高中化学 专题2 化学反应速率与化学平衡 第一单元 化学反应速率 第1课时课件 苏教版选修4.ppt

第1课时化学反应速率的表示方法 专题2第一单元化学反应速率 学习目标定位 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 了解化学反应速率的测定方法 会比较化学反应速率的快慢 新知导学 达标检测 内容索引 新知导学 一 化学反应速率表示方法与计算 1 化学反应速率的定义及表示方法 1 定义 定量描述化学反应进行的物理量 2 表示方法 通常用单位时间内的减少或的增加来表示 3 数学表达式 4 单位 或 快慢程度 反应物浓度 生成物浓度 mol l 1 s 1 mol l 1 min 1 2 h2o2分解时h2o2溶液的变化及速率的分析 结论 随着反应的进行 相同时间间隔内 h2o2浓度变化量逐渐 化学反应速率 0 4 0 2 0 1 0 05 0 02 0 01 0 005 0 0025 减小 逐渐减慢 3 对于反应2n2o5 4no2 o2 用不同物质表示化学反应速率的分析 结论 在同一个化学反应中 用不同物质表示的化学反应速率 其数值大小相同 但表示的速率 即一种物质的速率就代表了整个化学反应的速率 用不同反应物表示化学反应速率时 化学反应速率之比 物质的量变化之比 不一定 相同 物质的量浓度 变化之比 化学计量数之比 1 固体或纯液体的浓度记为常数 c 0 因此不用固体或纯液体表示化学反应速率 2 化学反应速率是一段时间 t 内的平均反应速率 而不是瞬时反应速率 3 无论是反应物还是生成物 其化学反应速率均取正值 4 在描述或计算某物质表示的化学反应速率大小时 必须注明其单位 否则毫无意义 例1反应4a s 3b g 2c g d g 经2min b的浓度减少0 6mol l 1 对此反应速率的表示正确的是a 用a表示的反应速率是0 4mol l 1 min 1b 分别用b c d表示的反应速率之比是3 2 1c 在2min末的反应速率 用b表示是0 3mol l 1 min 1d 在2min内的反应速率 用c表示是 0 2mol l 1 min 1 解析化学反应速率是一段时间内的平均反应速率 不是瞬时反应速率 只能取正值 不能用固体或纯液体表示某一反应的反应速率 答案 解析 例2一定条件下 向2l密闭容器中加入2moln2和10molh2 发生反应n2 g 3h2 g 2nh3 g 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 答案 解析 解析求化学反应速率 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 n2 g 3h2 g 2nh3 g 起始量 mol2100变化量 mol2 1322min末量 mol110 32 方法点拨 计算方法 三段式法 1 计算模型对于反应 ma g nb g pc g qd g a的浓度为amol l 1 b的浓度为bmol l 1 c的浓度为cmol l 1 d的浓度为dmol 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 例如 反应ma g nb g pc g qd g 起始浓度 mol l 1 abcd 2 注意事项 对反应物 c 起始 c 转化 c 某时刻 对生成物 c 起始 c 转化 c 某时刻 例3 2017 沭阳高二期中调研 在不同条件下 分别测得反应2so2 g o2 g 2so3 g 的化学反应速率 其中表示该反应进行最快的是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 答案 解析 解析都转化为用so2表示的速率进行比较 a项 v so2 4mol l 1 min 1 b项 v o2 3mol l 1 min 1 速率之比等于化学计量数之比 所以v so2 2v o2 2 3mol l 1 min 1 6mol l 1 min 1 c项 v so2 0 1mol l 1 s 1 6mol l 1 min 1 d项 v o2 0 1mol l 1 s 1 6mol l 1 min 1 所以v so2 2v o2 12mol l 1 min 1 故反应速率由快到慢的顺序为d b c a 方法点拨 比较同一化学反应不同条件下反应速率快慢的方法 一看 看化学反应速率的单位是否统一 二化 将不同的化学反应速率转化为同一种物质的化学反应速率或分别除以相应物质的化学计量数 三比较 比较同一种物质的化学反应速率的数值或分别除以相应物质的化学计量数之后的数值 数值越大 反应速率越大 如反应aa g bb g cc g 则v a 表示的反应速率大于v b 表示的反应速率 二 化学反应速率的测定 1 已知caco3 2hcl cacl2 h2o co2 你有几种方法测得该反应的反应速率 答案 1 测量收集一定体积的co2所用的时间或测量一段时间内收集到co2的体积 2 测量一段时间内溶液中h 浓度的变化 3 测量一段时间内碳酸钙质量的变化 答案 答案锥形瓶 双孔塞 直角导气管 分液漏斗 50ml注射器 铁架台 秒表 2 设计实验测定盐酸与碳酸钙的反应速率 按下列实验步骤完成实验 按下图装置安装仪器 并检查装置气密性 加入5g碳酸钙然后快速加入20ml1mol l 1的盐酸 测量收集10mlco2所用的时间 用相同的装置换用20ml4mol l 1的盐酸 测量收集10mlco2所用的时间 回答下列问题 1 实验中所用仪器有哪些 答案 2 观察到的现象是什么 答案碳酸钙与盐酸反应产生气泡 收集10mlco2实验 