【开学大礼包】高中化学 2.1化学反应速率课件 新人教版选修4.ppt

1 能用固体或纯液体表示化学反应速率吗 提示 固体或纯液体 注意 不是溶液 的物质的量浓度可视为常数 因此 一般不用固体或纯液体表示化学反应速率 2 在合成氨反应中 若已知n2的化学反应速率 能否确定相同条件下h2和nh3的化学反应速率 提示 能够确定 它们之间的关系为 v nh3 2v n2 v h2 3v n2 3 是否化学反应速率的数值越大 反应就越快 提示 对于同一化学反应速率用不同物质表示的数值可能不同 所以化学反应速率的数值越大 反应不一定越快 典例1 在四个不同的容器中 在不同的条件下进行合成氨反应 根据下列在相同时间内测得的结果判断 生成氨的反应速率最快的是a v nh3 0 1mol l 1 min 1b v n2 0 1mol l 1 min 1c v n2 0 2mol l 1 min 1d v h2 0 3mol l 1 min 1 思路点拨 1 化学反应速率之比等于化学计量数之比 2 不同物质 不同单位转化为同一物质 相同单位比较 自主解答 选c 合成氨反应 n2 3h22nh3 在同一反应用不同物质表示其反应速率时 反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比 要在四种不同情况下比较反应速率快慢需用同一物质的变化表示 又因为v n2 v h2 v nh3 1 3 2 将b c d中的反应速率转化成v nh3 即为 0 2mol l 1 min 1 0 4mol l 1 min 1 0 2mol l 1 min 1 故选c 1 已知zn h2so4 znso4 h2 你有哪些方法测定该反应的化学反应速率 提示 测定收集一定体积的h2时所用的时间 测定一段时间内溶液中h 浓度的变化 测定一段时间内锌粒质量的变化 2 设计实验方案测量2h2o22h2o o2 的反应速率 提示 记录收集一定体积o2所用的时间来表示该反应的化学反应速率 典例2 通过实验测定反应速率的方法有多种 如比较锌粒与不同浓度硫酸反应时的速率 可通过测定收集等体积h2需要 的来实现 kmno4与h2c2o4的反应方程式为 2kmno4 5h2c2o4 3h2so4 k2so4 2mnso4 10co2 8h2o 此反应中 可通过测定 来测定该反应的速率 na2s2o3和h2so4的反应方程式为 na2s2o3 h2so4 na2so4 so2 s h2o 此反应中 该反应的速率可通过 来测定 写出kmno4与h2c2o4反应的离子方程式 思路点拨 1 理解测定反应速率的原理 2 根据反应特点选择适当的测定方法 自主解答 比较锌粒与不同浓度硫酸反应时的速率 可通过测定收集等体积h2需要时间的长短 或测定相同时间内产生h2体积的多少来完成 kmno4溶液呈紫红色 可通过测定kmno4溶液褪色时间的长短来确定化学反应速率 na2s2o3与h2so4反应有黄色沉淀 s 生成 因此可通过测定出现黄色浑浊的时间来确定化学反应速率 答案 时间溶液褪色所需时间出现浑浊的时间2mno4 5h2c2o4 6h 2mn2 8h2o 10co2 知识点一 化学反应速率的概念1 下列关于化学反应速率的说法中 正确的是 a 化学反应速率是指某一时刻 某种反应物的瞬时反应速率b 化学反应速率为0 8mol l 1 s 1是指反应1s时某物质的浓度为0 8mol l 1c 根据化学反应速率的大小可以推知化学反应进行的快慢d 化学反应速率可用反应体系中任何一种物质浓度的变化来表示 解析 选c a项中 化学反应速率是指一段时间内某种反应物或生成物的平均反应速率 b项中0 8mol l 1 s 1不是指反应1s时某物质的浓度为0 8mol l 1 而是指1s内该物质的浓度变化量为0 8mol l 1 d项中固体和纯液体的浓度可看作常数 故不能用固体或纯液体的浓度变化来表示反应速率 知识点二 化学反应速率的计算2 在2l密闭容器内 某气体反应物在2s内由8mol变为7 2mol 则该反应的平均反应速率为 a 0 4mol l s b 0 3mol l s c 0 2mol l s d 0 1mol l s 解析 选c 该反应的平均反应速率 0 2mol l s 3 在n2 3h22nh3的反应中 