《化学反应速率》课件

《化学反应速率》炸药的爆炸溶洞的形成如何衡量化学反应的快慢？化学反应的快慢化学反应的快慢判断下列反应的快慢：1.炸药爆炸2.金属锈蚀3.煤炭的形成快慢慢4.离子反应5.塑料老化6.牛奶变质快慢慢只能粗略地估计化学反应进行的快慢（定性角度）准确表示化学反应的快慢需要统一的定量标准化学反应的快慢是物体运动的快慢，即运动物体经过的路程△s和通过这一路程所用时间△t的比值。——物理定义小型车的行驶速率控制在100km/h以内v＝ΔsΔt速率1.定义：衡量化学反应进行快慢程度的物理量。

3.公式：4.常用单位：在容积不变的反应器中，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。

v=mol/（L·s）或mol/（L·min）化学反应速率2.表示方法：例题：在密闭容器中发生反应：N2+3H2=2NH3，开始时N2的浓度为0.8mol/L，5分钟后浓度变为0.7mol/L。此时△c（N2）=___________，则v（N2）=___________________。问题1：

请计算△c（H2）、△c（NH3）、v（H2）、v（NH3）。0.02mol/(L·min)v(H2)=0.06mol/（L·min）化学反应速率的计算-0.1mol/Lv(NH3)=0.04mol/（L·min）△c（H2）=-0.3mol/L△c（NH3）=0.2mol/L问题2：v（N2）=0.02mol/(L·min)与v（H2）=0.06mol/（L·min）、v（NH3）=0.04mol/（L·min）是否表示此反应的同一速率？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。用同一反应体系中不同物质表示同一速率时，速率之比＝化学计量数之比＝各物质浓度的变化量(Δc)之比＝各物质物质的量的变化量(Δn)之比。问题3：

△c（N2）、△c（H2）、△c（NH3）三者的数值比为？v（N2）、v（H2）、v（NH3）三者的数值比为？这与反应中各物质化学计量数有何关系？化学反应速率的计算

△c（N2）：△c（H2）：△c（NH3）=v（N2）:

v（H2）:v（NH3）=1:3:2【小结】化学反应速率表示时的注意点、规律。（1）利用基本公式：v＝＝。（2）利用速率之比＝化学计量数之比＝各物质浓度的变化量(Δc)之比＝各物质物质的量的变化量(Δn)之比。（3）计算出的反应速率为平均速率。（4）固体或纯液体的浓度为常数，Δc=0，不能用固体或纯液体表示反应速率。化学反应速率的理解1.在2L容积不变容器中发生N2＋3H22NH3的反应。现通入0.8molH2

和0.4molN2

，2min后生成了0.12molNH3

，求v(H2)、v(N2)、v(NH3)。随堂练习—化学反应速率的计算【解法指导】运用“三段式”法进行计算的步骤：

第一步：写出有关反应的化学方程式；

第二步：设未知数，列出各物质的起始量、转化量、某时刻量；

第三步：根据已知条件列方程式计算，得出各物质的转化浓度(Δc)；

第四步：根据计算反应速率。随堂练习—化学反应速率的计算

起始浓度（mol/L）

ab00转化浓度（mol/L）mxnxpxqxt时刻浓度（mol/L）

a-mxb-nxpxqxmA(g)＋nB(g)

pC(g)＋

qD(g)任意反应模型认知：“三段式”计算模板1.在2L容积不变容器中发生N2＋3H22NH3的反应。现通入0.8molH2

和0.4molN2

，2min后生成了0.12molNH3

，求v(H2)、v(N2)、v(NH3)。随堂练习—化学反应速率的计算起始浓度（mol/L）：0.20.40转化浓度（mol/L）：0.030.090.062min浓度（mol/L）：0.170.310.06解:

N2+3H22NH3v(H2)=0.045mol/(L·min)v(N2)=0.015mol/(L·min)v(NH3)=0.03mol/(L·min)

2.反应A+3B==2C+2D在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)=0.15mol·L-1·s-1②v(B)=0.6mol·L-1·s-1

③v(C)=0.4mol·L-1·s-1④v(D)=0.45mol·L-1·s-1

则该反应在不同条件下速率快慢顺序是。随堂练习—化学反应速率的计算

【解法指导】对于同一化学反应速率用不同物质表示的数值可能不同，但比较反应速率的大小不能只看数值的大小，而要进行一定的转化，具体比较方法如下：（1）归一法：将不同物质的化学反应速率转化成同一物质的化学反应速率。

（2）比值法：比较同一物质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，反应进行得越快。④>②=③>①3.某温度下，浓度都是1mol/L的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z，经过tmin后，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，则该反应的化学方程式可表示为__________________。随堂练习—化学反应速率的计算【解法指导】tmin内，X2的物质的量浓度由1mol/L减小到0.4mol/L，则Δc＝

-0.6mol/L。Δc（Y2）＝

0.8mol/L-1mol/L＝-0.2mol/L，

Δc（

z）＝

0.4mol/L-0＝0.4mol/L，反应方程式的浓度变化量之比等于化学计量数之比。故方程式可表示为3X2+Y2=2Z。3X2+Y2=2Z课堂总结“三段式”计算模板

