选修四21化学反应速率

1、第二章第二章 化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡 第一节第一节 化学反应速率化学反应速率你知道下列化学变化进行得快还是慢？你知道下列化学变化进行得快还是慢？ 不同的化学反应快慢是不一样的。怎不同的化学反应快慢是不一样的。怎样比较和描述不同反应的快慢呢？样比较和描述不同反应的快慢呢？ “化学反应速率化学反应速率”是是用来衡量化用来衡量化学反应进行快慢程度学反应进行快慢程度的一个物理量。的一个物理量。一、化学反应速率一、化学反应速率 1、含含 义：义： 2、表示方法：表示方法： 3、数学表达式：数学表达式： 4、单单 位：位： 化学反应速率是用来化学反应速率是用来衡量化学反应进行衡量化学

2、反应进行快慢快慢的物理量。的物理量。 在容积不变的反应器中，通常是用在容积不变的反应器中，通常是用单位时单位时间内间内反应物反应物浓度浓度的减少或生成物浓度的增的减少或生成物浓度的增加来表示加来表示 。 V = C/ t mol/（Ls） 或或 mol/（Lmin）或或 mol/（Lh） 在某一化学反应里，反应物在某一化学反应里，反应物A A的浓度在的浓度在10 s10 s内内从从4.0 mol4.0 molL L-1-1变成变成1.0 mol1.0 molL L-1-1，在这，在这10 s10 s内内 A A的化学反应速率为多少？的化学反应速率为多少？解解: (A)=(4.0-1.0)/10

3、=0.3mol/(Ls)解解： N2 + 3H2 2NH3 在在2L的密闭容器中，加入的密闭容器中，加入1mol N2和和3mol的的H2，发生，发生 N2 + 3H2 2NH3 ，在，在2s末时，测得容器中含有末时，测得容器中含有0.4mol的的NH3，求该反应的化学反应速率。，求该反应的化学反应速率。 0.6起始量（起始量（mol）：）：变化量（变化量（mol）：）：2s末量（末量（mol）：）：则则： V（N2） = 0.2/(22)=0.05 mol/（Ls）V（H2） = 0.6/(22)=0.15 mol/（Ls）1300.2 0.41-0.23-0.60.4V（NH3) = 0.

4、4/(22)=0.10 mol/（Ls）思考：思考：V（N2）、）、 V（H2 ）与）与 V（NH3）的数值是否相同？）的数值是否相同？ 是否表示此反应的同一种速率？是否表示此反应的同一种速率？ 对于在一个容器中的一般反应对于在一个容器中的一般反应 aA + bB = cC + dD来说：来说： V(A )：V(B) ：V(C) ：V(D) = C(A) ：C(B) ：C(C )：C(D ) = n(A) ：n(B) ：n(C) ：n(D) = a ：b ：c ：d 理解化学反应速率的表示方法时应注意的几个问题：理解化学反应速率的表示方法时应注意的几个问题： 1. 1.上述化学反应速率是上述化

5、学反应速率是平均速率平均速率，而不是瞬时速率。，而不是瞬时速率。 2.2.无论浓度的变化是增加还是减少，一般都取正值，无论浓度的变化是增加还是减少，一般都取正值，所以化学反应速率一般为所以化学反应速率一般为正值正值。 3.3.由于在反应中固体和纯液体的浓度是恒定不变的，由于在反应中固体和纯液体的浓度是恒定不变的，因此对于有纯液体或固体参加的反应因此对于有纯液体或固体参加的反应一般不用纯液一般不用纯液体或固体体或固体来表示化学反应速率。来表示化学反应速率。 4 4、对于同一个反应来说，用不同的物质来表、对于同一个反应来说，用不同的物质来表示该反应的速率时，其数值不一定相同，但示该反应的速率时，其

6、数值不一定相同，但每种物质都可以用来表示该反应的快慢。因每种物质都可以用来表示该反应的快慢。因此，表示化学反应速率时，必须此，表示化学反应速率时，必须指明是用反指明是用反应体系中的哪种物质做标准应体系中的哪种物质做标准。 5 5、在同一个反应中，各物质的反应、在同一个反应中，各物质的反应速率之比速率之比等于方程式中的系数比等于方程式中的系数比。 例题例题: 向向2L的密闭容器的密闭容器(内有催化剂内有催化剂)充入充入2mol的的SO2和和1molO2，经，经2S测得容器内有测得容器内有1mol的的SO3，则该反应的速，则该反应的速率可怎样表示？（率可怎样表示？（ SO2、O2、 SO3均为气体