所用时间比实验 所用时间短 答案 3 某学生的实验记录如下 计算填写下表 0 5 1 25 4 你能得出的实验结论是什么 答案4mol l 1的盐酸与碳酸钙反应比1mol l 1的盐酸与碳酸钙反应速率快 答案 5 该实验中的注意事项有哪些 答案 碳酸钙颗粒 即表面积 大小基本相同 20ml的盐酸溶液要迅速加入 装置气密性要好 且计时要迅速 准确 1 对于有气体生成的反应 可测定相同时间内收集气体的多少或测定收集等量气体所耗时间的多少 2 对于有固体参加的反应 可测定相同时间内消耗固体质量的多少 3 对于有酸或碱参加的反应 可测定溶液中c h 或c oh 的变化 4 对于有颜色变化或有沉淀生成的反应 可测定溶液变色或变浑浊所消耗时间的多少 例4 2018 盐城建湖高二期末 用如图装置测锌和稀硫酸的反应速率 分别在t1 t2时刻测得下列物理量 其中不能用于表示 或计算 其反应速率的是a h2的浓度b 溶液的质量c h2的体积d h2so4的浓度 答案 解析 解析测定zn和稀h2so4反应的速率 测定反应物的变化 可通过测量等质量的zn完全溶解所需要的时间 单位时间内h2so4浓度的变化或溶液质量的变化 测定生成物 可通过测量收集等体积h2需要的时间长短 由于容器的容积是变化的 所以不能通过测定氢气的浓度变化量来计算其反应速率 例5某温度下按下图安装好实验装置 在锥形瓶内盛6 5g锌粒 颗粒大小基本相同 通过分液漏斗加入40ml2 5mol l 1的硫酸溶液 将产生的h2收集在一个注射器中 用时10s时恰好收集到气体的体积为50ml 若折合成0 101kpa条件下的h2体积为44 8ml 在该温度下 下列说法不正确的是 答案 解析 a 用锌粒来表示10s内该反应的速率为0 013g s 1b 忽略锥形瓶内溶液体积的变化 用h 来表示10s内该反应的速率为0 01mol l 1 s 1c 忽略锥形瓶内溶液体积的变化 用zn2 来表示10s内该反应的速率为0 01mol l 1 s 1d 用h2来表示10s内该反应的速率为0 0002mol s 1 解析10s时产生的h2为0 002mol zn h2so4 znso4 h2 11110 002mol0 002mol0 002mol0 002mol反应掉的m zn 0 002mol 65g mol 1 0 13g 学习小结 达标检测 解析化学反应速率表示化学反应进行的快慢程度 不表示反应进行的程度 a项错误 化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的减少来表示 也可以用单位时间内生成物浓度的增加来表示 b项正确 反应速率不能用纯液体或纯固体来表示 c项错误 化学反应速率都是正值 无负值 d项错误 1 2 3 4 5 1 下列对 化学反应速率 的理解正确的是a 化学反应速率表示的是化学反应进行的程度b 化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的变化来表示c 化学反应速率可以用任何一种反应物或生成物的浓度变化来表示d 化学反应速率可以是正值 也可以是负值 答案 解析 1 2 3 4 5 2 2017 江都仙城中学段考 在2l的密闭容器中 发生以下反应 2a g b g 2c g d g 若最初加入的a和b都是4mol 在前10秒钟a的平均反应速率为0 12mol 1 l 1 s 1 则10秒钟时 容器中b的物质的量是a 1 2molb 1 6molc 2 4mold 2 8mol 答案 解析 1 2 3 4 5 解析前10秒钟a的平均反应速率为0 12mol 1 l 1 s 1 则根据反应速率之比等于相应的化学计量数之比可知b的平均反应速率为0 06mol 1 l 1 s 1 即前10s内消耗b的物质的量是10s 2l 0 06mol 1 l 1 s 1 1 2mol 因此容器中b的物质的量是4mol 1 2mol 2 8mol d项正确 1 2 3 4 5 3 2018 海安高二期末 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v a v b v c mol l 1 s 1 表示 且v a v b v c 之间有如下关系 v a 3v b 2v b v c 则此反应可以表示为a a 3b 6cb 3a b 2cc 3a 2b cd 2a 6b 3c 解析化学反应速率之比等于化学计量数之比 v a v b v c 3 1 2 b项正确 答案 解析 解析因为化学反应方程式中各物质的化学计量数之比等于相应物质的反应速率之比 所以欲求n值 可先求v a 的值 c a 2mol l 1 0 8mol l 1 1 2mol l 1 a的化学反应速率 0 4mol l 1 min 1 则v a v c 2 n 0 4mol l 1 min 1 0 6mol l 1 min 1 2 3 故n 3 0 4mol l 1 min 1 0 2mol l 1 min 1 1 2 3 4 5 4 将化合物a的蒸气1mol充入0 5l容器中加热分解 2a g b g nc g 反应到3min时 容器内a的浓度为0 8mol l 1 测得这段时间内 平均速率v c 0 6mol l 1 min 1 则化学反应方程式中n值为 v b 答案 解析 0 2mol l 1 min 1 3 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 解析根据图示 x减少了0 6mol y减少了0 2mol z生成了0 4mol 故x y z的物质的量变化之比为3 1 2 因5min后三者共存 故反