6.2.1 化学反应的速率与限度 课件（17张ppt）【新教材】2020-2021学年人教版（2019）高一化学必修二

化学反应的速率与限度
化学反应的速率
常德芷兰实验学校
在化学实验和日常生活中，我们经常观察到有些反应进行得快，有些反应进行得慢。
爆炸
牛奶变质
钢铁生锈
溶洞形成
哪个反应更快呢？
【思考与讨论】
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，我们以往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。
例如：我们学过物理都知道：
(1) 光的传播速度是很快的；
(2) 光在空气中的传播速度3×108m/s。
定性描述
定量描述
初中我们通过观察对比实验现象来定性描述化学反应的快慢
定性描述
如何定量描述化学反应的快慢呢
①冒气泡快慢
②颜色变化快慢
③固体物质的减少快慢
④出现浑浊的快慢
⑤温度变化快慢
那么化学上又是如何定量地判断一个化学反应的快慢的呢？
在物理学中我们是如何定量地判断一个物体移动速度快慢的？
用平均速率来描述：单位时间内物体移动的距离的大小
v ＝
△X
△t
一、化学反应速率
1.概念：用来衡量化学反应快慢程度的物理量
速度
单位时间物体运动的位移
生成物浓度的增加
化学反应速率
物质的量浓度的改变
反应物浓度的减少
2.计算公式
3.常用单位
v (B) = —— = ——
Δc(B)
Δ t
Δ t
Δn(B)
V
——
Δc(B)表示某物质(B)浓度的变化量（通常指溶液中的某一溶质或密闭容器中的某一气体），常用单位：mol/L或mol·L-1；
Δt 表示发生浓度变化所用时间，常用单位：s，min，h等；
mol/(L·h)
mol/(L·min)
mol/(L·s)
mol·L-1·h-1
mol·L-1·min-1
mol·L-1·s-1
例1、在某一化学反应中，已知反应物A的浓度在10 s内从4 mol/L变成
1 mol/L。则在这10 s内用A表示的化学反应速率为多少？
问：第10s的反应速率为多少？
无法确定
注意1：反应速率指一段时间内的平均速率。
=
4 mol·L-1–1 mol·L-1
10 s
v(A)
?c(A)
?t
=
3 mol·L-1
10 s
0.3 mol·L-1·s-1
=
=
1、在某一化学反应中，生成物B的浓度在5s内从0.5mol/L变成2.0mol/L，在这5s内B的化学反应速率为_ ________。
2、一个5L的容器中，盛入8.0mol某气体反应物，5min后，测得这种气体反应物还剩余6.8mol，这种反应物的化学反应速率为___________。
0.3mol/(L·S)
0.048mol/(L·min)
【练习】
注意：
1、反应速率要指明具体物质并取正值;
2、表示气体或溶液反应速率,不能用于表示固体和纯液体;
3、指平均速率.
则V(A)=△C（A）/△t，
V(B)=△C（B）/△t，
V(Y)=△C（Y）/△t，
V(Z)=△C（Z）/△t。
在反应方程式mA+nB=pY+qZ中∶
V(A)、V(B)、V(Y)、V(Z)之间存在什么样的关系？
【例2】在1L的密闭容器中，加入8molN2和20mol H2，发生 N2 + 3H2 ? 2NH3，在5min末时，测得容器中含有6mol的N2，求该反应的化学反应速率。
N2 + 3H2 ? 2NH3
起始浓度(mol/L) 8 20 0
5min末浓度(mol/L)
6
v(N2)= 2/5=0.4mol/(L·min)
v(H2)= 6/5=1.2mol/(L·min)
v(NH3)= 4/5=0.8mol/(L·min)
4
2
△C (mol/L)
6
结论1:同一反应的反应速率可以用不同的物质表示，其数值可能不同，但所表示的意义是相同的。在表示反应速率时，应注明是由哪种物质表示的。
v(N2)= 2/5=0.4mol/(L·min)
v(H2)= 6/5=1.2 mol/(L·min)
v(NH3)= 4/5=0.8mol/(L·min)
由以上可知∶ V（N2）: V（H2 ）: V（NH3）= 0.4 : 1.2 : 0.8 = 1 : 3 : 2
即同一反应中，各物质的反应速率之比等于化学方程式中化学式前面的计量数之比。
结论2: 同一反应中，各物质的反应速率之比等于其化学方程式中的化学计量数之比。即对于反应：aA+bB=cC+dD
vA:vB:vC:vD = a : b : c : d
①
3A（g）+B（g）=2C（g）
3A（g）+B（g）=2C（g）
例3、对于反应3A（g）+B（g）=2C（g），在不同条件下，用A、B表示的反应速率分别为条件①v（A）=0.6 mol·L-1·min-1；条件②v（B）=0.45 mol·L-1·min-1；比较反应在条件①和条件②的速率快慢
②
v（A）=0.6 mol·L-1·min-1
v（B）=0.45 mol·L-1·min-1
v（B）=0.2 mol·L-1·min-1
v①
v②
<
提示：比较不同过程反应速率，转变成同一物质的速率进行比较
例4.反应 A(g) + 3B(g) = 2C(g) + 2D (g) 在四种不同情况下的反应速率为：
①v(A)=0.45mol·L-1·min-1 ②v(B)=0.6mol·L-1·s-1 ③v(C)=0.4mol·L-1·s-1 ④v(D)=0.45mol·L-1·s-1
则该反应速率的快慢顺序为( )
A.④>③=②>① B.④<③=②<①
C.①>②=③>④ D.④>③>②>①
A
比较同一个化学反应的反应速率的相对大小时，应先转化为同一物质、同一单位，然后再比较其数值大小，数值越大表明反应越快。
3X2 + Y2 = 2Z
3X2 + Y2 = 2X3Y
变式练习: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,则反应的化学方程式可表示为：
练习：某温度时，图中曲线X、Y、Z是在2L容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线。由图中数据分析，该反应的化学方程式_________________；
反应从开始计时，2分钟内Z的平 均反应速率为:_______________。
0.05mol/(L?min)
Y+3X 2Z
练习3：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 )
化学反应速率是指一段时间内的平均速率，而不是指某一时刻的瞬时反应速率。
Δc
Δt
v=
同一反应，用不同物质表示的反应速率其数值可能不同，但表示的意义相同，即表示整个化学反应进行的快慢，故表示一个化学反应的反应速率时，必须指明是用哪种物质来表示。
同一化学反应中，用不同反应物或生成物表示的反应速率（单位一致）之比等于各物质的化学计量数之比，也等于各物质的浓度变化量之比。
不用固体或纯液体表示化学反应速率
小结