7、）均为气体） (1)解解： 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) 起始量（起始量（mol）：）： 2 1 0 变化量（变化量（mol）：）： 1 0.5 1 2s末量（末量（mol）：）： 1则则： V（SO2）= V（SO3）= 1/ (22)= 0.25 mol/（Ls） V（O2）= 1/2 V（SO2）= 0.125 mol/（Ls） 常见题型例举常见题型例举1、用不同的物质来表示反应速率。、用不同的物质来表示反应速率。例例1、反应、反应4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O 在在5L的密闭容器的密闭容器中进行，中进行，30s后恢复到室温时，后恢复到室温时，NO的物质

8、的量增加了的物质的量增加了0.3mol，则此反应的平均速率可表示为：（则此反应的平均速率可表示为：（ ）A、v (O2)=0.01 mol/Ls B、 v (NO)=0.008 mol/LsC、 v (H2O)=0.003 mol/Ls D、 v (NH3)=0.002 mol/Ls 解法：先求解法：先求v (NO)=0.3/（530） =0.002 mol/(Ls) ， 再根据各物质的反应速率之比等于计量数之比。再根据各物质的反应速率之比等于计量数之比。D2、比较反应速率的大小、比较反应速率的大小例例2、反应、反应A + 3B = 2C + 2D在四种不同情况下的反应速在四种不同情况下的反应

9、速率分别为：率分别为：V(A) = 0.15molL-1s-1 V(B) = 0.6molL-1s-1 V(C) = 0.4molL-1s-1 V(D) = 0.45molL-1s-1 则该反应在不同条件下速率快慢顺序是：则该反应在不同条件下速率快慢顺序是： = 解法：解法：在同一反应中，反应速率的大小不能单纯地看在同一反应中，反应速率的大小不能单纯地看数值大小，应化为数值大小，应化为同一种物质同一种物质的反应速率再进行比较。的反应速率再进行比较。3、根据各物质的浓度变化量之比写出化学方程式。、根据各物质的浓度变化量之比写出化学方程式。例例3、某温度下，浓度都是、某温度下，浓度都是1mol/L

10、的两种气体的两种气体X2和和Y2，在密闭容器中反应生成气体，在密闭容器中反应生成气体Z，经过，经过t min后，后，测得物质的量浓度分别为：测得物质的量浓度分别为：c(X2)=0.4mol/L ， c(Y2)=0.8mol/L ，c(Z)=0.4mol/L，则该反应的反应，则该反应的反应方程式可表示为：方程式可表示为：3X2 + Y2 = 2Z3X2 + Y2 = 2X3Y1 1、在密闭容器中、在密闭容器中A A与与B B反应生成反应生成C C，其反应速率分，其反应速率分别用别用V(A)V(A)、V(B)V(B)、V(C)V(C)表示。已知表示。已知V(A)V(A)、V(B)V(B)、V(C)

11、V(C)之间有以下关系之间有以下关系2V(B)=3V(A)2V(B)=3V(A)，3V(C)=2V(B)3V(C)=2V(B)。则此反应可表示为。则此反应可表示为( ) ( ) A A、2A+3B=2C B2A+3B=2C B、A+3B=2CA+3B=2C C C、3A+B=2C D3A+B=2C D、A+B=CA+B=CA4、根据各物质的反应速率之比写出化学方程式。、根据各物质的反应速率之比写出化学方程式。习题习题1：已知反应：已知反应N2 +3H2 2NH3 ，根据下图根据下图判断：判断：1、A是是_物质的物质的量浓度变化情况量浓度变化情况2、C是是_物质的物质的量浓度变化情况量浓度变化情

12、况3、2分钟内分钟内N2的平均的平均速率是：速率是：_H2NH30.5mol/(L min )习题习题2:可逆反应可逆反应A A（g g）+ B+ B（g g） C C（g g）+ D+ D（g g） ，在，在四种不同情况下的反应速率如下，其中反应进行得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（最快的是（ ） A. V A. V（A A） = 0.15mol/= 0.15mol/（L Lminmin） B. V B. V（B B） = 0.5 mol/= 0.5 mol/（L Lminmin） C. VC. V（C C） = 0.4 mol/= 0.4 mol/（L Lminmin） D. VD. V（D D） = 0.01 mol/= 0.01 mol/（L Ls s） D 习题习题3：在：在25时，向时，向100mL含含HCl 14.6g的盐酸的盐酸中，放入中，放入5.6g铁粉，反应进行到铁粉，反应进行到2s时收集到氢气时收集到氢气1.12L(标况标况)，之后反应又进行了，之后反应又进行了4s，铁粉全溶解。，铁粉全溶解。若不考