资源简介

(共20张PPT)
化学反应速率的表示方法
专题２ 化学反应速率与化学平衡
苏教版 选择性必修1
1．了解化学反应速率的概念，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，学会化学反应速率的测定方法，会比较化学反应速率的快慢。
在生产、生活中，人们会遇到各种各样的化学反应，反应所需的时间往往有较大差异。根据实际情况，有些化学反应人们希望能快一些，如合成氨、工业炼铁；有些化学反应人们希望其越慢越好，如塑料的老化。因此，调控化学反应速率具有重要的意义。
室温下，有少量催化剂存在时，过氧化氢在水溶液中发生分解反应：
反应过程中过氧化氢的物质的量浓度变化如表2-1所示。
1. 在右边的坐标中作出H2O2分解反应的浓度-时间曲线。
2. 以10 min为时间间隔，请观察任意一个10 min间隔内
H2O2的物质的量浓度的改变值。这些数据给你什么启迪？
从反应开始到80min，每间隔10minH2O2的物质的量浓度的改变值越来越小。
对于同一个化学反应，其他条件不变时，随着反应的进行，速率逐渐减小。
一、化学反应速率
1、化学反应速率的表示方法：
用单位时间内反应物浓度（通常使用物质的量浓度）的减少或者生成物浓度的增加。
单位：
①、该反应速率是在时间间隔Δt内的平均速率。
若Δt非常小，则平均速率接近于某一时刻的瞬时速率。
②、纯物质（固体或纯液体）的浓度为定值，不能表示化学反应速率。
→表示 的变化
→表示 的变化
浓度
时间
mol·L-1·min-1或 mol·L-1·s-1 或mol·L-1·h-1
注意：
N2O5在四氯化碳溶液中的分解反应为：2N2O5=4NO2＋O2。实验测得，在67 ℃时，反应体系中各物质的浓度随时间的变化如表2-2所示。
1. 请分别用反应物和生成物的物质的量浓度在单位时间内的变化来表示该反应的速率，将计算结果填入表2-2。
2. 通过计算可以发现，虽然反应物和生成物的物质的量浓度在单位时间内的变化都可表示该反应的速率，但是其数值却不一定相同。请将其数值与化学方程式中相应物质前的化学计量数进行比较，归纳总结它们之间的关系。
2、方程式中各反应速率与化学计量数之间的关系
相同时间内，用不同物质表示的化学反应应速率不一定相同。
反应速率(v)之比=浓度的变化量(Δc)之比=物质的量的变化量(Δn)之比=化学计量数之比
例如：对于化学反应：aA + bB = cC + dD
v（A）:v（B）:v（C）:v（D）= 。
a:b:c:d
思考：已知4NH3(g)＋5O2(g)=4NO(g)＋6H2O(g)，若化学反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)(单位：mol·L-1·s-1)表示，则下列关系正确的是（ ）
D
1、反应4NH3(g)＋5O2(g)=4NO(g)＋6H2O(g)在体积为10 L的密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45 mol，则此阶段反应的平均速率v(X)可表示为（ ）
A. v(NH3) = 0.010 mol·L－1·s－1
B. v(O2) = 0.001 mol·L－1·s－1
C. v(NO) = 0.001 mol·L－1·s－1
D. v(H2O) = 0.045 mol·L－1·s－1
2、已知A与B反应生成C。假设反应由A、B开始，它们的起始浓度均为1 mol·L-1。反应进行2 min后A的浓度为0.8 mol·L-1，B的浓度为0.6 mol·L-1，C的浓度为0.6 mol·L-1。
（1）2 min内反应的平均速率可表示为：
v(A) = ，v(B) = ，v(C) = 。
（2）三者数值之间的关系是：v(A) = v(B) = v(C)。
（3）该反应的化学方程式为 。
“三段式”法的一般步骤：
对反应物：c(起始)－c(转化)＝c(某时刻)；
对生成物：c(起始)＋c(转化)＝c(某时刻)；
（1） 、写出正确的化学方程式
（2）、找出各物质的起始量、转化量、某时刻量
【注意抓关键】转化量之比 = 化学计量数之比
（3）、 根据已知条件列方程计算
2A(g)＋ B(g) = 3 C(g) ＋ 2 D(g)
起始浓度c初
4
3
0
0
转化浓度Δc
2x
x
3x
2x
某刻浓度c某
4－2x
3－x
3x
2x
3、某温度时，在2 L容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如下图所示。根据图中数据，试回答：
(1)反应在2 min内的v(X)＝__________________，v(Y)＝______________，v(Z)＝____________。
(2)容器内的反应物是____________。
(3)写出该反应的化学方程式：_____________。
答案：(1)0.025 mol·L－1·min－1　0.075 mol·L－1·min－1　0.05 mol·L－1·min－1
(2)X、Y　(3)X＋3Y 2Z
二、化学反应速率的实验测定方法
要测定不同时刻反应物或生成物的浓度，可观察、测量体系中某一物质的相关性质，再进行适当的转换和计算。
气体
离子浓度
体积
压强
颜色
电导率
pH
颜色
浑浊度
pH计
浊
度
仪
盐酸与大理石反应生成CO2气体，通过测量一定时间内产生CO2气体的体积，可测定该反应的速率。请完成下列化学反应速率的测定实验。
1. 如图2-4所示，在锥形瓶中放入5 g大理石，加入20mL
1 mol·L－1盐酸。每隔10 s观测玻璃注射器中气体的体积，将实验数据记录到表2-3中。
2. 以mL·s－1为反应速率的单位，计算每10 s时间间隔内的反应速率，将计算结果填入表2-3中。
盐酸与大理石反应生成CO2气体，通过测量一定时间内产生CO2气体的体积，可测定该反应的速率。请完成下列化学反应速率的测定实验。
3. 以反应时间为横坐标，产生气体的体积为纵坐标，在右边的坐标中绘制CO2气体体积［V(CO2)］-反应时间（t）曲线图。
4. 比较你与其他同学的实验结果，如有明显差异，分析产生差异的可能原因。
化学反应速率
化学反应速率的表示方法
（公式法、比值法、三段式）
化学反应速率的实验测定
1、一定温度下，向一个容积为2L的真空密闭容器中(事先装入催化剂)，通入1mol N2和3 mol H2，3min后，测得容器内的压强是开始时的0.9倍，在此时间v (H2)为( )
A. 0.2 mol/(L·min) B. 0.6 mol/(L·min)
C. 0.1 mol/(L·min) D. 0.3 mol/(L·min)
C
恒温、恒容：混合气体的压强与其物质的量成正比，即
2、已知反应4CO＋2NO2 N2＋4CO2在不同条件下的化学反应速率如下：
①v(CO)＝1.5 mol·L－1·min－1　②v(NO2)＝0.01 mol·L－1·s－1　
③v(N2)＝0.4 mol·L－1·min－1　 ④v(CO2)＝1.1 mol·L－1·min－1
请比较上述4种情况反应的快慢：_________(由大到小的顺序)。
③①②④
（1）换算成同一物质同一单位表示
（2）比较化学反应速率与化学计量数的比值
不同条件下：m A ＋ n B p C ＋ q D
υ(B)
n
υ(A)
m
＞
若
则 υ(A) ＞ υ(B)
3、将固体NH4I置于密闭容器中，在某温度下发生下列反应：
NH4I(s) NH3(g)+HI(g) 2HI(g) H2(g)+I2(g)
当反应达到平衡时，c(H2)=0.5 mol/L，c(HI)=4 mol/L，则NH3的浓
度为 mol/L。
5
多重平衡体系中各物质只有一个平衡浓度！

展开更多......

收起↑