色法
3、电导法
4、激光技术法
电导率仪
pH计
浊度仪
分光光度计
选择可观测、
易操作的变量
气体
离子浓度
电导率
pH
颜色
浑浊度
颜色
体积
压强
拓展提升
测量气体体积的装置
测定放出一定体积的气体的时间以测定反应速率
测定一定时间内气体体积/压强的变化以测定反应速率
拓展提升
中学常用测量气体体积的实验装置
下
压
上
移
读数注意事项：
（1）恢复到室温状态
（2）调节量气管高度，使量气
管与水准管两端液面相平
（3）视线与量气管凹液面最低
处相平
液面相平的方法：要上下移动量筒，使
量筒内的液面与广口瓶中的液面相平。
液面相平的方法：要上或下移动右边的玻璃管，使左右两管中的液面相平。
1.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。对于反应CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O，用下列方法来测定反应速率是否正确
(1)测定收集一定体积的CO2时所用的时间 ； (　　)
(2)测定一段时间内溶液中c(H＋)的变化； (　　)
(3)测定一定质量的CaCO3完全溶解所需时间； (　　)
(4)测定一定时间内产生CO2气体的体积； (　　)
√
√
√
√
2.下图A装置是稀硫酸与碳酸钠的反应装置，通过如图装置测量产生CO2气体的体积可测定该反应的化学反应速率，B中溶液最好采用
　　　　 (填序号)使测量误差较小。
a.饱和碳酸钠溶液
b.饱和碳酸氢钠溶液
c.饱和氢氧化钠溶液
d.饱和硫酸铜溶液

b
3.化学反应速率是通过实验测定的，下列化学反应速率的测量中，测量依据不可行的是(　　)
选项 化学反应 测量依据(单位时间内)
A CO(g) ＋H2O(g)=CO2(g) ＋H2(g) 压强变化
B Zn(s)＋H2SO4(aq)= ZnSO4(aq)＋H2(g) 氢气体积
C 2NO2(g) N2O4(g) 颜色深浅
D Ca(OH)2(aq)＋Na2CO3(aq)=CaCO3(s)＋2NaOH(aq) 沉淀质量
A
4.在某恒容密闭容器中投入X、Y、W、Q四种物质，经一段时间后测得各物质的物质的量如下表所示：
X Y W Q
10 min 1.0 mol 3.0 mol 1.0 mol 2.0 mol
20 min 0.5 mol 1.5 mol 2.0 mol 1.0 mol
上述容器中发生的化学反应方程式可能是(　　)
A．X＋2Y=2W＋2Q B．3X＋Y＋2W=2Q
C．X＋3Y＋2Q=2W D．X＋2Y＋3Q=2W
C
5. 已知：反应aA(g)＋bB(g) cC(g)，某温度下，在2 L的密闭容器中投入一定量的A、B，两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
(1)从反应开始到12 s时，用A表示的反应速率为 。
(2)经测定前4 s内v(C)＝0.05 mol·L－1·s－1，则该反应的化学方程式为
。
(3)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中
进行经同一段时间后，测得三个容器中的反应速率分别为
甲：v(A)＝0.3 mol·L－1·s－1；
乙：v(B)＝0.12 mol·L－1·s－1；
丙：v(C)＝9.6 mol·L－1·min－1；
则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为 。
0.05mol·L－1·s－1
3A(g)＋B(g) 2C(g)
乙>甲>丙
定性描述：化学反应特征现象出现的快、慢
定量描述：
实验测定：控制单一变量，
找与浓度相关可测量、易操作变量
化学反应速率
Δc
Δt
υ ＝
Δn
VΔt
＝
如何表征化学反应速率
“三段式法”及大小比较的解题方法

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