苏教版高二化学选修 化学反应原理专题2 第一单元 化学反应速率（共26张PPT）

(共26张PPT)
化学反应速率
举出几例你在生活中所遇到的与化学反应快慢有关的事例。
溶洞的形成需要几百年甚至上千年
有些反应可以瞬间完成，例如酸碱中和反应、炸弹爆炸
有些反应进行得很慢，例如牛奶变质、铁桥生锈等
一、化学反应速率
1、化学反应速率的含义：
化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量。它与两个因素有关：一个是反应的时间；另一个是反应物或生成物的浓度。反应物浓度随着反应的进行而不断减小，生成物浓度随着反应的不断进行而增大。
化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示
化学反应速率常用单位
mol/(L·s)
或
mol/(L·min)
表达式：
2、化学反应速率的表示
对于固体或纯液体的反应物，一般情况下其浓度
是常数，通常不用其表示反应速率。
例1：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？
问题1：若用O2的浓度变化来表示此反应速率是多少？
问题2：v(NO)=0.002mol/L·s
与v(O2)=0.0025mol/L·s是否表示此反应的同一种速率？数值上有何规律？
v(NO)=0.002mol/L·s
v(O2)=0.0025mol/L·s
1.在2L的密闭容器中，发生下列反应：
3A(g)+
B(g)=2C(g)+D(g)。若最初加入的A
和B
都是4mol，在前10s
A
的平均反应速率为0.12mol/(L·s)，则10s时，容器中B的物质的量为
。
2.一定温度下，向一容积为2L的真空容器中加入1mol氮气，3mol氢气，3min后测得容器内的压强是起始时压强的0.9倍，在此时间内用氢气的变化来表示反应速率为
。
3.2mol
0.1mol/(L·min)
[巩固提高]
比较反应速率的大小
例、反应A
+
3B
==
2C
+
2D在四种不同情况下的反应速率分别为
①VA
=
0.15mol·L-1·s-1
②VB
=
0.6mol·L-1·s-1
③Vc
=
0.4mol·L-1·s-1
④VD
=
0.45mol·L-1·s-1
则该反应在不同条件下速率快慢顺序是
④﹥
②=
③﹥
①
结论、在同一反应中，反应速率的大小不能单纯地看数值大小，应化作相同的物质进行比较（或结合计量数来比较）。
单位要一样、换算成用同种物质来表示
[体验成功]在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应。根据在相同时间内测定的结果判断，生成氨的速率最快的是（
）
（A）υ(H2)=0.1
mol·L-1·min-1
（B）υ(N2)=0.2
mol·L-1·min-1
（C）υ(NH3)=0.15
mol·L-1·min-1
（D）υ(H2)=0.3
mol·L-1·min-1
B
根据各物质的反应速率之比写出化学方程式。
例2、某温度下，浓度都是1mol/L的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z，经过t
min后，测得物质的量浓度分别为:c(X2)=0.4mol/L,c(Y2)=0.8mol/L
,c(Z)=0.4mol/L,则该反应的反应方程式可表示为：
3X2
+
Y2
===
2Z
3X2
+
Y2
===
2X3Y
[试一试]1.把0.6molX气体和0.4molY气体混合于2L容器中，发生反应：3X(g)
+
Y(g)
=
n
Z
(
g)
+
2W(g)
.5min末已生成0.2molW，若测知以Z浓度的变化来表示平均速率为0.01mol/(L·min),则
(1)
上述反应Z气体的计量系数n的值是______
(2)
上述反应在5min末时，已用去的Y占原来物质的质量分数是__________
1
25%
练习：在25℃时，向100mL含HCl
14.6g的盐酸中，放入5.6g铁粉，反应进行到2s时收集到氢气1.12L(标况)，之后反应又进行了4s，铁粉全溶解。若不考虑体积变化，则：
(1)前2s内用FeCl2表示的平均反应速率为
；
(2)后4s内用HCl表示的平均反应速率为
；
(3)前2s与后4s比较，反应速率
较快，其原因可能
。
0.25mol/(L·s)
0.25mol/(L·s)
前2s
前2s时段盐酸浓度比后4s时段大
注意：对于固体物质或气态反应中的液体物质，反应在其表面进行，它们的“浓度”是不变的，因此不用液体和固体表示化学反应速率。
（4）能否用Fe表示化学反应速率吗？
归纳：
2.同一反应，用不同物质来表示反应速率时，其数值可能不同，但表示的意义相同。因此，必须指明用哪种物质表示反应速率。
1.
