《化学反应速率》(人教版选修化学)

第一节化学反应速率 第二章化学反应速率和化学平衡 化学反应速率常用单位 mol L s 或mol L min 表达式 v c t 一 化学反应速率的表示 或v n V t PS 1 通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示 所以反应速率是正值 2 中学阶段的化学反应速率是平均速率 而不是瞬时速率 3 浓度仅指溶液或气体的 固体 纯液体无浓度可言 1 概念 用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量 化学反应速率可用 内 或 来表示 生成物浓度的增加 单位时间 2 表示方法 反应物浓度的减少 例题 在2L的密闭容器中 加入1molN2和3molH2 发生N2 3H2 2NH3 在2s末时 测得容器中含有0 4mol的NH3 求该反应的化学反应速率 起始浓度 mol L 2s末浓度 mol L 观察并回答 分别用三种物质表示的反应速率之间有什么关系 问题1 变化浓度 mol L 三步法 0 5 1 5 0 0 2 0 2 0 3 0 1 0 4 1 2 同一个反应 用不同的物质来表示反应速率 数值是不一样的 所以应注明是由哪种物质表示的 同一反应中 各物质的速率之比等于他们在化学方程式中的化学计量数之比 如在N2 3H2 2NH3中 v N2 v H2 v NH3 1 3 2 结论1 常见题型例举 1 用不同的物质来表示反应速率 例1 反应4NH3 5O2 4NO 6H2O在5L的密闭容器中进行 30s后 NO的物质的量增加了0 3mol 则此反应的平均速率可表示为 A v O2 0 01mol L sB v NO 0 008mol L sC v H2O 0 003mol L sD v NH3 0 002mol L s v NO 0 3 5 30 0 002mol L s 2 比较反应速率的大小 例2 反应A 3B 2C 2D在四种不同情况下的反应速率分别为 VA 0 15mol L 1 s 1 VB 0 6mol L 1 s 1 Vc 0 4mol L 1 s 1 VD 0 45mol L 1 s 1则该反应在不同条件下速率快慢顺序是 结论2 在同一反应中 反应速率的大小不能单纯地看数值大小 应化为同一种物质的反应速率再进行比较 例3 某温度时 在2L容器中 X Y Z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 求该反应的化学方程式 2 反应开始至2min 用Z表示的平均反应速率为 3X Y 2Z 0 05mol L min 3 根据各物质的反应速率之比写出化学方程式 习题 已知反应N2 3H22NH3 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 二 化学反应速率的实验测定 化学反应速率是通过实验测定 根据反应体系中任何一种物质 反应物或生成物 的浓度变化 体积 压强来表示 根据溶液中离子的导电能力 光的吸收 光的发射 根据溶液中的颜色变化 按图按装两套装置 在锥形瓶里装有2g锌粒 颗粒大小相同 然后通过分液漏斗分别加入40mL1mol L和40mL4mol L硫酸 比较二者收集10ml氢气所需的时间 操作 练习1 下列反应中2SO2 O22SO3起始浓度 mol L 0 40 202s后浓度 mol L 0 2求 V SO2 V O2 V SO3 练习2 在500mL的密闭容器中装入1 5molH2 0 5molN2和0 05molNH3 若该反应的反应速率V H2 0 3mol L min 时 求3分钟末时NH3的浓度 练习3 把0 6molX气体的0 4molY气体混合于2L容器中 做使它们发生如下反应 3X Y nZ 2W 5min末已生成0 2molW 若测知V z 0 01mol L min 则 上述反应中Z气体的计量数n的值是 A 1B 2C 3D 4 上述反应在5min末时 已消耗的Y占原来的百分比是 A 20 B 25 C 33 D 50 A B 1 化学反应速率 在容器不变的反应器中 单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加 单位 mol L min mol L s 2 在同一个反应中 每种物质都可以用来表示该反应的快慢 各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比 二 化学反应速率的实验测定测定在化学反应过程发生变化的物理量 一 化学反应速率 课堂小结 例 在密闭容器中 合成氨的反应 刚开始时氮气为8mol L与氢气的浓度为20mol L 5min后 测得容器内生成的氮气的浓度为6mol L 用N2的浓度变化表示的反应速率 0 4mol L min 思考1 计算所得速率数值是平均速率还是即时速率 化学反应速率是平均速率 而不是瞬时速率 分析 8mol L20mol L0mol L 反应前C 2mol L C 上述反应中 如何用H2 NH3的浓度变化来表示反应速率 V H2 C t 6mol L 5min 1 2mol L min V NH3 C t 4mol L 5min 0 8mol L min 6mol L4mol L 5min末C 6mol L 化学反应速率 Vmol L min 0 41 20 8 思考2 以上三者数值是否相等 是否矛盾 有何规律 在同一个反应中 各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比 即 V N2 V H2 V NH3 1 3 2 因此 表示化学反应速率必须指明是哪种物质 1 在同一反应体系中用不同的物质来表示反应速率时 其数值是可以不同的 但是这些数值都表示同一个反应速率 因此化学反应速率的表示必须说明用哪种物质来做标准 2 用同一反应体系中不同物质表示同一速率时 其数值比一定等于化学方程式中相应的化学计量数之比 3 化学反应速率均用正值来表示 且表示的是平均速率而不是瞬时速率 注意 4 固体和纯液体的浓度视为常数 保持不变 即不用固体物质与液体物质表示反应速率 练习1 在密闭容器中充入N2和H2 合成NH3 到2秒末测得 v H2 0 45mol L s 则2秒末NH3的浓度为 A 0 5mol LB 0 45mol LC 0 6mol LD 0 55mol L 练习2 反应2A g 3B s C g 4D g 在四种不同情况下的反应速率如下 其中反应进行得最快的是 A VA 2mol L minB VB 6mol L minC VC 0 5mol L minD VD 3mol L s C A 练习3 根据化学反应CO H2OCO2 H2 填写下表中的空白 0 05 0 15 0 15 0 15 0 15 0 15 0 15 练习3 在一定条件下 密闭容器中合成氨 3H2 N2 2NH3 开始时测得c H2 4mol L c N2 1mol L 2S末 测得c N2 0 9mol L 求V