【开学大礼包】2012高中化学 2.1化学反应速率课件 新人教版选修4

1、,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

2、快的是 A.v(NH3)=0.1 molL-1min-1 B.v(N2)=0.1 molL-1min-1 C.v(N2)=0.2 molL-1min-1 D.v(H2)=0.3 molL-1min-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+3H2 2NH3，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)=132,将B、C、D中的反应速率转化成

3、v(NH3),即为： 0.2 molL-1min-1,0.4 molL-1min-1, 0.2 molL-1min-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2H2O2 2H2O+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H2C2

4、O4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

5、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0.8 molL-1s-1是指反应1 s时某物质的浓度为0.8 molL-1 C.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

6、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 0.8 molL-1s-1不是指反应1 s时某物质的浓度为0.8 molL-1，而是指1 s内该物质的浓度变化量为0.8 molL-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2 L密闭容器内，某气体 反应物在2 s内由8 mol 变为7.2 mol，则该反应的平 均反应速率为( ) A.0.4 mol/(Ls) B.0.3 mol/(Ls) C.0.2 mol/(Ls) D.0.1 mol/(L

7、s) 【解析】选C。该反应的平均反应速率 = 0.2 mol/（Ls）。,3.在N2+3H2 2NH3的反应中，经过一段时间后，NH3 的浓度增加了0.6 molL-1。在此段时间内用H2表示的 平均反应速率为0.45 mol（Ls）-1。则反应所经 过的时间是( ) A.0.44 s B.1 s C.1.33 s D.2 s 【解析】选D。用NH3表示的反应速率为v(NH3)= v(H2) = 0.45 mol（Ls)-1=0.3 mol（Ls)-1, 设所用时间为t，则0.3 mol（Ls)-1t= 0.6 molL-1,t=2 s,故选D。,4.在2 L的密闭容器中，发生反应3A(g)+

8、B(g) 2C(g),若最初加入A和B都是4 mol，测得10 s内A的平 均速率v(A)=0.12 mol/(Ls)，则反应进行到10 s时 容器中B的物质的量是( ) A.1.6 mol B.2.8 mol C.3.2 mol D.3.6 mol,【解析】选C。由题给信息可知：10 s内A减少的物质的量为:0.12 mol/(Ls)10 s2 L=2.4 mol,则物质B在10 s内减少的物质的量为：2.4 mol3= 0.8 mol，故反应进行到10 s时容器中B的物质的量是 4 mol-0.8 mol=3.2 mol。,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

9、和B2气体通入1 L密闭容器中， 反应按下式进行：mA2+nB2 2C,2 s内反应速率如 下：v(A2)=0.5 molL-1s-1，v(B2)=1.5 molL-1 s-1，v(C)=1 molL-1s-1,则m和n的值分别为（ ） A.2、3 B.3、2 C.3、1 D.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mn2=v（A2）v（B2）v(C) =0.5 molL-1s-11.5 molL-1s-11 molL-1 s-1=132,故m和n的值分别为1、3。,6.某温度时，在V L密闭容 器中，A、B、C三种

10、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t1 min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：（12 mol-4 mol） (8 mol-4 mol)(6 mol-0 mol)=423。 故化学方程式为：4A+2B 3C v(C)= 答案：（1）4A+2B 3C （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

11、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(N

12、H3)、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) =4546,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+B C B.2A+2B 3C

13、 C.3A+B 2C D.A+3B 2C,【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） =132，即A、B、C的化学计量数之比为132， 则化学方程式为：A+3B 2C，且满足3v(C)=2v(B), 所以D正确。,4. 在2A+B 3C+4D反应 中，表示该反应速率最快的是（ ） A.v(A)=0.5 mol/(Ls) B.v(B)=0.3 mol(Ls) C.v(C)=0.8 mol/(Ls) D.v(D)=1 mol/(Ls),【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I

14、2充入密闭容器中，进 行反应H2（g）+I2(g) 2HI（g）,测得2 min时 v(HI)为0.1 mol/(Lmin),I2（g）的浓度为 0.4 mol/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）2 min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)=0.05 mol/(Lmin),故H2和I2 2 min内减少的浓度为0.1 mol/L，又知反应前H2和I2的物质的量相等且2 min时I2(g)的浓度为0.4 mol/L，故H2和I2的起始浓度均为0.

15、1 mol/L+0.4 mol/L= 0.5 mol/L;2 min末HI的浓度为0.1 mol/(Lmin) 2 min=0.2 mol/L。 答案：(1)0.05 mol/(Lmin) 0.05 mol/(Lmin) (2)0.5 mol/L (3)0.2 mol/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0.64 molL-1s-1时，则氧气减少的速率为_； （3）如测得4 s后O2的浓度为2.8 molL-1，此时间内SO2的速率为0.4 molL-1s-1，

16、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0.64 molL-1 s-1 =0.88 molL-1s-1。 （3）此时间内SO2的速率为0.4 molL-1s-1，则用 氧气表示的速率为0.4 molL-1s-1 = 0.55 molL-1s-1，所以氧气变化浓度为 0.55 molL-1s-14 s=2.2 molL-1，则开始时氧 气的浓度为2.8 molL-1+2.2 molL-1=5 molL-1。,答案：（1）SO2或O2 （

17、2）0.88 molL-1s-1 （3）5 molL-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),2 min 后，测知H2的浓度为0.5 molL-1,HBr的浓度为 4 molL-1,若上述反应速率用v(NH3)表示，则下列速 率正确的是（ ） A.0.5 molL-1min-1 B.2.5 molL-1min-1 C.2 molL-1min-1 D.1.25 molL-1min-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H

18、Br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)=0.5 molL-1，则 c(HBr)分解=1 molL-1 所以c(HBr)生成=c(HBr)+c(HBr)分解=5 molL-1 c(NH3)=c(HBr)生成=5 molL-1 v(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：