高中化学 第二章 第一节 化学反应速率学案 新人教版选修41

化学反应速率【学习目标】1.了解化学反应速率的概念及表示方法。2.掌握化学反应速率的计算、测定和比较的方法。【学习过程】1. 定义：用单位时间内反应物浓度的减少或生成物的浓度增加来表示。化学反应速率的数学表达式为：，单位是：mol/（Ls）或 mol/（Lmin）或 mol/（Lh）。（1）化学反应速率是度量化学反应快慢的物理量，上述化学反应速率是平均速率，而不是瞬时速率。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，否则无意义。（2）无论浓度的变化是增加还是减少一般都取正值，所以不论反应物还是生成物，其化学反应速率均取正值。（3）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，其数值不同，但每种物质都可以用来表示该反应的快慢。固体或纯液体浓度为定值，不能用固体或纯液体表示化学反应速率。（4）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：对于在一个容器中的一般反应 aA + bB =cC + dD来说有：VA ：VB ：VC ：VD= CA ：CB ：CC ：CD=nA ：nB ：nC ：nD= a ：b ：c ：d（5） 用化学反应速率来比较不同反应进行得快慢或同一反应在不同条件下反应的快慢时，应选择同一物质来比较。2.测定：（1）测定原理：利用化学反应中与某一种化学物质的浓度(或质量)相关的性质进行测定。（2）测定方法利用能够直接观察的某些性质测定：如通过测量释放出一定体积的气体的时间来测定反应速率，或测定一定时间内气体压强的变化来测定反应速率。利用科学仪器测量物质的性质：如在溶液中，当反应物或生成物本身有较明显的颜色时，可利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。测定2 g锌粒分别与40 mL 1 mol/L和40 mL 4 mol/L H2SO4溶液反应的速率要注意：锌粒的颗粒(即表面积)大小基本相同；40 mL的硫酸溶液要迅速加入；装置气密性要好，且计时要迅速准确。用测定收集一定体积的H2时所用的时间或测定一段时间内溶液中c(H)的变化或测定一段时间内Zn粒质量的变化测定它们反应速率的大小。3.计算：计算方法利用基本公式“v ”，应用三段式法计算利用“速率之比化学计量数之比各物质浓度的变化量(c)之比各物质物质的量的变化量(n)之比”计算计算步骤写出有关反应的化学方程式找出各物质的起始浓度、转化浓度、某时刻浓度根据已知条件列方程计算计算模板计算公式对反应物：c(起始)c(转化)c(某时刻)对生成物：c(起始)c(转化)c(某时刻)转化率100%4.比较：(1)转化为同一单位表示，其转化公式为1 mol/(Ls)60 mol/(Lmin)。(2)比较化学反应速率与化学计量数的比值。如反应aAbB=cC，要比较v(A)与v(B)的相对大小，即比较与，若，则A表示的反应速率比B表示的大。【当堂检测】1. 下列说法不正确的是()A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量来表示B用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的平均速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比C化学反应速率的单位由时间单位和浓度单位决定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2. 将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A(g)B(g)=2C(g)。若经2 s后测得C的浓度为0.6 molL1。现有下列几种说法：用物质A表示的反应的平均速率为0.3 molL1s1；用物质B表示的反应的平均速率为0.6 molL1s1；2 s时物质B的浓度为0.7 molL1；在该条件下，再经2 s后C的浓度为1.2 molL1，其中正确的是()A B C D3. 在不同条件下分别测得反应2SO2O22SO3的化学反应速率，其中表示该反应进行得最快的是()Av(SO2)4 mol/(Lmin) Bv(O2)3 mol/(Lmin)Cv(SO2)0.1 mol/(Ls) Dv(O2)0.1 mol/(Ls)4. 某温度时，在2 L密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量n(mol)随时间t(min)变化的曲线如图所示。由图中数据分析：(1)该反应的化学方程式_。(2)反应开始至2 min末Z的反应速率为_。5. 根据反应4FeS211O22Fe2O38SO2，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 molL1s1时，则氧气减少的速率为_。(3)如测得4 s后O2的浓度为2.8 molL1，此时间内SO2的速率为0.4 molL1s1，则开始时氧气的浓度为_。答案与解析题号答案解析1D化学反应速率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，都是正值，是反应的平均速率，故D错2B2 s后C的浓度为0.6 molL1，则生成C为0.6 molL12 L1.2 mol，消耗A 1.2 mol，消耗B 0.6 mol，则c(A)0.6 molL1，c(B)0.3 molL1，故v(A)0.3 molL1s1，v(B)0.15 molL1s1。2 s时B的浓度为0.7 molL1，v(C)v(A)0.3 molL1s1。在该条件下，随着反应的进行，反应速率逐渐减小，所以后2 s内反应速率小于0.3 molL1s1，经2 s后C的浓度小于1.2 mol L13D以SO2为标准，并将单位统一，A、B、C、D选项换算为SO2后分别为v(SO2)4 mol/(Lmin)，v(SO2)2v(O2)6 mol/(Lmin)，v(SO2)0.160 mol/(Lmin)6 mol/(Lmin)，v(SO2)2v(O2)20.160 mol/(Lmin)12 mol/(Lmin)4(1)Y3X2Z(2)0.05 molL1min1由图示先确定反应物和生成物，X、Y随时间变化物质的量减少，说明为反应物，Z随时间变化物质的量增多为生成物，再根据反应速率和各物质的计量数关系确定方程式。另外从图中可知，经过一段时间各物质的量都不为零，所以该反应为可逆反应，这一点非常重要5(1)SO2或O2(2)0.88 molL1s1(3)5 molL1(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 molL1s10.88 molL1s1。(3)此时间内SO2的速率为0.4 molL1s1，则氧气表示的速率为0.4 molL1s10.55 mol(Ls)1，所以氧气变化浓度为0.55 molL1s14 s2.2 molL1，则开始时氧气的浓度为2.8 molL12.2 molL15 molL1