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第六章 化学反应与能量
第二节　化学反应的速率和限度
第1课时　化学反应的速率
化学反应
物质变化
能量变化
你关注过化学反应的快慢吗？
你了解这些化学变化过程的快慢吗
？
极慢
溶洞形成
慢
钢铁锈蚀
快
食物腐败
极快
核弹爆炸
可瞬间完成
几万年到几千万年
几小时到几个月
几小时到几天
根据现象定性描述：产生气泡快慢、颜色变化快慢、产生浑浊快慢、温度变化快慢、固体减少快慢等。
如何描述化学反应的快慢？
速度
化学反应速率
1、概念：衡量化学反应进行快慢的物理量
单位时间内物体运动的位移
化学反应速率
物质浓度的改变
反应物质浓度的减少
生成物浓度的增加
2、表达式
单位：moL/(L s)
moL/(L min)
moL/(L h)
例题1
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑已知加入的HCl的浓度为1mol/L，反应5min后HCl的浓度为0.5mol/L,则反应速率为多少呢？
指用HCl表示该反应在一段时间内的平均化学反应速率为：0.1mol/（L·min）
化学反应速率一段时间内的平均速率，而不是指瞬时速率。
V(HCl)=0.1mol/(L·min)意义是什么？
例题2：反应4NH3+5O2 4NO+6H2O 在5升的密闭容器中进行，30秒后，NO 的物质的量增加了0.3mol，此反应的平均反应速率用NO来表示为多少？
= 0.002mol/ (L · s)
△c (NO) =
△n (NO)
V
=
0.3mol
5L
= 0.06 mol / L
v (NO) =
△c (NO)
△t
=
0.06 mol / L
30s
△
催化剂
2.一定温度下，在一容积为2L的密闭容器中加入2molN2，和6 mol H2，在五分钟时生成了0.2 mol NH3，求v(N2)，v(H2)，v(NH3)。
N2 + 3 H2 2NH3
高温高压
催化剂
起始n（mol）：
5min后n(mol):
变化n(mol):
化学计量数之比＝物质的量变化之比
例3、在一密闭容器中装有N2和H2，反应开始时，N2的浓度为2mol/L；H2的浓度为5mol/L；反应开始2min时，测得容器中N2的浓度为1.8mol/L，求这2min内N2、H2、NH3的平均速率各是多少？
起始浓度（mol/L）： 2 5 0
2min后浓度(mol/L): 1.8 4.4 0.4
变化浓度(mol/L): 0.2 0.6 0.4
N2 + 3 H2 2NH3
高温高压
催化剂
三段式
解：
V(N2)=
0.2mol/L
2min
= 0.1 mol/(L·min)
同理：V(H2)= 0.3mol/(L·min)
V(NH3) = 0.2 mol/(L·min)
1、化学计量数之比＝物质的量变化之比＝
2、用不同物质表示的化学反应速率，其值不一定相同，但其表示反应的快慢程度相同——指明具体物质v(A)
N2 + 3 H2 2NH3
高温高压
催化剂
V(N2)=0.1
mol/(L·min)
V(H2)= 0.3
mol/(L·min)
V(NH3) = 0.2
mol/(L·min)
起始浓度（mol/L）： 2 5 0
2min后浓度(mol/L): 1.8 4.4 0.4
变化浓度(mol/L): 0.2 0.6 0.4
比较用NH3 、 H2、N2表示的反应速率，从中你能得出什么结论？
物质浓度变化之比＝化学反应速率之比
例4、反应 A + 3B = 2C + 2D 在四种不同条件下的反应速率为：
(1)v(A)=0.3mol/( L·s ） (2)v(B)=0.6mol/ ( L·s ） (3)v(C)=24mol/( L·min） (4)v(D)=0.45mol/ ( L·s ）
则该反应速率的快慢顺序为—————————。
(1)>(4)>(2)=(3)
反应速率大小的比较：换算成同一物质，同一单位，再比较数值的大小。
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)＝0.7 mol·L－1·min－1
③v(N2)＝0.4 mol·L－1·min－1 ④v(CO2)＝1.1 mol·L－1·min－1
⑤v(NO2)＝0.01 mol·L－1·s－1
请比较上述5种情况反应的快慢____________(由大到小的顺序)。
③①②⑤④
反应 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O 在2L的密闭容器中进行，10分钟后，NH3 的物质的量从4mol降为了2mol，此反应的平均反应速率用NO来表示为多少？，用O2表示为多少？
练习1
v (NO) = 0.1 mol/(L·min)
v (O2) = 0.125 mol/(L·min)
练习2
NO 和 CO 都是汽车尾气中的有害物质，通常情况下它们能缓慢地起反应：2CO＋2NO＝N2＋2CO2 ，在不同反应条件下测得反应速率如下，其中反应速率最快的是（ ），最慢的（ ）。
A. υ(CO)＝0.004 mol·L-1·min-1 B. υ(NO)＝0.005 mol·L-1·min-1
C. υ(N2)＝0.05 mol·L-1·min-1 D. υ(CO2)＝0.002 mol·L-1·s-1
D
A
练习3
已知 4NH3+5O2=4NO+6H2O ，则下列速率关系表示正确的是（ ）
A. 4v (NH3) = 5v (O2) B. 5v (O2) = 6v (H2O)
C. 2v (NH3) = 3v (H2O) D. 6v (O2) = 5v (H2O)
D
A与B反应生成C, 假定反应由A、B开始，起始浓度均为1mol/L。2min 后，A浓度为 0.8 mol/L, B浓度为0.6mol/L, C浓度为0.6mol/L。求反应化学方程式？
应用练习4
A +2B = 3C
将10mol H2和5 mol N2放入10L真空容器内，某温度下发生反应：
3H2+N2=2NH3。在最初的0.2s内，消耗H2的平均速率0.06
mol·L-1·s-1，则在0.2s末，容器中NH3，的物质的量为？
应用练习5
应用练习6
某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示，由图中数据分析，该反应的化学方程式为
_____________ 。
反应开始至2min，Z的平均反应速率为_______________。
3X+Y 2Z
0.05mol/（L·min）
某温度时，在2 L密闭容器中，某一反应中A、B的物质的量随时间变化的曲线如图所示，由图中数据分析得：
(1)在4 min末时，A、B的物质的量浓度c(A)________c(B)，从0～4 min内A、B的物质的量浓度变化量Δc(A)________Δc(B)(以上填“>”“<”或“＝”)。
(2)从反应开始至4 min时，A的平均反应速率为____________。
(3)该反应的化学方程式为___________________。
＝
>
0.05 mol·L－1·min－1
2A B
应用练习7
(4) 用不同物质表示的化学反应速率，其值不一定相同，但其表示反应的快慢程度相同——指明具体物质v(A)
(5) 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
反应：mA + nB == pC + qD
v(A): v(B): v(C): v(D)==m:n:p:q
5、注意点：（补充）
(2) 一段时间内的平均速率，而不是指瞬时速率。
(3) 一般不用固体或纯液体（其浓度是常数）表示化学反应速率。
(1)化学反应速率是标量，反应速率都为正数。

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