(共21张PPT)
1、知道化学反应速率的表示方法。
2、了解测定化学反应速率的方法。
3、能进行化学反应速率的简单计算。
化学反应速率的简单计算
化学反应速率的测定
怎么用某种物质的浓度变化表示化学反应速率?
爆炸
牛奶变质
钢铁生锈
溶洞形成
比较下列变化的快慢
υ(B)=
Δc(B)
Δt
如果反应的体积是恒定的,化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大表示。
1、表示方法:
一、化学反应速率
3、单位:
mol·L-1·s-1 或 mol/(L·s)
mol·L-1·min-1 或 mol/(L·min)
2、表达式:
-0.1
-0.3
0.2
例1、在恒容的密闭容器中发生反应N2 + 3H2 2NH3,反应开始时N2的浓度0.8 mol/L,5min后N2的浓度变为0.7 mol/L。求该反应的化学反应速率(分别用N2 、H2 、NH3 表示)。
υ(N2)
=
=
υ(H2)
=
Δc (H2)
Δt
=
0.1mol/L
5min
=
0.02 mol/(L min)
0.3mol/L
5min
=
0.06 mol/(L min)
υ(NH3)
=
Δc (NH3)
Δt
=
0.2mol/L
5min
=
0.04 mol/(L min)
Δc (N2)
Δt
Δc (mol/L)
N2 + 3H2 2NH3
解:
取正值
在同一反应中,用不同物质的浓度变化表示反应速率时,为什么数值可以不同?所表示的意义是否相同?
4、注意事项:
①υ(B)表示平均速率,而非瞬时速率。
②υ(B)取正值。
③固体和纯液体不能表示υ(B),因为固体和纯液体的浓度一般视为常数。
④同一个反应,用不同的物质来表示υ(B),数值可能不同,但表示的意义相同。
一、化学反应速率
-0.1
-0.3
0.2
例1、在恒容的密闭容器中发生反应N2 + 3H2 2NH3,反应开始时N2的浓度0.8 mol/L,5min后N2的浓度变为0.7 mol/L。求该反应的化学反应速率(分别用N2 、H2 、NH3 表示)。
υ(N2)
=
=
υ(H2)
=
Δc (H2)
Δt
=
0.1mol/L
5min
=
0.02 mol/(L min)
0.3mol/L
5min
=
0.06 mol/(L min)
υ(NH3)
=
Δc (NH3)
Δt
=
0.2mol/L
5min
=
0.04 mol/(L min)
Δc (N2)
Δt
Δc (mol/L)
N2 + 3H2 2NH3
解:
取正值
用不同物质的浓度变化表示反应速率时,这些速率之间存在怎样的联系?
对于一个化学反应,可用任何物质的c 随时间的变化来表示υ。
υ(B)=
Δc(B)
Δt
=
Δn(B)
VΔt
= 化学计量数 之比
= 变化量 之比
化学反应速率 之比
υ(A)=
Δc(A)
Δt
υ(B)=
Δc(B)
Δt
υ(C)=
Δc(C)
Δt
υ(D)=
Δc(D)
Δt
m A + n B p C + q D
学 生 活 动
υ(A)
m
υ(B)
n
υ(C)
p
υ(D)
q
同一反应中:
=
=
=
学 生 活 动
例2、反应 A(g) + 3B(g) 2C(g) + 2D (g) 在四种不同情况下的反应速率为①υ(A)=0.45mol·L-1·min-1 ②υ(B)=0.6mol·L-1·s-1 ③υ(C)=0.4mol·L-1·s-1④υ(D)=0.45mol·L-1·s-1 则该反应速率的快慢顺序为_______________
④>③=②>①
①
υ(A)
1
=
0.45
60
mol·L-1·s-1
②
υ(B)
3
=
0.2mol·L-1·s-1
③
υ(C)
2
=
0.2mol·L-1·s-1
④
=
0.225mol·L-1·s-1
υ(D)
2
二、化学反应速率大小比较
标准值法:
①统一单位,②计算标准值
υ(B)
n
例3、 在2A + B 3C + 4D的反应中, 下列表示该反应的化反速率最快的是( )
A、υ(A) = 0.5 mol/(L·s) B、υ(B) = 0.3 mol/(L·s)
C、υ(C) = 0.8 mol/(L·s) D、υ(D) = 1 mol/(L·s)
B
解: N2 + 3H2 2NH3
起始量(mol): 1 3 0
变化量(mol):
2s末量(mol):
例4、在2L的密闭容器中,加入1mol N2和3mol H2,发生N2 + 3H2 2NH3,在2s末时,测得生成0.4mol NH3,求①用NH3表示该反应的化学反应速率;②H2 的转化率;③ 反应后N2的浓度。
则①υ(NH3)= =0.1 mol/(L·s)
0.4mol
2L×2s
② H2的转化率= ×100%=20%
0.6mol
3mol
③ 反应后N2浓度= =0.4 mol/L
0.8mol
2L
0.2 0.6 0.4
0.8 2.4
0.4
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、某时刻量(可用n,也可用c,但要求统一)。
3、根据已知条件列方程式计算。
mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)
起始量(mol/L)
a
b
0
0
变化量(mol/L)
x
某时刻量(mol/L)
a-x
相关计算:
变化量
起始量
转化率=
×100 %
x
n
m
a-
x
n
m
x
p
m
x
q
m
三、“三段式”计算模型
x
p
m
x
q
m
四、化学反应速率的定量测定
①测定原理
测定反应中不同时刻任一种化学物质的 及其相关的可观测量。
浓度
②测定方法
通过测量一定时间内____________________ 或 __________________或
释放出气体的体积
气体的压强变化
_____________、____________、___________等。
颜色的深浅
光的吸收
导电能力
实验原理:
υ(B)=
Δc(B)
Δt
定性描述
表示化学反应的快、慢的物理量。
定量计算
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
υ(B)=
Δc(B)
Δt
掌握速率大小比较和“三段式”。
1、下列有关化学反应速率的说法正确的是( )
A、对任何化学反应来说,反应速率越大,反应现就越明显
B、化学反应速率是衡量化学反应进行的快慢的物理量
C、化学反应速率为0.5 mol·L-1 · s-1,就是指在1s时某物质的浓度为0.5mol·L-1
D、化学反应速率可以用任何一种反应物或生成物来表示
B
2、在一密闭容器里装有氮气和氢气。反应开始时,氮气的浓度为2 mol/L,2min时测得容器中氮气的浓度为1.8mol/L。2min内氮气、氢气和氨气的平均反应速率分别是_________________、________________、________________ 。
0.1 mol/(L·s)
0.3 mol/(L·s)
0.2 mol/(L·s)
3、反应4A(g)+5B(g) 4C(g)+6D(g)在5L的密闭容器中进行,半分钟后,C的物质的量增加了0.3mol。下列论述正确的是( )
A、A的平均反应速率是0.010 mol·L-1·s-1
B、容器中含D的物质的量至少为0.45mol
C、容器中A、B、C、D的物质的量比一定是4:5:4:6
D、容器中A的物质的量一定增加了0.3mol
B
4、在一定条件下,A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中,反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图,则下列叙述正确的是( )
A、该反应的化学方程式为3A+B 2C
B、在t1~(t1+10)s时,υ(A)=υ(B)=0
C、t1 s时反应物A的转化率为60%
D、0~t1内A应的反应速率为υ(A)=0.4mol/(L·s)
A