随堂练习—化学反应速率的计算2.在2L密闭容器中，发生3A（气）+B（气）=2C（气）的反应，若最初加入A和B都是4mol，A的平均反应速率为0.12mol/（L·s），则10秒钟后容器中含的B是A.1.6molB.2.8molC.3.2molD.3.6mol随堂练习—化学反应速率的计算3.反应A（g）+3B（g）

2C（g）+2D（g），在四种不同情况下用不同物质表示的反应速率分别如下，其中反应速率最大的是A.v（C）=0.04mol/（L·s）

B.v（B）=0.06mol/（L·min）

C.v（A）=0.15mol/（L·min）

D.v（D）=0.01mol/（L·s）随堂练习—化学反应速率的计算4.一定温度下，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下图所示：

下列描述正确的是

A.反应开始到10s，用Z表示的反应速率为0.158mol/(L·s)B.反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了0.79mol/LC.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）随堂练习—化学反应速率的计算5.加入0.1molMnO2粉末于50mL过氧化氢溶液(ρ=1.1g/mL)中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示：

(1)反应放出3/4气体所需时间为____________。(2)A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序为___________________。(3)计算H2O2的初始物质的量浓度______________________。(4)求反应到2min时，H2O2的质量分数_______________。随堂练习—化学反应速率的计算

随堂练习参考答案任务一化学反应速率的计算[问题探究]1.中学教材中所说的反应速率是瞬时速率还是平均速率?答案

平均速率。2.对于反应CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑,能否用CaCO3来表示化学反应速率?答案

不能用固体或纯液体物质来表示化学反应速率。3.同一化学反应,用不同物质表示其反应速率时,数值相同吗?答案

不一定相同;若化学反应计量数相同,则反应速率相同;否则,不相同。4.分别用2g锌粒(假设颗粒大小基本相同)与40mL1mol·L-1和40mL4mol·L-1H2SO4溶液反应,请问你有几种方法分别测定它们反应速率的大小?答案

(1)测定收集一定体积的H2所用的时间。(2)测定一段时间内溶液中c(H+)的变化。(3)测定一段时间内Zn粒质量的变化。[深化拓展]有关化学反应速率的计算(1)计算依据①化学反应速率的定义:。②对于同一个化学反应,用不同物质的物质的量浓度随时间的变化表示的反应速率之比等于相应物质在化学方程式中的化学计量数之比,这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。如:对于化学反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),有下列恒等式:v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=a∶b∶c∶d。(2)运用“三段式”求解化学反应速率计算题的一般步骤①写出有关反应的化学方程式。②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。③根据已知条件列方程计算。计算中注意以下关系:a.对反应物:c(起始)-c(转化)=c(某时刻)b.对生成物:c(起始)+c(转化)=c(某时刻)c.各物质浓度的转化量之比等于其化学计量数之比[素能应用]典例1在2L的密闭容器中,加入1molH2和3mol的I2,在某温度下发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g)。在2s末时,测得容器中含有0.4mol的HI。2s内,用H2、I2、HI表示该反应的反应速率分别是多少?答案

v(H2)=0.05mol·L-1·s-1,v(I2)=0.05mol·L-1·s-1,v(HI)=0.1mol·L-1·s-1。解析

根据题意,利用“三段式”法求解。

H2

+

I2

2HI起始量/mol:

1

3

0变化量/mol:

0.2

0.2

0.42

s末量/mol:

1-0.2

3-0.2

0.4变式训练1在2L的密闭容器中,加入1molN2和3molH2,发生反应N2+3H2

2NH3,在2s末时,测得容器中含有0.4mol的NH3,求该反应在2s内的化学反应速率。答案

v(N2)=0.05mol·L-1·s-1,v(H2)=0.15mol·L-1·s-1,v(NH3)=0.1mol·L-1·s-1。解析

N2+

3H2

2NH3起始量/mol:

1

3

0变化量/mol:

0.2

0.6

0.42

s末量/mol:

1-0.2

3-0.6

0.4任务二比较化学反应速率大小的方法[问题探究]1.已知反应A(g)+2B(g)C(g)中,若知道A的反应速率,能否确定其他物质的反应速率?答案

能。根据反应速率之比等于化学方程式中各物质的计量数之比来求算。2.比较化学反应速率大小时要注意哪些问题?答案

对于同一化学反应的速率,用不同物质表示时数值可能不同,但表示的意义相同。可将不同物质表示的反应速率转化成同一物质进行比较,同时要注意单位要一致。[深化拓展]化学反应速率大小的比较方法(1)用同一物质的反应速率比较反应进行的快慢时,必须要保证在速率单位一致的前提下再比较数值的大小。例如,v(H2)=0.1mol·L-1·s-1与v(H2)=3mol·L-1·min-1不能只看数值大小,应该先将单位统一后,再进行比较。(2)用不同物质的反应速率比较反应快慢时,除要保证单位一致外,还要根据反应速率之比等于化学计量数之比进行换算后再比较。例如,反应aA+bBcC,要比较两种不同情况下的v(A)与v(B)的相对大小,在单位统一的情况下,即比较,则第一种情况下A的反应速率较大。[素能应用]典例