(共21张PPT)
第六章 化学反应与能量
第一课时 化学反应速率
第二节 化学反应速率与限度
必修第二册
【情景引入】
在化学实验和日常生活中,我们经常观察到这样的现象:有的反应进行的快,有的进行的慢。
你了解下图涉及的化学反应进行的快慢吗?反应的快慢程度与我们有什么关系?
在化学反应的研究和实际应用中,化学反应进行的快慢和程度,可以提高生产效率。
不同的化学反应进行的快慢千差万别,快和慢是相对而言的,我们的判断方法都是定性地描述反应的快慢。而在科学研究和实际应用中,往往需要定量地描述一个反应的快慢。
什么是定性?什么是定量?
[思考与讨论]对于现象看上去差不多的反应,我们的眼睛判断不出谁更快,又该怎么做呢?
定量是用数字和相应度量单位来表述事物,
如:光在空气中的传播速度3×108m/s。
定性是用事物的变化的状态和程度所相关的语言来表述事物,如:光的传播速度是很快的。
【学习目标与核心素养】
了解化学反应速率的概念和表示方法。
认识反应条件对化学反应速率的影响(控制变量)。
PART
01
PART
02
PART
03
能够进行化学反应速率的简单计算。
化学反应速率
一、化学反应速率
1.含义
2.表示
衡量化学反应过程进行的快慢的物理量
单位时间物质浓度的改变
生成物浓度的增加
化学反应速率(均取正值)
反应物浓度的减少
mol/(L·min) 或 mol/(L·s)
v (x) = —— = ——
Δc(x)
Δ t
Δ t
Δn(x)
V
——
3.计算公式
4.常用单位
÷60
×60
容器的体积
指明具体物质
mol ·L-1 ·s-1
mol ·L-1 ·min-1 或
注意事项
(4) 用不同物质表示的化学反应速率,其数值不一定相同,但其表示意义相同——指明具体物质v(A)
(2) 一段时间内的平均速率
(3) 一般不用固体或纯液体表示化学反应速率
(1) 反应速率都为正数
纯液体或固体物质的浓度一般视为常数
[同步训练1]某反应物A在5min内,A的浓度减少为1mol·L-1,在这5 min内A的化学反应速率是( )
A.0.4 mol·L-1·min-1
B.0.3 mol·L-1·min-1
C.0.2 mol·L-1·min-1
D.0.3 mol·L-1
C
【思考与交流】 反应:N2 + 3H2 2NH3在密闭的容器中进行,各物质浓度随时间变化如下:完成表格并求在2 s内的这个反应的平均率。
高温、高压
催化剂
时间 N2 H2 NH3
t=0 s 4 mol/L 12 mol/L 0 mol/L
t=2 s 4 mol/L
V
2mol/L
6 mol/L
1 mol/(L·s)
3mol/(L·s)
2mol/(L·s)
[思考1]化学反应速率之比与化学方程式中的计量数有什么关系?
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
二、化学反应速率 与 计量数的关系
N2 + 3H2 2NH3
高温高压
催化剂
V(N2) : V(H2) : V(NH3) =
1 : 3 : 2
各物质的反应速率之比
= 化学计量数 之比
[同步训练2]根据下图填空:
(1)2min内A、B、C三者的反应速率是多少?
3A+2B=3C
v(B)=2 mol/(L·min)
v(A)=3mol/(L·min)
v(C)=3mol/(L·min)
(2)该反应的化学方程式是 。
(1)写出有关反应的化学方程式;
(2)标出各物质的起始量、变化量、最终量(可用物质的量,也可用浓度);
(3)根据已知条件列方程式计算。
三、“三段式”计算
[同步训练2]已知2A(g)+ B(g) = 3 C(g) + 2 D(g),A、B的起始浓度分别为4 mol/L、3 mol/L ,1min后反应物A、B的转化浓度分别为 2 mol/L、1mol/L,则:四者的反应速率是多少?
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
2
1
3
2
终态浓度C终
2
2
3
2
v(A)=2mol/(L·min)
v(B)=1mol/(L·min)
v(C)=3mol/(L·min)
v(D)=2mol/(L·min)
1.定性比较
四、化学反应速率的比较方法
(3)若化学反应速率的单位不一致,需转化为同一单位。
观察实验现象(剧烈程度、产生气泡或沉淀的快慢等)
2.定量比较
(1)将不同物质的化学反应速率转化成同一物质的化学反应速率,
(2)分别除以相应物质的化学计量数,所得数值大的速率大。
【课堂小结】
【课堂同步练习】
1、下列关于化学反应速率的说法,不正确的是( )
A.化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量
B.化学反应速率的大小主要取决于反应物的性质
C.化学反应速率可用单位时间内生成某物质的质量的多少来表示
D.化学反应速率常用单位有mol·L-1·s-1和mol·L-1·min-1
C
3、 已知 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O,则下列关系式正确的是( )
4/5v(NH3)=v(O2)
B.4/5v(NH3)=v(H2O)
C. 5/6v(O2)=v(H2O)
D. 4/5v(O2)=v(NO)
D
3、将5 mol A和4 mol B充入0.4L密闭容器中发生2A(g)+B(g)
mD(g)+E(g),经过5min后达到化学平衡,此时测得D为2 mol。5min内用E表示的平均反应速率为0.5 mol/(L·min),下列结论正确的是( )
A. m值为1
B. B的转化率为25%
C. 平衡时混合物总物质的量为8mol
D. 5min内用A表示的平均反应速率为0.4 mol·L-1·min-1
B
4、对于反应A(g)+2B(g)=3C(s)+2D(g)来说,下列反应速率最快的是( )
A.v(A)=0.32 mol·L-1·min-1
B.v(B)=0.55 mol·L-1·min-1
C.v(C)=0.02 mol·L-1·s-1
D.v(D)=0.01 mol·L-1·s-1
A
谢谢欣赏