人教版选修4 第2章第1节 化学反应速率 课件（36张）.pptx

第二章化学反应速率和化学平衡 第一节化学反应速率 1 了解化学反应速率的概念 会定量表示化学反应速率 2 掌握化学反应速率的简单计算方法 提高速率概念的理解能力 3 学会化学反应速率的测定方法 会比较化学反应速率的快慢 目标导航 基础知识导学 重点难点探究 随堂达标检测 栏目索引 一 化学反应速率 基础知识导学 答案 1 定义用来衡量化学反应过程进行的的物理量 2 表示方法 1 可用单位时间内反应物或生成物的变化来表示 2 在容积不变的反应容器中 通常用单位时间内或来表示 快慢程度 浓度 反应物浓度的减少 生成物浓度的增加 3 表达式及其单位 答案 2 单位 mol l 1 min 1 或mol l min mol l 1 s 1 或mol l s 4 注意事项 1 在某一个化学反应中无论是用反应物还是用生成物表示化学反应速率 其值均为正值 2 化学反应速率表示的均是某一段时间内的化学反应的平均速率 而不是某一时刻的化学反应的瞬时速率 3 一个确定的化学反应涉及反应物 生成物多种物质 因而定量表示一个化学反应的反应速率时 必须指明是用哪一种物质来表示的 合作探究1 在c s h2o g co g h2 g 的反应中 可用哪些物质表示反应速率 在2na 2h2o 2naoh h2 的反应中呢 答案在c s h2o g co g h2 g 反应中 可以用h2o g co g h2 g 的浓度变化来表示反应速率 而在2na 2h2o 2naoh h2 的反应中只能用naoh h2的浓度变化来表示 即不能用固体或纯液体来表示反应速率 因为固体或纯液体的浓度为常数 答案 2 在一个体积为2l的密闭容器中发生反应 2so2 o2 2so3 经5s后 测得so3的物质的量为0 8mol 填写下表 答案 0 4 0 08 0 2 0 04 0 08 2 1 2 0 4 结论 用不同反应物表示化学反应速率时 化学反应速率之比 之比 之比 之比 同一化学反应的反应速率 用不同物质表示时可能不同 但意义相同 答案 物质的量浓度变化 物质的量变化 化学计量数 数值 二 化学反应速率的测定 1 测定原理利用化学反应中与某一种化学物质的 或 相关的性质进行测定 2 测定方法 1 利用能够直接观察的某些性质测定如通过测量释放出一定体积的气体的来测定反应速率 或测量一定时间内气体压强的变化来测定反应速率 2 利用科学仪器测量出的性质进行测定 如颜色的深浅 光的吸收 光的发射 导电能力等 3 在溶液中 当反应物或生成物本身有比较明显的颜色时 常常利用和的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率 答案 浓度 质量 时间 颜色深浅 显色物质浓度间 3 测定实例设计实验测定锌与硫酸反应的速率 按下列实验步骤完成实验 按下图所示安装装置 加入锌粒 然后快速加入40ml1mol l 1的硫酸 测量收集10mlh2所用的时间 答案 按图示再安装一套装置 加入与前一套装置相同的锌粒 然后再快速加入40ml4mol l 1的硫酸 测量收集10mlh2所用的时间 回答下列问题 1 实验所用仪器有 锥形瓶 双孔塞 分液漏斗 直角导气管 50ml注射器 铁架台 2 观察到的现象是 收集10ml气体 所用时间比 所用时间短 3 所能得出的实验结论是 秒表 锌跟硫酸反应产生气泡 4mol l 1的硫酸与锌反应比1mol l 1的硫 酸与锌反应快 注意事项 锌粒的大小 即表面积 基本相同 40ml的硫酸溶液要迅速加入 装置气密性要好 且计时要迅速 准确 返回 一 化学反应速率的计算方法 重点难点探究 例1一定条件下 向2l密闭容器中加入2moln2和10molh2 发生反应n2 3h2 2nh3 2min时测得剩余n21mol 下列化学反应速率不正确的是 a v n2 0 25mol l 1 min 1b v h2 0 75mol l 1 min 1c v nh3 1mol l 1 min 1d v nh3 0 5mol l 1 min 1 解析答案 解析解法一 求化学反应速率 需先求参加反应的物质的物质的量浓度的变化量和反应所耗时间 据物质的量的变化量与体积的比可得出浓度的变化量 起始量 mol2100变化量 mol2 1322min末量 mol110 32则v n2 2 1 mol 2l 2min 0 25mol l 1 min 1 v h2 3mol 2l 2min 0 75mol l 1 min 1 v nh3 2mol 2l 2min 0 5mol l 1 min 1 解析答案 用n2来表示反应速率时 因为v n2 v h2 v nh3 1 3 2 故v h2 0 75mol l 1 min 1 v nh3 0 5mol l 1 min 1 答案c 化学反应速率的计算方法 规律总结 1 利用反应速率的定义式v 求算 2 利用化学反应中各物质的速率之比等于化学计量数之比的规律求算 3 利用三段式进行计算 求解化学反应速率计算题的一般步骤 a 写出有关反应的化学方程式 b 找出各物质的起始量 转化量 某时刻量 c 根据已知条件列方程计算 模板 对于反应 ma nb pc qd a的浓度为amol l 1 b的浓度为bmol l 1 反应从t0s开始进行至t1s时 a消耗了xmol l 1 则反应速率可计算如下 ma nb pc qd起始浓度 mol l 1ab00 变式训练1一定温度下 在2l的密闭容器中 x y z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示 下列描述正确的是 解析答案 a 反应开始到10s 用z表示的反应速率为0 158mol l 1 s 1b 反应开始到10s x的物质的量浓度减少了0 79mol l 1c 反应开始到10s时 y的转化率为79 0 d 反应的化学方程式为x g y g z g 解析由图像中数据计算用不同物质的浓度变化表示的化学反应速率之比 