经过一段时间后 nh3的浓度增加了0 6mol l 1 在此段时间内用h2表示的平均反应速率为0 45mol l s 1 则反应所经过的时间是 a 0 44sb 1sc 1 33sd 2s 解析 选d 用nh3表示的反应速率为v nh3 v h2 0 45mol l s 1 0 3mol l s 1 设所用时间为t 则0 3mol l s 1 t 0 6mol l 1 t 2s 故选d 4 在2l的密闭容器中 发生反应3a g b g 2c g 若最初加入a和b都是4mol 测得10s内a的平均速率v a 0 12mol l s 则反应进行到10s时容器中b的物质的量是 a 1 6molb 2 8molc 3 2mold 3 6mol 解析 选c 由题给信息可知 10s内a减少的物质的量为 0 12mol l s 10s 2l 2 4mol 则物质b在10s内减少的物质的量为 2 4mol 3 0 8mol 故反应进行到10s时容器中b的物质的量是4mol 0 8mol 3 2mol 知识点三 化学反应速率与化学计量数的关系5 在一定条件下 将a2和b2气体通入1l密闭容器中 反应按下式进行 ma2 nb22c 2s内反应速率如下 v a2 0 5mol l 1 s 1 v b2 1 5mol l 1 s 1 v c 1mol l 1 s 1 则m和n的值分别为 a 2 3b 3 2c 3 1d 1 3 解析 选d 对同一化学反应 用不同物质表示的化学反应速率之比 等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比 所以m n 2 v a2 v b2 v c 0 5mol l 1 s 1 1 5mol l 1 s 1 1mol l 1 s 1 1 3 2 故m和n的值分别为1 3 6 某温度时 在vl密闭容器中 a b c三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示 由图中数据分析 1 反应的化学方程式为 2 从开始到t1min末时 用物质c表示的反应速率为 解析 由图像可知 a b物质的量减少 为反应物 c物质的量增加 为生成物 据物质的变化量之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比可知 a b c的化学计量数之比为 12mol 4mol 8mol 4mol 6mol 0mol 4 2 3 故化学方程式为 4a 2b3cv c 答案 1 4a 2b3c 2 一 选择题 本题包括4小题 每小题3分 共12分 1 下列说法正确的是 a 化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示b 用不同物质的浓度变化表示同一时间内 同一反应的速率时 其数值之比等于化学反应方程式中对应物质的化学计量数之比 c 对任何化学反应 反应速率越大 反应现象越明显d 在反应过程中 反应物的浓度逐渐变小 所以用反应物表示的化学反应速率为负值 解析 选b a项 化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的浓度变化来表示 而非质量变化 c项 有些反应如h2so4 2naoh na2so4 2h2o 反应进行很快 但现象不明显 d项 化学反应速率只有正值 没有负值 2 已知 4nh3 5o2 4no 6h2o 若反应速率分别用v nh3 v o2 v no v h2o 表示 则正确的关系是 a 4v nh3 5v o2 b 5v o2 6v h2o c 3v nh3 2v h2o d 5v o2 4v no 解析 选c 该反应中v nh3 v o2 v no v h2o 4 5 4 6 根据上述关系分析选项 推知c项正确 3 在密闭容器中进行可逆反应 a与b反应生成c 反应速率分别用v a v b v c 表示 且v a v b v c 之间存在如下关系 v b 3v a 3v c 2v b v c 2v a 则此反应可表示为 a a bcb 2a 2b3cc 3a b2cd a 3b2c 解析 选d 由v b 3v a v c 2v a 得v a v b v c v a 3v