化学反应速率都是正值且是某一段时间内的平均速率。
3.同一反应，各物质的化学反应速率之比等于各物质的化学计量数之比。
即对于反应：aA
+
bB
=
cC
+
dD
vA:vB:vC:vD=a:b:c:d
3、某温度时，在2L容器中，X、Y、Z三种物质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：
反应开始至2min，Z的平均反应速率：
时间（min)
物质的量（mol）
1.0
1
0.8
0
0.4
0.6
0.2
2
3
1.
已知反应N2
+3H2
2NH3
，根据下图判断
1、A是______物质的量浓度变化情况
2、C是______物质的量浓度变化情况
3、2分钟内N2的平均速率是多少？
H2
NH3
0.5mol/(L·
min
)
[巩固提高]
2.根据右图回答：
1、反应物是____.
2、2min内A的平均速率是________
3、写出化学方程式
A、B
2.5mol/(L·min)
分清反应物和生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，生成物多数是以原点为起点。
反应速率之比=反应方程式的系数之比
3.看右图：
写反应方程式
二、化学反应速率的测定
化学反应速率是通过实验测定的，可测定不同反应时刻反应物或生成物的浓度，即通过观察和测量体系中的某一物质的相关性质，再进行适当的转换和计算。
2.常用方法
a.测定在一定温度和压强下，一段时间内产生气体的体积。
b.比色法
1、原理
例、为了研究碳酸钙与稀盐酸反应的反应速率，一位同学通过实验测定反应中生成的CO2气体体积随反应时间变化的情况，绘制如图曲线。请分析讨论以下问题。
（1）在0～t1、t1～t2、t2～t3各相同的时间段里,反应速率最大的是__________时间段，收集到气体最多的是_________时间段。
t1-t2
t1-t2
（2）试分析三个时间段里，反应速率不同的可能原因(该反应是放热反应)。
⑵开始时C(H+)的大该反应的反应速率大;
t1—t2由于反应放热温度升高,所以速率迅速增大;最后是因为C(H+)减小了，反应速率减慢.
（3）在t4后，为什么收集到的气体的体积不再增加？
C(H+)为0
1．反应4A（气）+5B（气）==
4C(气)+6D（气）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
答案：B
2．在密闭容器中进行可逆反应，A与B反应生成C，其反应速率分别用υ(A)、υ(B)、υ(C)（mol·L-1·s-1）表示，且υ(A)、υ(B)、υ(C)之间有如下所示的关系：
υ(B)=3υ(A)；
3υ(C)=2υ(B)。则此反应可表示为（
）
（A）2A+3B＝2C
（B）A＋3B＝2C
（C）3A+B＝2C
（D）A＋B＝Ｃ
答案：B
B
3．在一个容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：
3X（气）+Y（气）=2Z（气）
若最初加入的X、Y和Z都是1mol，反应中X的平均反应速率为0.12
mol·L-1·s-1。若要产物Z为1.8mol，反应所需的时间为（
）
（A）5s
（B）10s
（C）15s
（D）20s
4、合成氨反应：3H2+N2
2NH3，其反应速率可分别为V(H2)，V(N2)，V(NH3)[用mol/(L·s)表示]，则正确的关系式是（
）
A.
V(H2)=V(N2)=V(NH3)
B.
V(N2)=2V(NH3)
C.
V(H2)=3/2V(NH3)
D.
V(N2)=3
V(H2)
C