也就是化学计量数之比 然后即可推出化学方程式 由图像可知 x y的物质的量逐渐减少 为反应物 z的物质的量逐渐增多 为生成物 它们的物质的量变化分别为x 1 20 0 41 mol 0 79mol y 1 00 0 21 mol 0 79mol z 1 58 0 mol 1 58mol 故反应化学方程式为x y 2z d项错 答案c 二 化学反应速率的比较 例2对于反应a g 3b g 2c g 下列各数据表示不同条件下的反应速率 其中反应进行得最快的是 a v a 0 01mol l 1 s 1b v b 0 02mol l 1 s 1c v b 0 60mol l 1 min 1d v c 1 0mol l 1 min 1 解析答案 解析对于同一反应在不同条件下的反应速率进行比较时 必须选定同一种速率单位和同一种物质 这样比较才有意义 如选择b物质和单位mol l 1 min 1 并依据 各物质的速率之比等于化学方程式中计量数之比 进行相应的换算 然后进行对比 a项 v b 3v a 3 60s min 1 0 01mol l 1 s 1 1 8mol l 1 min 1 b项 v b 60s min 1 0 02mol l 1 s 1 1 2mol l 1 min 1 d项 v b v c 1 5mol l 1 min 1 经过比较可知a项反应进行的最快 答案a 1 归一法依据化学反应速率之比等于化学计量数之比 将同一反应中的用不同物质表示的反应速率 转化成用同一种物质表示的反应速率 然后直接依据数值进行比较 方法总结 2 比值法用各物质的量表示的反应速率除以对应各物质的化学计量数 然后再对求出的数值进行大小排序 数值大的反应速率快 例如 对于反应ma nb pc qd 若v a m v b n 则前者反应速率快 变式训练2反应a 3b 2c 2d在四种不同情况下的反应速率分别为 v a 0 15mol l 1 s 1 v b 0 6mol l 1 s 1 v c 0 4mol l 1 s 1 v d 0 45mol l 1 s 1 该反应进行的快慢顺序为 解析答案 返回 解析解法一 将不同物质表示的速率换算为同一物质表示的速率 再比较速率数值的大小 若以物质a为标准 将其他物质表示的反应速率换算为用物质a表示的速率 则由方程式中的化学计量数知 v a v b 1 3 则 表示的v a 0 2mol l 1 s 1 v a v c 1 2 则 表示的v a 0 2mol l 1 s 1 v a v d 1 2 则 表示的v a 0 225mol l 1 s 1 故反应进行的快慢顺序为 解析答案 解法二 由反应速率之比与物质的化学计量数之比 比较后作出判断 由化学方程式a 3b 2c 2d得出 a a与b的化学计量数之比为1 3 而v a v b 0 15 0 6 1 4 故v b v a 从而得 b b与c的化学计量数之比为3 2 而v b v c 0 6 0 4 3 2 故v b v c 从而得 c c与d的化学计量数之比为2 2 1 1 而v c v d 0 4 0 45 故v d v c 从而得 故该反应进行的快慢顺序为 答案 返回 1 下列有关化学反应速率的说法中正确的是 a 对任何化学反应来说 反应速率越大 反应现象就越明显b 化学反应速率通常用单位时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加来表示c 若某化学反应的反应速率为0 5mol l 1 s 1 就是指在该时间内反应物和生成物的浓度变化都为0 5mol l 1 s 1d 化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的尺度 随堂达标检测 解析答案 1 2 3 4 5 解析a项 中和反应速率很快 但有的没有明显现象 a错 b项 在化学反应中 由于固体和纯液体的浓度视为常数 其浓度变化值为零 故不能用它们表示反应速率 b错 c项 单位错 浓度变化单位应为mol l 1 且由于化学计量数不一定相同 在该时间内反应物和生成物的浓度变化不一定都为0 5mol l 1 答案d 1 2 3 4 5 2 在2l密闭容器内 某气体反应物在2s内由8mol变为7 2mol 则用该气体表示该反应的平均反应速率为 a 0 4mol l 1 s 1b 0 3mol l 1 s 1c 0 2mol l 1 s 1d 0 1mol l 1 s 1 c 解析答案 1 2 3 4 5 3 在n2 3h2 2nh3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 1 s 1 则此段时间是 a 1sb 2sc 44sd 1 33s 1 2 3 4 5 解析答案 b 解析答案 1 2 3 4 5 4 在不同条件下 分别测得反应2so2 o2 2so3的化学反应速率 其中表示该反应进行得最快的是 a v so2 4mol l 1 min 1b v o2 3mol l 1 min 1c v so2 0 1mol l 1 s 1d v o2 0 1mol l 1 s 1 解析本题考查的是化学反应速率的比较 以so2为标准 并将单位统一 a b c d选项换算成以so2为标准的反应速率后分别为a v so2 4mol l 1 min 1 b v so2 2v o2 6mol l 1 min 1 c v so2 0 1 60mol l 1 min 1 6mol l 1 min 1 d v so2 2v o2 2 0 1 60mol l 1 min 1 12mol l 1 min 1 答案d 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 5 某温度时 在2l容器中x y z三种物质的物质的量随时间的变化关系曲线如图所示 1 由图中的数据分析 该反应的化学方程式为 2 反应开始至2min 5min时z的平均反应速率为 3 5min后z的生成速率比5min末z的生成速率