a 2v a 1 3 2 即a b c的化学计量数之比为1 3 2 则化学方程式为 a 3b2c 且满足3v c 2v b 所以d正确 4 在2a b3c 4d反应中 表示该反应速率最快的是 a v a 0 5mol l s b v b 0 3mol l s c v c 0 8mol l s d v d 1mol l s 解析 二 非选择题 本题包括2小题 共18分 5 9分 将物质的量相等的h2和i2充入密闭容器中 进行反应h2 g i2 g 2hi g 测得2min时v hi 为0 1mol l min i2 g 的浓度为0 4mol l 试确定 1 用h2和i2的浓度变化表示的反应速率分别为 2 h2和i2的起始浓度都为 3 2min末hi的浓度为 解析 由反应速率之比等于化学计量数之比可知 v h2 v i2 0 5v hi 0 05mol l min 故h2和i22min内减少的浓度为0 1mol l 又知反应前h2和i2的物质的量相等且2min时i2 g 的浓度为0 4mol l 故h2和i2的起始浓度均为0 1mol l 0 4mol l 0 5mol l 2min末hi的浓度为0 1mol l min 2min 0 2mol l 答案 1 0 05mol l min 0 05mol l min 2 0 5mol l 3 0 2mol l 6 9分 根据反应4fes2 11o2 2fe2o3 8so2 试回答下列问题 1 常选用哪些物质来表示该反应的化学反应速率 2 当生成so2的速率为0 64mol l 1 s 1时 则氧气减少的速率为 3 如测得4s后o2的浓度为2 8mol l 1 此时间内so2的速率为0 4mol l 1 s 1 则开始时氧气的浓度为 解析 1 一般不用固体和纯液体来表示反应速率 所以可用o2和so2来表示该反应的反应速率 2 不同物质表示的反应速率和方程式中对应化学计量数成正比 所以氧气减少的速率为0 64mol l 1 s 1 0 88mol l 1 s 1 3 此时间内so2的速率为0 4mol l 1 s 1 则用氧气表示的速率为0 4mol l 1 s 1 0 55mol l 1 s 1 所以氧气变化浓度为0 55mol l 1 s 1 4s 2 2mol l 1 则开始时氧气的浓度为2 8mol l 1 2 2mol l 1 5mol l 1 答案 1 so2或o2 2 0 88mol l 1 s 1 3 5mol l 1 1 5分 将固体nh4br置于密闭容器中 在某温度下 发生反应 nh4br s nh3 g hbr g 2hbr g br2 g h2 g 2min后 测知h2的浓度为0 5mol l 1 hbr的浓度为4mol l 1 若上述反应速率用v nh3 表示 则下列速率正确的是 a 0 5mol l 1 min 1b 2 5mol l 1 min 1c 2mol l 1 min 1d 1 25mol l 1 min 1 解析 选b 此题为连锁反应 即nh4br s 分解生成的hbr又有一部分分解 故剩余的hbr的量为nh4br分解生成的hbr的量减去hbr分解的量 即c hbr c hbr 生成 c hbr 分解 又知c h2 0 5mol l 1 则c hbr 分解 1mol l 1所以c hbr 生成 c hbr c hbr 分解 5mol l 1c nh3 c hbr 生成 5mol l 1v nh3 2 15分 下表数据是在某高温下 金属镁和镍分别在氧气中进行氧化反应时 在金属表面生成氧化薄膜的实验记录 表中a和b均为与温度有关的常数 请填空回答 1 金属高温氧化腐蚀速率可以用金属氧化膜的生成速率来表示 其理由是 2 金属氧化膜的膜厚y y 跟时间t所呈现的关系是 填 直线 抛物线 对数 或 双曲线 等类型 mgo层厚y属 型 nio层厚y 属 型 3 mg与ni比较 哪一种金属具有更好的耐氧化腐蚀性 其理由是 解析 金属因高温被氧化而遭到破坏是常见的一种腐蚀现象 不同的金属因其形成的氧化膜致密程度的不同而导致腐蚀性不同 1 因化学反应的快慢既可用反应物的消耗速率表示 也可用生成物的生成速率表示 所以金属的腐蚀速率可用其氧化膜的生成速率来表示 2 分析题中数据不难想象出以下数学模型 时间从1h到4h